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1、土的工程分類1. 土的工程分類的原則和方法土的工程分類是指根據(jù)工程建設(shè)的需要, 將工程用土按種屬關(guān)系劃分為各種類別。土的工程分類目的是為工程建設(shè)服務(wù)。土的分類與工程勘察、設(shè)計(jì)、施工等各個(gè)環(huán)節(jié)密切相關(guān),其作用可體現(xiàn)在下列幾方面:1)根據(jù)土的類別,可大致判斷土的基本工程特性;2)根據(jù)土的類別,可合理確定不同土的研究?jī)?nèi)容和方法;3)當(dāng)土的工程性質(zhì)不能滿足工程要求時(shí),可根據(jù)該類土的特性并結(jié)合工程要求選擇適當(dāng)?shù)母牧己椭卫泶胧?。?1)土的工程分類的主要原則1)工程特性差異性的原則 應(yīng)綜合考慮土的各種主要工程特性,用影響土的工程特性的主要因素作為分類的依據(jù), 應(yīng)使所劃分的不同土類別之間, 在其主要工程特性

2、方面具有顯著的質(zhì)和量的差別。2)以地質(zhì)成因和地質(zhì)年代為基礎(chǔ)、以工程特性為依據(jù)的原則土是長(zhǎng)期地質(zhì)作用的產(chǎn)物,土的物質(zhì)成分和結(jié)構(gòu)與地質(zhì)成因和地質(zhì)年代有著密切的內(nèi)在聯(lián)系,特定的地質(zhì)年代和成因條件形成特定類型的土,即地質(zhì)成因和地質(zhì)年代與土的工程特性有一定的關(guān)聯(lián)性。 另一方面,土的工程性質(zhì)指標(biāo)是其基本工程特性的定量標(biāo)志,以土的工程特性作為分類依據(jù)才能達(dá)到使土的分類服務(wù)于工程的目的。3)分類指標(biāo)便于準(zhǔn)確測(cè)定的原則土的分類指標(biāo),應(yīng)既能綜合反映土的基本工程特性,又要便于準(zhǔn)確測(cè)定。為了減少誤差,應(yīng)盡可能采用定量指標(biāo)。指標(biāo)的測(cè)定方法應(yīng)合理可行,不致引起過大的人為誤差。( 2)土分類方法的基本形式1)通用分類和專門

3、分類工程用土的分類方法, 若按其適用的工程領(lǐng)域范圍, 可分為通用分類和專門分類。通用分類 是適用于工程建設(shè)各行業(yè)的土的工程分類體系。 如國家標(biāo)準(zhǔn)土的分類標(biāo)準(zhǔn)(GBJ 145-90)中的土分類方法,就是工程用土的通用分類體系,在工程建設(shè)各行業(yè)部門通用。專門分類又稱部門分類,是工程建設(shè)各行業(yè)部門根據(jù)各自的專門需要所制定的土的工程分類體系。我國的公路、建工、鐵路、水利等部門都有各自的土的工程分類體系,如行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公路土工試驗(yàn)規(guī)程(JTJ 051-93 )中所規(guī)定的土分類方法,就是適用于公路建設(shè)部門的土的專門分類體系。2)全面分類和局部分類工程用土的分類方法, 若按所需劃分的對(duì)象, 即土類種屬層次的不同

4、, 可分為全面分類和局部分類。全面分類 又稱一般分類或統(tǒng)一分類, 分類對(duì)象是特定的較大區(qū)域范圍內(nèi)工程建設(shè)所涉及到的全部工程用土。 該方法是根據(jù)土的各種主要工程地質(zhì)特征和工程特性所采用的一種綜合性分類, 分類結(jié)果包括所有種類的土。這種分類方法應(yīng)用的工程范圍較廣,是土的工程分類的基礎(chǔ)。土的分類標(biāo)準(zhǔn)( GBJ 145-90)、公路土工試驗(yàn)規(guī)程( JTJ 051-93 )和 國家標(biāo)準(zhǔn)巖土工程勘察規(guī)范( GB50021 2001)中土的工程分類的總體系屬全面分類。局部分類 又稱個(gè)別分類,分類對(duì)象是特定的一部分土。 該方法是根據(jù)土的某一個(gè)或幾個(gè)特征指標(biāo)對(duì)部分土進(jìn)行詳細(xì)的專門劃分, 如按土的壓縮性、 密實(shí)度

