土力學與地基基礎(chǔ)任務(wù)4 土的工程分類與鑒別

目的：依據(jù)：任務(wù)4土的工程分類與鑒別便于研究及應(yīng)用能反映土的物理力學性質(zhì)－土的組成土的狀態(tài)土的結(jié)構(gòu)分類的目的：

土的分類體系就是根據(jù)土的工程性質(zhì)差異將土劃分成一定的類別，目的在于通過通用的鑒別標準，便于在不同土類間作有價值的比較、評價、積累以及學術(shù)與經(jīng)驗的交流分類原則：

1.分類要簡明，既要能綜合反映土的主要工程性質(zhì)，又要測定方法簡單，使用方便

2.土的分類體系所采用的指標要在一定程度上反映不同類工程用土的不同特性4.1按現(xiàn)行規(guī)范進行巖土的分類目前，《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2002、《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-2001和《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》JTJD063-2007對巖土的分類標準是相同的。該分類體系的主要特點是，在考慮劃分標準時，注重土的天然結(jié)構(gòu)特性和強度，并始終與土的主要工程特性——變形和強度特征緊密聯(lián)系。因此，該分類標準既考慮了按沉積年代和地質(zhì)成因的劃分，同時又將某些特殊形成條件和特殊工程性質(zhì)的區(qū)域性特殊土與普通土區(qū)別開來。地基土按沉積年代可劃分為：①老沉積土：第四紀晚更新世Q3及其以前沉積的土，一般呈超固結(jié)狀態(tài)，具有較高的結(jié)構(gòu)強度；②新近沉積土：第四紀全新世近期沉積的土，一般呈欠固結(jié)狀態(tài)，結(jié)構(gòu)強度較低。根據(jù)地質(zhì)成因土可分為殘積土、坡積土、洪積土、沖積土、湖積土、海積淤積土、風積土和冰積土。作為建筑地基的巖土可分為巖石、碎石土、砂土、粉土、粘性土、人工填土和特殊土。1.巖石巖石為顆粒間牢固粘結(jié)，呈整體或具有節(jié)理裂隙的巖體稱為巖石，巖石的堅硬程度可根據(jù)巖塊的飽和單軸抗壓強度fr分類：

2.碎石土

粒徑大于2mm的顆粒含量超過全重50％的土稱為碎石土。根據(jù)顆粒級配和顆粒性質(zhì)分為漂石、塊石、卵石、碎石、圓礫和角礫。3.砂土

粒徑大于2mm的顆粒含量不超過全重50％，且粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過全重50％的土稱為砂土。根據(jù)顆粒級配分為礫砂、粗砂、中砂、細砂和粉砂。

4.粉土粉土也稱為粉性土，粉土是介于砂土和粘性土之間，塑性指數(shù)Ip≤10，粒徑大于0.075mm的顆粒含量不超過全重50％的土。根據(jù)粉粒、粘粒、砂粒之間含量的分配情況，細分為粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土和粉土。5.粘性土

粘性土是指塑性指數(shù)Ip＞10的土。根據(jù)塑性指數(shù)又可分為粉質(zhì)粘土和粘土。Ip＞17粘土；10＞Ip≤17粉質(zhì)粘土。在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積，并經(jīng)生物化學作用形成，其天然含水量大于液限、天然孔隙比e≥1.5的粘性土稱為淤泥。當天然含水量大于液限而1.5>e≥1.0的粘性土或粉土為淤泥質(zhì)土。6.人工填土

由于人類活動而形成的堆積物稱為人工填土。物質(zhì)成分較雜亂，均勻性較差，根據(jù)其物質(zhì)組成和成因，可分為素填土、壓實填土、雜填土和沖填土。7.特殊土

在一定區(qū)域分布，具有特殊成分，狀態(tài)和結(jié)構(gòu)特征的土稱為特殊土，它分為濕陷性土、紅粘土、軟土（包括淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭質(zhì)土、泥炭等）、混合土、填土、凍土、膨脹巖土、鹽漬巖土、風化巖與殘積土、污染土，詳見《巖土工程勘察規(guī)范》。【例4】某砂樣，經(jīng)篩分析試驗，得各粒組含量百分比如下圖，按《地基規(guī)范》分類法定名。

