冻土结构的构成

各相之间的关系

  冻土结构为固体土颗粒、冰、未冻结水及空气或其他气体构成的
四相体系统。当融化时其中的冰将消失而转变为与未冻结土一致的
三相体系统。土颗粒(固体)为不同矿物和／或有机物构成的微小颗
粒。空隙中包含有不同比例构成的冰、未冻结水和空气。为了方便
表示土中各组分的体积和质量之间的关系构成。

土通常被土木工程师定义为从地球表面到基岩顶面范围内矿物和有
机质材料的聚集体。按照土的构成来源，可以将其分为两大类：一
类是由于岩石的物理和化学风化作用产物构成，另一类主要是由有
机质构成。在寒区，风化作用相当缓慢，因而上覆土层的厚度较薄
。如果岩石风化产物在原位置堆积，则称其为残积土。如果这些风
化物经由冰川、风、和／或水等作用搬迁，将会改变土的外表形态
而产生不同的地形地貌。当然，在某些区域也可能出露少量被土覆
盖的岩层。
  有机质的形成主要是在原有位置发生，或者由于植物的生长及
随后的腐烂而形成，如泥炭沼泽；或者是由有机体微生物骨架和剥
落物的堆积而形成。有机质土也可能指岩石风化产物和植物腐殖质
构成的混合物经过自然力的搬运作用而形成的产物。有机质含量的
测定需要从有机质材料中分离出矿物颗粒。工程师通常采用灼烧的
方法破坏有机质颗粒(美国材料实验协会定义的名称为D2974)来确
定有机质的含量。当有机质含量达到一定量值时将会影响到土的力
学属性，所以在确定土的工程特性时应该通过试验方法来测定其有
机质含量。

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