5、或狀態(tài)、靈敏度等指標(biāo)對(duì)土進(jìn)行的分類。 在實(shí)際應(yīng)用中, 局部分類通常作為全面分類的補(bǔ)充。2. 土的分類依據(jù)和分類指標(biāo)( 1)土的粒度成分及其級(jí)配指標(biāo)土的粒度成分是粗顆粒土分類的最基本依據(jù)。 按土的粒度成分進(jìn)行土的分類時(shí),確定分類界限有兩種方法: 一種是將各粒組的含量作為土的分類界限, 如土的分類標(biāo)準(zhǔn)(GBJ145-90 )和公路土工試驗(yàn)規(guī)程 (JTJ 051-93 )中土的分類方法;另一種是將累計(jì)的粒組含量, 即大于某粒徑的顆粒含量作為土的分類界限,如國家標(biāo)準(zhǔn)巖土工程勘察規(guī)范( GB500212001)和國家標(biāo)準(zhǔn)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB50007 2002) 中土的分類方法。評(píng)價(jià)土的級(jí)配狀況

6、主要是針對(duì)粗粒土 (對(duì)于黏土等細(xì)粒土, 主要研究其塑性,土的級(jí)配狀況已無意義) ,土的級(jí)配指標(biāo)不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)是通過顆粒級(jí)配曲線確定的。1)不均勻系數(shù)Cud 60( 2-1-2 )d10式中 Cu 不均勻系數(shù);d60 限制粒徑 , 累計(jì)質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為 60%的粒徑( mm); d10 有效粒徑 , 累計(jì)質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為 10%的粒徑( mm)。2)曲率系數(shù)d302Cc( 2-1-3 )d60 d10式中 Cc 曲率系數(shù);30 累計(jì)質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30%的粒徑( mm)。d上述公式中, d60、d30 和 d10 的數(shù)值均在土的顆粒級(jí)配曲線圖(圖2-1-1 )上確定。土的級(jí)配良好包含兩方面的因素: 其

7、一是土的粒徑變化范圍廣, 即粒度大小要不均勻;其二是各種粒徑的顆粒都要保證一定的含量, 不要出現(xiàn)某些粒徑范圍含量特別多或某些粒徑范圍的顆粒缺失等現(xiàn)象。 同時(shí)滿足這兩方面條件的土, 在壓力(包括自重壓力)作用下容易壓密實(shí),土的相對(duì)密度容易提高,故屬級(jí)配良好土;反之則屬級(jí)配不良土。利用土的級(jí)配指標(biāo)可對(duì)粗粒土的級(jí)配狀況進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。不均勻系數(shù) Cu 反映土的粒徑變化范圍的大小。 Cu 值小,顆粒級(jí)配曲線形狀陡峭, 表明土的粒徑變化范圍小,大部分土顆粒的大小相近、甚至均勻,這種土不易壓密,即相對(duì)密度不易提高,故屬級(jí)配不良。Cu 值大,顆粒級(jí)配曲線形狀平緩,表明土的粒徑變化范圍廣。但 Cu 值大只是級(jí)配