5.0d0.0750.250.52.014161426228%【解答】1。d>0.075mm占86%>50%,可定名為粉砂；2。d>0.075mm占86%>85%,可定名為細砂；3。d>0.25mm占70%>50%,可定名為中砂；4。d>0.5mm占56%>50%,可定名為粗砂；5。d>2.0mm占30%，在25%-50%之間,可定名為礫砂；

最后只能定名為礫砂【例5】下圖為某三種土A、B、C的顆粒級配曲線,試按《地基規(guī)范》分類法確定三種土的名稱

【解答】A土:從A土級配曲線查得,粒徑小于2mm的占總土質(zhì)量的67%、粒徑小于0.075mm占總土質(zhì)量的21%,滿足粒徑大于2mm的不超過50%,粒徑大于0.075mm的超過50%的要求,該土屬于砂土；又由于粒徑大于2mm的占總土質(zhì)量的33%,滿足粒徑大于2mm占總土質(zhì)量25%～50%的要求,故此土應(yīng)命名為礫砂B土:粒徑大于2mm的沒有,粒徑大于0.075mm占總土質(zhì)量的52%,屬于砂土。按砂土分類表分類,此土應(yīng)命名為粉砂C土:粒徑大于2mm的占總土質(zhì)量的67%,粒徑大于20mm的占總土質(zhì)量的13%,按碎石土分類表可得,該土應(yīng)命名為圓礫或角礫土中粒徑小于0.075mm的細粒含量多于或等于50%，且粗粒含量少于25%的土屬于細粒土。高液限粘土細粒土按塑性圖進行細分高液限粉土低液限粘土低液限粉土高液限有機質(zhì)粘土4.2細粒土塑性圖分類分類體系與方法分類體系：1.建筑工程系統(tǒng)分類體系2.工程材料系統(tǒng)分類體系

側(cè)重把土作為建筑地基和環(huán)境，研究對象為原狀土，例如：《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2002)地基土分類方法。

側(cè)重把土作為建筑材料，用于路堤、土壩和填土地基工程。研究對象為擾動土，例如：《土的分類標準》(GBJ145-90)工程用土的分類和《公路土工試驗規(guī)程》(JTJ051-93)土的工程分類。建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范分類方法：

地基土（巖）可分為巖石、碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土等六大類。

1．巖石

巖石是天然形成的，顆粒間牢固聯(lián)結(jié)、呈整體或具有節(jié)理裂隙。巖石作為工程地基和環(huán)境可按下列原則分類。

(1)巖石按堅固性可以劃分為硬質(zhì)巖石和軟質(zhì)巖石（見表1-6）。表1-6巖石堅固性的劃分

巖石類別代表性巖石硬質(zhì)巖石花崗巖、花崗片麻巖、閃長巖、玄武巖、石灰?guī)r、石英砂巖、石英巖、硅質(zhì)礫巖等軟質(zhì)巖石頁巖、黏土巖、綠泥石片巖、云母片巖等

(2)巖石按風化程度可劃分為微風化、中等風化、強風化（見表1-7）。

表1-7巖石按風化程度分類

風化程度特征微風化巖質(zhì)新鮮，表面稍有風化跡象

中等風化1.結(jié)構(gòu)和構(gòu)造層理清晰2.巖體被節(jié)理、裂隙分割成巖塊（20～50cm），裂隙中填充少量風化物。錘擊聲脆，且不易擊碎3.用鎬難挖掘，巖芯鉆方可鉆進強風化1.結(jié)構(gòu)和構(gòu)造層理不清晰，礦物成分已顯著變化2.巖體被節(jié)理、裂隙分割成碎石狀（2～20cm）,碎石用手可以折斷3.用鎬可挖掘，手搖鉆不易鉆進1.《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007－2002)（1）巖石顆粒間牢固粘結(jié),呈整體或具有節(jié)理隙的巖體稱為巖石，堅硬程度可根據(jù)巖塊的飽和單軸抗壓強度frk分類。堅硬程度類別飽和單軸抗壓強度frk(Mpa)堅硬巖較硬巖較軟巖軟巖極軟巖30＜frk≤60frk＞6015＜frk≤305＜frk≤15frk≤5

