土壤力学性质

土壤黏着性是指土壤在一定含水量的情况下，土粒黏着外物(如农具)表面的性能。由于土壤中往往有水分存在，其黏结性实际上是指土粒-水-外物相互吸引的性能。这种特性对于耕作等田间操作起着不利的作用，它使土壤黏附于农具与土壤的接触部分，大大増加农具所遇到的阻力，使耕作等田间操作费力而困难，并使耕作质量下降。土壤黏着性以水分的存在为前提，但黏着性也不是随着水分的增加而不断增长的。在有结构的土壤中，当含水量达到田间持水量的60%～70%时才出现一定的黏着性。而在无结构的土壤中，当土壤含水量达到田间持水量的40%～50%时就出现了黏着性。在这以后，土壤的黏着性因含水量的增加而减小，在土壤水分达到饱和状态前，黏着性就几乎完全失去。土壤开始不黏着于外物时的质量含水量，叫黏着点(sticky point)，又称脱黏点。

土壤胀缩性只在塑性土壤中发现。这种土壤干时收缩，湿时膨胀，土壤膨胀是指黏质土壤在吸水时总容积增大的现象。土壤吸水膨胀时所产生的压力称为土壤膨胀压(soil swelling pressure)。土壤收缩(soil shrinkage)是指黏质土壤随含水量减少而总容积减小的现象。土壤收缩，分为结构收缩(structure shrinkage)、常态收缩(normal shrinkage)和剩余收缩(residual shrinkage)。结构收缩是指黏质土壤在含水量减少过程中，首先出现的土壤总容积减少低于失水容积减少的阶段，常态收缩是指黏质土壤在含水量减少的过程中，土壤总容积减少与失水容积减少相等的阶段；剩余收缩是指黏质土壤在含水量减少的过程中，土壤总容积减少大于失水容积减少的阶段。

土壤力学性质(又称机械物理性质)包括黏结性、黏着性、可塑性和胀缩性，以及其他受外力作用而发生变形的性质，这些性质又称为土壤结持性。土壤力学性质与土壤耕作中的诸多问题，如耕作难易、耕作质量、土壤压板等密切相关。土力学就是研究土壤力学特性的土壤学分支学科。

土壤可塑性(soil plasticity)是指土壤在一定含水量时，在外力作用下能成形，当外力去除后仍能保持塑形的性质。土壤可塑性是片状黏粒及其水膜造成的。因为土壤中黏粒成薄片状，彼此接触面积大，当土壤含有一定量水分时，黏粒表面包被一层水膜，若加外力，使片状黏粒在水膜的湿润下，可将杂乱排列变成相互平行定向排列、并为水膜拉力所固定，保持新的形状。失水干燥后，由于土粒黏结力，仍能保持其改变后的形状。

土壤黏结性是指土粒与土粒之间由于分子引力而相互黏结在一起的性质。土壤黏结性的强弱可用单位面积上的黏结力(N/cm)来表示。土壤的黏结力包括不同来源和土粒本身的内在力，有范德华力、库伦力以及水膜的表面张力，有氢键作用，还往往有化学键能的参与。土壤总含有水分，在上粒外面总是吸附着一层水分子、土粒与，上粒的黏结作用，实际上是通过他们的水膜和水化离子起作用，它是土粒-水膜-土粒之间的黏结作用。 2100433B

土壤动力学性质是指土壤受外力作用时所产生的力学性质，如土壤强度、塑流、压缩、摩擦等。土壤动力学作为一门科学，始于20世纪20年代。1950年美国工程师学会建立了独立的土壤动力学学科，成为农业基础性研究领域之一。

土壤动力学参数是动力学性质的量度，可用来说明土壤对施加力的反作用。根据土壤动力学参数，以作用力为输入、土壤变形为输出的基本方程定量描述工具作用和土壤反作用的关系。动力学参数可分为独立动力学参数和合成动力学参数两类。以自变形式出现的土壤动力学参数包括剪切、拉伸、压缩、塑流、摩擦和附着力（黏着力）。合成参数反映了由几个独立动力学参数综合产生的性能，如穿透阻力、承压强度和感应强度等，可用简单方法测定，当对其中的独立参数难以分别测定时，则可测合成参数。2100433B

原位岩体的力学性质较岩块的力学性质更为复杂。岩体的力学性质除受岩块力学性质的影响外，还受岩体结构和环境因素的影响和控制。因此，岩体的力学性质通常不能根据实验室小岩石试件试验的结果来预测，而必须通过原位岩体力学试验来测定。这类试验有承压板载荷试验、水压洞室试验、钻孔变形试验、原位岩体单轴抗压强度试验、原位直剪试验以及原位三轴压缩试验等（见岩土试验）。进行原位岩体力学性质试验时要注意试验岩体的代表性、比例尺效应以及试验方法的选择。2100433B

岩石物理力学性质是指岩石对物理条件及力作用的反应。岩石的物理力学性质是研究一切矿山工程稳定的重要依据。岩石的物理性质主要有容重、非均匀性、非连续性。渗透性、吸水性、热胀性、声学性、导电性、光学性及磁性等 。岩石的力学性质主要有可变形性、弹性、塑性、流变性、变形模量、弹性模量、粘性系数、泊桑比、粘结力、内摩擦角、单向抗压强度、三向抗压强度、单向抗拉强度、抗剪强度、摩擦强度、残余强度及流变强度等。岩石物理力学性质通过岩石试件室内物理力学实验来确定，或现场岩石物理力学测试测定。