8、良好的必要條件。因?yàn)?Cu 值僅取決于 d60 和 d10,Cu值大只能保證這兩者的粒徑相差懸殊,而不能保證其中間粒徑的含量情況。如Cu 值過大,甚至可能會(huì)出現(xiàn)中間粒徑缺失的情況,稱為不連續(xù)級(jí)配, 也屬級(jí)配不良。曲率系數(shù) Cc 反映土中介于 d60 與 d10 之間的中間粒徑的含量情況,在顆粒級(jí)配曲線圖上, 表現(xiàn)為曲線的凹面朝向和彎曲程度。 因此,必須同時(shí)考慮不均勻系數(shù) Cu 和曲率系數(shù) Cc 評(píng)價(jià)土的級(jí)配狀況。根據(jù)土的分類標(biāo)準(zhǔn) (GBJ 145-90)或公路土工試驗(yàn)規(guī)程 (JTJ 051-93 )中的有關(guān)規(guī)定,級(jí)配指標(biāo)同時(shí)滿足不均勻系數(shù) Cu5、曲率系數(shù) Cc13 的土屬級(jí)配良好土;不能同時(shí)

9、滿足這兩個(gè)條件,即 Cu5、或者 Cc1 或 Cc3 的土,均屬級(jí)配不良土。( 2)土的塑性指標(biāo)土的塑性指標(biāo)包括土的液限、 塑限和塑性指數(shù),是細(xì)粒土分類的最基本依據(jù)。土的塑性是指土受力后可塑成任何形狀而不發(fā)生開裂, 在外力解除后能保持變形后狀態(tài)而不恢復(fù)原狀的性質(zhì)。土的塑性本質(zhì)上取決于其黏土礦物的成分和含量,但同時(shí)又與土的含水量有著密切的關(guān)系。 只有在一定的含水量范圍內(nèi)土才具有塑性,當(dāng)含水量超出(大于或小于)這個(gè)范圍,土受力后的變形不再滿足上述土的塑性的定義。用于界定土的塑性范圍兩個(gè)端點(diǎn)的含水量稱為土的塑性界限含水量,又稱阿太堡( A.Atterberg )界限,即液限和塑限,是細(xì)粒土物理性質(zhì)的

10、重要指標(biāo)。土的界限含水量均為試驗(yàn)指標(biāo), 需通過試驗(yàn)來測(cè)定。 另有一界定土的半固體狀態(tài)與固體狀態(tài)的界限含水量稱為縮限 ws(%),即當(dāng)土失水后體積不再收縮的界限含水量, 縮限的測(cè)定可采用收縮皿法或進(jìn)行收縮試驗(yàn)。 根據(jù)土的塑性界限含水量,可通過計(jì)算得到細(xì)粒土最重要的土分類指標(biāo),即塑性指數(shù)。1)液限液限 WL(%)是土的塑性狀態(tài)與流動(dòng)狀態(tài)的界限含水量, 即土的塑性狀態(tài)的上限含水量。測(cè)定液限的基本原理是利用土的塑性的定義, 按土受力變形后能否保持變形狀態(tài)來確定界限含水量。 其實(shí)質(zhì)是處于液限狀態(tài)的土尚殘留一很小的強(qiáng)度,即任何黏性土只要處于液限含水量 (用同一種方法測(cè)定) 都具有相同的強(qiáng)度值。液限的測(cè)定可

11、采用液限儀法或液塑限聯(lián)合測(cè)定法。液限儀分為錐式液限儀(液塑限聯(lián)合測(cè)定法中測(cè)定液限也是采用圓錐下落法)和碟式液限儀。 碟式液限儀也稱為卡氏 ( A.Casagrande)液限儀,在美、英、日等國家普遍采用。我國以前曾長(zhǎng)期采用質(zhì)量為 76g、錐角為 30的錐式液限儀,取錐尖入土深度 10mm對(duì)應(yīng)的含水量作為液限,其值與碟式液限儀所測(cè)定的液限值有明顯的差異, 且隨著液限的增大兩者的差值也增大。 目前國內(nèi)確定液限的方法尚不統(tǒng)一, 主要有以下幾種: 采用質(zhì)量為 76g 的錐式液限儀, 取錐尖入土深度 10mm對(duì)應(yīng)的含水量作為液限;采用質(zhì)量為 76g 的錐式液限儀,取錐尖入土深度 17mm對(duì)應(yīng)的含水量作為