2．碎石土粒徑大于2mm的顆粒含量超過總質(zhì)量的50%的土，稱為碎石土。碎石土的劃分標準見表1-8。碎石土按密實度可分為密實、中密、稍密三種類型。

表1-8碎石土的分類土的名稱顆粒形狀粒組含量漂石塊石圓形及亞圓形為主棱角形為主粒徑大于200mm的顆粒超過全重50%卵石礫石圓形及亞圓形為主棱角形為主粒徑大于20mm的顆粒超過全重50%圓礫角礫圓形及亞圓形為主棱角形為主粒徑大于2mm的顆粒超過全重50%

3.砂土粒徑大于2mm的顆粒含量不超過全重的50%，且粒徑大于0.075mm的顆粒超過全重的50%的土稱為砂土。砂土的分類標準見表1-9。

表1-9砂土的分類

土的名稱粒組含量礫砂粒徑大于2mm的顆粒占全重25%～50%粗砂粒徑大于0.5mm的顆粒超過全重50%中砂粒徑大于0.25mm的顆粒超過全重50%細砂粒徑大于0.075mm的顆粒超過全重85%粉砂粒徑大于0.075mm的顆粒超過全重50%

4.粉土粉土為粒徑大于0.075mm的顆粒質(zhì)量不超過全部質(zhì)量的50%，且塑性指數(shù)等于或小于10的土。粉土的顆粒級配中0.05～0.1mm和0.005～0.05mm的粒組占絕大多數(shù)，水與土粒之間的作用明顯不同于黏性土和砂土，其性質(zhì)介于黏性土和砂土之間。5.黏性土塑性指數(shù)IP

大于10的土為黏性土。黏性土根據(jù)塑性指數(shù)的大小可分為黏土、粉質(zhì)黏土（見表1-10）。黏性土的狀態(tài)可按表1-4劃分為堅硬、硬塑、可塑、軟塑和流塑狀態(tài)。

表1-10黏性土的分類塑性指數(shù)IP

土的名稱IP＞17黏土10＜IP≤17粉質(zhì)黏土

6.人工填土人工填土是指由于人類活動而形成的堆積物。其物質(zhì)成分較雜亂，均勻性較差，作為地基應(yīng)注意其不均勻性。人工填土根據(jù)其物質(zhì)組成和成因可分為素填土、雜填土和沖填土三類。

(1)素填土是由碎石土、砂土、粉土、黏性土等一種或幾種材料組成的填土，其中不含雜質(zhì)或雜質(zhì)很少。壓實填土指經(jīng)過壓實或夯實的素填土。

(2)雜填土為含有建筑垃圾、工業(yè)廢料、生活垃圾等雜物的填土。

(3)沖填土為由水力沖填泥砂形成的填土。

（7）特殊土

①軟土：（(e≥1，ω≥ωL)壓縮性高、強度低和具有靈敏性、結(jié)構(gòu)性。其包括淤泥、淤泥質(zhì)粘性土、淤泥質(zhì)粉土。②人工填土：具有濕陷性③濕陷性土（西北、華北）④紅粘土（云貴，廣西）⑤膨脹土：十幾個省⑥多年凍土⑦鹽漬土⑧污染土2公路橋涵地基土的分類碎石土的分類與《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》完全相同。砂土和粘性土的分類名稱和標準如表1-9和表1-10所示。

3公路路基土的分類

《公路土工試驗規(guī)程》(JTJ051—1993)與國標《土的分類標準》(GBJl45—1990)相同，將土分為巨粒土、粗粒土、細粒土和特殊土

a.巨粒土和含巨粒土的分類

巨粒土和含巨粒土按土中粒徑大于60mm的巨粒含量區(qū)分。若土中巨粒含量多于50%,屬于巨粒土；若土中巨粒含量在15%～50%之間，屬于含巨粒土。b.粗粒土的分類

巨粒含量少于15%，剔除巨粒后，若土中粒徑大于0.075mm的粗粒含量多于余土的50%，屬于粗粒土。粗粒土分為礫類土和砂類土兩類。c.細粒土的分類土中粒徑小于0.075mm的細粒含量多于或等于50%，且粗粒含量少于25%的土屬于細粒土。圖中液限為17mm液限細粒土按塑性圖進行細分六、土的現(xiàn)場鑒別表1-15土的工程分類與現(xiàn)場鑒別方法六、土的現(xiàn)場鑒別表1-15土的工程分類與現(xiàn)場鑒別方法土的