1.1 土的形成

1.1.1 地质作用与风化作用

岩石与土构成地球外表的地壳。在漫长的地质历史中，地壳的物质成分、形态和构造都在不断地发生变化。这种导致地壳成分、形态和构造变化的作用称为地质作用。

地质作用按其能源来源的不同可分为内力地质作用和外力地质作用。

内力地质作用是由于地球内部的重力、放射性元素蜕变产生的热能和地球产生的动能等引起地壳升降、陆海变迁、岩石褶皱与断裂、火山活动和地震活动等。

外力地质作用是由于气温变化、雨雪、山洪、风、空气、生物活动等引起的地质作用，如剥蚀作用、搬运作用、沉积作用等。

风化作用一般分为物理风化、化学风化和生物风化。物理风化是指岩石和土的粗Η受各种物理作用力及各种气候因素的影响，如温度的昼夜和季节变化、降水、刮风、冬季水的冻结等原因，导致体积变化而发生裂缝，或者在运动过程中因碰撞和摩擦而破碎，于是岩体逐渐变成碎块和细小的Η ，但它们的矿物成分仍与原来的母岩相同，称为原生矿物。化学风化是指母岩表面和碎散的颗粒受环境因素（如水、空气以及溶解在水中的氧气和碳酸气等）的作用而改变其矿物的化学成分，形成新的矿物（也称次生矿物）。动物、植物和人类活动对岩体的破坏称生物风化，生物风化同时具有物理风化和化学风化的作用。

1.1.2 地质年代的概念

在地球形成至今的大约60亿年历史中，地壳经历了一系列的演变，形成了各种类型的地质构造、地貌以及复杂多样的岩石和土。地质年代是指地壳的发展历史、地壳运动、沉积环境及生物演变相应的时间段落。对建筑物场地进行工程评价时，离不开地质年代。在地质学中，把地质年代划分为太古代、元古代、古生代、中生代和新生代五大代，每个代又分为若干纪，每纪又分若干世及期。最近的地质年代是新生代第四纪，距今约100万年的历史。第四纪地质年代又可划分为更新世和全新世两类，如表1-1所示。工程上遇到的土都是在第四纪地质历史时期内形成的。

1.1.3 第四纪沉积物

地球表面的坚硬岩石长期受到风、霜、雨、雪的侵蚀和生物活动的破坏作用，逐渐破碎崩解成为大小悬殊的Η ，经过不同的搬运方式在各种自然环境下沉积下来，由于历史不长，只能形成未胶结的松散沉积物，这就是建筑工程中通常称的“第四纪沉积物”或“土”。不同类型的第四纪沉积物各自具有一定的分布规律和工程特征，根据地质成因的条件不同而有以下几种。

1.残积土

岩石经风化作用后残留在原地的碎屑ī 物称为残积土。残积土没有分选作用和层理构造，与基岩之间没有明显的界限，矿物成分与基岩大致相同。该种土具有较大的孔隙，均匀性很差，作为建筑地基时易产生不均匀沉降。

2.坡积土

高处的风化碎屑物经雨水或融雪及本身的重力作用搬运后，在较平缓的山坡上的ī物称为坡积土。坡积土为不良地质条件。

3.洪积土

由于暴雨或融雪等暂时性洪流冲刷地表，把山区或高地的大量风化破屑物携带到山谷冲沟出口或山前平原而形成的ī 物称为洪积土。一般地，离山前较近的洪积土是良好的天然地基；离山较远地段的洪积土通常也是良好的天然地基；而在上述两部分之间的地区，是不良的建筑物地基。

4.冲积土

由河流流水作用将两岸基岩及其上部覆盖的坡积土、洪积物质剥蚀后搬运、沉积在河流坡降平缓地带而形成的ī 物称为冲积土。冲积土分布很广，主要分为平原河谷的冲积土和山区河谷的冲积土。山区河谷的冲积土是良好的天然地基。┫ 河谷的冲积土则比较复杂。例如河床沉积土大多为中密砾砂，承载力高且压缩性低；河漫滩沉积土具有两层地质构造，上层承载力低，压缩性大，是不良建筑地基。

5.淤积土

淤积土是在静水或缓慢的流水环境下沉积，并伴有生物化学作用而成的ī 物，有海相、湖泊相、沼泽相沉积土，一般土质松软，含水量高。

此外，还有冰积土和风积土。它们分别是在冰川地质作用和风的地质作用下形成的。