12、液限; 采用質(zhì)量為 100g 的錐式液限儀, 取錐尖入土深度 20mm對(duì)應(yīng)的含水量作為液限;采用碟式液限儀。方法和方法所測(cè)定的液限值與碟式液限儀所測(cè)定的液限值較為一致。在提供或應(yīng)用液限數(shù)據(jù)時(shí),尤其在土分類時(shí)應(yīng)明確測(cè)定液限所采用的方法。2)塑限塑限 Wp(%)是土的塑性狀態(tài)與半固體狀態(tài)的界限含水量, 即土的塑性狀態(tài)的下限含水量。 測(cè)定塑限的基本原理也是利用土的塑性的定義, 按土受力變形后是否發(fā)生開裂來確定界限含水量。塑限的測(cè)定可采用滾搓法或液塑限聯(lián)合測(cè)定法。3)塑性指數(shù)I P wL wP(2-1-4)塑性指數(shù) I p 習(xí)慣上用不帶百分號(hào)的數(shù)值表示。由于塑性是黏性土特有的重要特性,故塑性指數(shù)是黏性

13、土區(qū)別于其他土類以及黏性土亞類劃分的重要分類指標(biāo)。塑性指數(shù)的大小反映了黏性土塑性的高低, 同時(shí)也綜合反映了土的物質(zhì)組成和性質(zhì)。由于液限測(cè)定方法的差別, 同一土類按不同的測(cè)定方法可能得到不同的塑性指數(shù)。4)塑性圖直接用塑性指數(shù)劃分土類, 其優(yōu)點(diǎn)是非常簡(jiǎn)易方便, 但有時(shí)也可能會(huì)存在不合理現(xiàn)象。塑性指數(shù)是液限與塑限的差值, 當(dāng)一個(gè)土樣兩者都很大、 而另一個(gè)土樣兩者都較小時(shí), 只要液塑限的差值相等, 單一地采用塑性指數(shù)分類將把這兩種土歸為同一類。但這兩種土的性質(zhì)未必相近,甚至出入很大。塑性圖最初是由卡薩格蘭德(A.Casagrande)于 1942 年提出的一種細(xì)粒土分類方法,故又稱卡氏塑性圖,見圖

14、2-1-9 ??ㄊ纤苄詧D以液限為橫坐標(biāo),以塑性指數(shù)為縱坐標(biāo)(液限測(cè)定采用碟式液限儀)。圖中有兩條基本界限:斜線稱為A 線,其方程為 I p 0.73 ( WL20);豎線稱為 B 線,其方程為 WL 50%。用塑性圖進(jìn)行土分類的基本劃分標(biāo)準(zhǔn)是:位于 A 線以上區(qū)域?yàn)轲ぃㄙ|(zhì))土, A 線以下區(qū)域?yàn)榉郏ㄙ|(zhì))土;位于 B 線左側(cè)區(qū)域?yàn)榈退苄酝粒挥?B 線右側(cè)區(qū)域?yàn)楦咚苄酝?。塑性圖是根據(jù)大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)后編制繪成的, 現(xiàn)已成為國際上較普遍采用的細(xì)粒土分類方法。 各國在應(yīng)用塑性圖進(jìn)行土分類時(shí), 往往根據(jù)各自土的特點(diǎn), 對(duì)塑性圖作些補(bǔ)充規(guī)定,包括添加些輔助線。圖 2-1-9塑性圖(型)土的分類標(biāo)準(zhǔn)( GBJ

