萬丈高樓平地起,想了解建築這一人類已經從事了幾千年的活動,就得先從“土”說起。說起“土”,好像任何人都知道它的概念。但深究起來,究竟什麼是土?
一、土和石頭有什麼區别?土和石頭沒有本質的區别,土就是石頭風化後的産物,它們的區别就是顆粒大小的問題。
大塊的石頭我們稱作礫石、碎石;石頭小到了一定程度我們就稱之為砂;再小到一定程度就稱為土,最細膩的那些土就我們一般稱為黏土。
二、廣義的土與狹義的土?
狹義的土,就是這些土粒。
廣義的土,則是以土粒為主,以及土中的有機物等等,還包含了土中的水和空氣。
所以說到土,是一個三相的概念,無土不含水,無土不含孔隙。
對于建築來說,土中的水,是一個關鍵。
三、土是固體麼?
廣義土中含水量很低的時候,基本可以算做固體。
含水量達到一定程度,我們一般稱之為泥,具有一定的塑性,介于固态與液态之間,稱為塑态。
含水量繼續升高,則進一步成為泥湯,成為液态。
四、井水真的不犯河水麼?幾乎所有的土壤中都含有水,但有些土壤并不透水。典型的不透水層就是黏土層。
不透水層以上的水,屬于滞水——滞留在那裡。如果地表比較高,它就表現為地下水,如果地表有一個坑,那就是井;如果地表有一條溝,那就是河——在這個層面,井水與河水其實是一回事。
不透水層一下的水,就不同了。你可以直觀地看到它是被不透水層壓住的,這種水稱作承壓水。如果不透水層上打個井,水會向上湧出,這就是泉,有時甚至湧出地面以上,形成噴泉。這種承壓井的井水,才是不犯河水的,人家是兩個系統。
五、土和水的關系對建築的影響土粒的大小,加上土和水的不同配比,就形成了不同的土質。對于建築的具體操作有着很大的影響。這裡舉幾個小例子。
有一種土,稱為“濕陷性黃土”。沒錯,黃土高原上滿是這種土。這種土,正常情況下水的含量很少,看起來挺穩定。可一旦遇到水,會很快收縮。可想而知,如果在這上面搞建築大很可能會出現問題。
還有一種土,稱為“彈簧土”。這種土,含水量特别多,以至于土的整體出現了一定的彈性。你肯定不想自己的房子建在彈簧上。
再說一種“凍土”,水的含量倒也正常,可惜由于環境溫度低,土中的水已經結冰了。這種土如果一直凍着,那是相當堅硬的,作為地基倒是蠻好的。可是萬一溫度升高了,力學性能就會改變,那時就會出現危險了。
所以遇到這些特殊的土,我們都必須先做處理,把土和水的比例調好,才能形成一個穩定的建築基礎。
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