15、 145-90)和公路土工試驗(yàn)規(guī)程(JTJ 051-93 )中,對(duì)細(xì)粒土均按塑性圖分類。由于測(cè)定液限所采用方法的不同,塑性圖中A線和 B 線的方程也有所不同。當(dāng)采用 76g 錐式液限儀、錐尖入土深度 17mm或 100g 錐式液限儀、錐尖入土深度 20mm所對(duì)應(yīng)的含水量作為液限 (或采用碟式液限儀)時(shí), A 線方程為 I p0.73 (WL20), B 線方程為 WL 50%,即圖 2-1-9 塑性圖(型)。當(dāng)采用 76g 錐式液限儀、錐尖入土深度 10mm所對(duì)應(yīng)的含水量作為液限時(shí), A 線方程為 I p 0.63 (WL 20),B 線方程為 WL 40%,見圖 2-1-10 塑性圖(型)。

16、圖 2-1-10塑性圖(型)( 3)土中有機(jī)質(zhì)土中是否存在有機(jī)質(zhì)及其有機(jī)質(zhì)的含量是劃分無機(jī)土和有機(jī)土以及進(jìn)一步細(xì)分有機(jī)土的依據(jù)。土中的有機(jī)質(zhì)可采用目測(cè)、 手摸或嗅感等判別。當(dāng)上述簡(jiǎn)易方法不能判定時(shí),可將土樣放入 105 110的烘箱中烘烤, 若烘烤 24 小時(shí)后土樣的液限小于烘烤前土樣液限的四分之三,則該土樣為有機(jī)質(zhì)土。當(dāng)需測(cè)定土中有機(jī)質(zhì)的含量時(shí),可進(jìn)行有機(jī)質(zhì)含量試驗(yàn)或灼失量試驗(yàn)。3. 土的工程分類( 1)國家標(biāo)準(zhǔn)土的分類標(biāo)準(zhǔn) (GBJ 145-90 )中土的分類土的分類標(biāo)準(zhǔn)(GBJ 145-90)適用于各類工程用土,但不適用于混凝土所用的砂、石料和有機(jī)土。工程用土指工程勘察、建筑物地基、堤壩

17、填料和地基處理等所涉及的土類,有機(jī)土指土中大部分成分為有機(jī)物質(zhì)的土。工程用土分一般土和特殊土兩大類。 一般土按不同粒組的相對(duì)含量劃分為巨粒土和含巨粒的土、 粗粒土、細(xì)粒土三大類, 各類土再按相應(yīng)的分類指標(biāo)進(jìn)一步細(xì)分,總共劃分為 32 種土類。特殊土包括黃土、膨脹土和紅黏土,按其塑性指標(biāo)在塑性圖上的位置初步判別。每一種土類都有一特定的土類代號(hào),土類代號(hào)由一至三個(gè)基本代號(hào)組合構(gòu)成。當(dāng)土類代號(hào)為一個(gè)基本代號(hào)時(shí), 該代號(hào)即表示土的名稱; 當(dāng)土類代號(hào)由兩個(gè)基本代號(hào)構(gòu)成時(shí), 第一個(gè)基本代號(hào)表示土的主成分, 第二個(gè)基本代號(hào)表示土的副成分、或土的級(jí)配情況、或土的液限高低;當(dāng)土類代號(hào)由三個(gè)基本代號(hào)構(gòu)成時(shí),第一個(gè)

18、基本代號(hào)表示土的主成分,第二個(gè)基本代號(hào)表示土的液限高低,第三個(gè)基本代號(hào)表示土中所含次要成分。基本代號(hào)見表2-1-3 。土分類的基本代號(hào)表 2-1-3名稱基本代號(hào)名稱基本代號(hào)漂石(塊石)B有機(jī)質(zhì)土O卵石(碎石)Cb黃土Y礫G膨脹土E砂S紅黏土R粉土M級(jí)配良好W黏土C級(jí)配不良P細(xì)粒土( C和 M合稱)F高液限H(混合)土(粗、細(xì)粒土合稱)Sl低液限L1)巨粒土和含巨粒的土按其粒組的相對(duì)含量劃分為6 種土類,見表 2-1-4 。巨粒土和含巨粒的土的分類表 2-1-4土類土代號(hào)土 名巨粒土漂石含量 50%B漂石巨 粒 土(巨粒含量 75%)漂石含量 50%Cb卵石(巨粒含量 50%)混合巨粒土漂石含量

19、 50%BSl混合土漂石(巨粒含量75%且 50%)漂石含量 50%CbSl混合土卵石含巨粒的土巨粒混合土漂石含量卵石含量SlB漂石混合土(巨粒含量 15% 50%)(巨粒含量 15%50%)漂石含量卵石含量SlCb卵石混合土注:對(duì)巨粒組質(zhì)量少于總質(zhì)量的15%的土,可扣除巨粒,按粗粒土或細(xì)粒土的相應(yīng)規(guī)定分類定名;當(dāng)散布在土內(nèi)的巨粒,其體積對(duì)土的總體性狀有影響時(shí),可不扣除巨粒,按粗粒土或細(xì)粒土的相應(yīng)規(guī)定分類定名,并應(yīng)予以注明。2)粗粒土 分為礫類土和砂類土,再分別根據(jù)其中的細(xì)粒含量及類別、粗粒組的級(jí)配進(jìn)行分類,共劃分為 10 種土類,見表 2-1-5 。粗粒土的分類表 2-1-5土類土代號(hào)土名粗

20、 粒 土礫類土礫級(jí)配良好GW級(jí)配良好礫(粗粒含量(礫粒含量(細(xì)粒含量 5%)級(jí)配不良GP級(jí)配不良礫 50%) 50%)含細(xì)粒土礫(細(xì)粒含量5% 15%)GF含細(xì)粒土礫細(xì)粒土質(zhì)礫細(xì)粒為粉土GM粉土質(zhì)礫(細(xì)粒含量 15%且50%)細(xì)粒為黏土GC黏土質(zhì)礫砂級(jí)配良好SW級(jí)配良好砂砂類土(細(xì)粒含量 5%)級(jí)配不良SP級(jí)配不良砂(礫粒含量含細(xì)粒土砂(細(xì)粒含量5%15%)SF含細(xì)粒土砂 50%)細(xì)粒土質(zhì)砂細(xì)粒為粉土SM粉土質(zhì)砂(細(xì)粒含量 15%且50%)細(xì)粒為黏土SC黏土質(zhì)砂注:表中級(jí)配良好指粗粒組的級(jí)配指標(biāo)不均勻系數(shù)Cu 5 且曲率系數(shù)Cc 13,級(jí)配不良指粗粒組的級(jí)配指標(biāo)不滿足該要求;表中 M或 C 根

21、據(jù)細(xì)粒土的分類表確定。3)細(xì)粒土分為細(xì)粒土、含粗粒細(xì)粒土和有機(jī)質(zhì)土,再考慮粗粒的成分和含量,分別按塑性圖(圖2-1-9 或圖 2-1-10 )分類,共劃分為 16 種土類,見表2-1-6 。細(xì)粒土的分類表 2-1-6土類土代號(hào)土 名細(xì)粒土粉土高液限MH高液限粉土(位于塑性圖 A 線以下)低液限ML低液限粉土(粗粒含量黏土高液限CH高液限黏土 25%(位于塑性圖 A 線以上且 I P10)低液限CL低液限黏土含礫粉土 (位于高液限MHG含礫高液限粉土含礫細(xì)粒土低液限MLG含礫低液限粉土塑性圖 A 線以下)(礫粒含量CHG細(xì)粒土含粗粒細(xì)粒土含礫黏土(位于 A高液限含礫高液限黏土砂粒含量)CLG(細(xì)

22、粒含量(粗粒含量線以上且 I P10)低液限含礫低液限黏土含砂粉土 (位于高液限MHS含砂高液限粉土 50%)25%50%)含砂細(xì)粒土MLS塑性圖 A 線以下)低液限含砂低液限粉土(砂粒含量CHS含砂黏土(位于 A高液限含砂高液限黏土礫粒含量)CLS線以上且 I P10)低液限含砂低液限黏土有機(jī)質(zhì)粉土高液限MHO有機(jī)質(zhì)高液限粉土有機(jī)質(zhì)土(位于塑性圖 A 線以下)低液限MLO有機(jī)質(zhì)低液限粉土(含有機(jī)質(zhì))有機(jī)質(zhì)黏土高液限CHO有機(jī)質(zhì)高液限黏土(位于塑性圖 A 線以上且 I P10)低液限CLO有機(jī)質(zhì)低液限黏土注:當(dāng)液限取質(zhì)量為76g 的液限儀、錐尖入土深度為17mm對(duì)應(yīng)的含水量時(shí),塑性圖的I P

23、0.73 (WL20),B 線為 WL 50%,(見圖 2-1-9 );A 線為當(dāng)液限取質(zhì)量為76g 的液限儀、錐尖入土深度為10mm對(duì)應(yīng)的含水量時(shí),塑性圖的A 線為I P 0.63 (WL20), B線為WL40%,(見圖2-1-10);土分類時(shí),正好位于塑性圖A 線上定名為黏土;高液限指位于塑性圖B 線右側(cè)(包括B 線),低液限指位于塑性圖B 線左側(cè);各種低液限粉土應(yīng)位于塑性圖A 線以下、 B 線左側(cè)且I P 10 線以下。( 2)公路工程行業(yè)土的工程分類和分級(jí)公路工程行業(yè)土的工程分類,以公路土工試驗(yàn)規(guī)程 (JTJ 051)中土的工程分類體系為準(zhǔn)。當(dāng)按堆積年代、成因類型、有機(jī)質(zhì)含量等分類時(shí)

24、,按巖土工程勘察規(guī)范( GB50021)中的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。公路、橋涵地基土的分類,應(yīng)符合公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 ( JTJ 024)中的相關(guān)規(guī)定。公路工程土的工程分級(jí),應(yīng)符合公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范 (JTJ 064 )中的規(guī)定。1)公路土工試驗(yàn)規(guī)程 ( JTJ 051 93)中土的分類公路土工試驗(yàn)規(guī)程( JTJ 051-93 )中土分類總體系是先將土分為巨粒土、粗粒土、細(xì)粒土和特殊土四大類。 巨粒土分為漂石土和卵石土, 粗粒土分為礫類土和砂類土,細(xì)粒土分為粉質(zhì)土、黏質(zhì)土和有機(jī)質(zhì)土。特殊土給出黃土、膨脹土和紅黏土在塑性圖中的位置及其學(xué)名,以及鹽漬土的含鹽量標(biāo)準(zhǔn)。土類代號(hào)的組合構(gòu)成方法與土的分類

25、標(biāo)準(zhǔn)( GBJ145-90 )中的類似,基本代號(hào)略有增加,見表 2-1-7 。土分類的基本代號(hào)表 2-1-7名稱基本代號(hào)名稱基本代號(hào)漂石B(混合)土(粗、細(xì)粒土合稱)Sl塊石B有機(jī)質(zhì)土Oa卵石Cb級(jí)配良好W小塊石Cba級(jí)配不良P礫G高液限H角礫G低液限La砂S黃土Y粉土M膨脹土E黏土C紅黏土R細(xì)粒土( C和 M合稱)F鹽漬土St巨粒土按其粒組的相對(duì)含量進(jìn)行分類,見表2-1-8 。巨粒土和巨粒質(zhì)土的分類表 2-1-8土類土代號(hào)土 名巨 粒 土漂(卵)石漂石含量 50%B漂石(巨粒含量(巨粒含量 75%)漂石含量 50%Cb卵石 50%)漂(卵)石夾土漂石含量 50%BSl漂石夾土(巨粒含量 75

26、%且 50%)漂石含量 50%CbSl卵石夾土塊(小塊)石塊石含量 50%Ba塊石(巨粒含量 75%)塊石含量 50%Cba小塊石塊(小塊)石夾土塊石含量 50%BaSl塊石夾土(巨粒含量 75%且 50%)塊石含量 50%CbaSl小塊石夾土漂(卵)石質(zhì)土漂石含量卵石含量SlB漂石質(zhì)土(巨粒質(zhì)土)漂石含量卵石含量SlCb卵石質(zhì)土(巨粒含量(巨粒含量 15% 50%)塊(小塊)石質(zhì)土塊石含量小塊石含量SlB a塊石質(zhì)土15% 50%)SlCba(巨粒含量 15% 50%)塊石含量小塊石含量小塊石質(zhì)土注:對(duì)巨粒組質(zhì)量少于總質(zhì)量的15%的土,可扣除巨粒,按粗粒土或細(xì)粒土的相應(yīng)規(guī)定分類定名;對(duì)漂(卵

27、)石質(zhì)土、塊(小塊)石質(zhì)土,如有必要,可按土中的礫、砂、細(xì)粒土含量定名。粗粒土 分為礫類土(角礫類土) 和砂類土, 再分別根據(jù)其中的細(xì)粒含量和類別以及粗粒組的級(jí)配進(jìn)行分類,見表 2-1-9 。粗粒土的分類表 2-1-9礫類土(礫粒含量 50%)粗粒土角礫類土(粗粒含量(角礫粒含量50%) 50%)砂類土(礫粒含量 50%)土類土代號(hào)土 名礫級(jí)配良好GW級(jí)配良好礫(細(xì)粒含量 5%)級(jí)配不良GP級(jí)配不良礫含細(xì)粒土礫(細(xì)粒含量5%15%)GF含細(xì)粒土礫細(xì)粒土質(zhì)礫粉土質(zhì)GM粉土質(zhì)礫(細(xì)粒含量 15%且50%)黏土質(zhì)GC黏土質(zhì)礫角礫級(jí)配良好GaW級(jí)配良好角礫(細(xì)粒含量 5%)級(jí)配不良GaP級(jí)配不良角礫含

28、細(xì)粒土角礫(細(xì)粒含量5%15%)GaF含細(xì)粒土角礫細(xì)粒土質(zhì)角礫粉土質(zhì)GaM粉土質(zhì)角礫(細(xì)粒含量 15%且50%)黏土質(zhì)GaC黏土質(zhì)角礫砂級(jí)配良好SW級(jí)配良好砂(細(xì)粒含量 5%)級(jí)配不良SP級(jí)配不良砂含細(xì)粒土砂(細(xì)粒含量5% 15%)SF含細(xì)粒土砂細(xì)粒土質(zhì)砂粉土質(zhì)SM粉土質(zhì)砂(細(xì)粒含量 15%且50%)黏土質(zhì)SC黏土質(zhì)砂注:定土名時(shí),根據(jù)粒徑分組由大到小,以首先符合者命名;表中級(jí)配良好指粗粒組的級(jí)配指標(biāo)不均勻系數(shù)Cu 5 且曲率系數(shù)Cc 13,級(jí)配不良指粗粒組的級(jí)配指標(biāo)不滿足該要求;表中粉土質(zhì)指細(xì)粒土位于塑性圖A 線以下,黏土質(zhì)指細(xì)粒土位于塑性圖A 線以上;需要時(shí),在砂類土中對(duì)砂可進(jìn)一步細(xì)分為粗

29、砂、中砂和細(xì)砂:粒徑大于0.5mm顆粒多于總質(zhì)量50%定為粗砂,粒徑大于0.25mm 顆粒多于總質(zhì)量50%定為中砂,粒徑大于0.074mm顆粒多于總質(zhì)量75%定為細(xì)砂。細(xì)粒土 分為粉質(zhì)土、黏質(zhì)土和有機(jī)質(zhì)土, 再按土中粗粒成分和含量根據(jù)塑性圖(圖 2-1-9 )分類,見表 2-1-10 。細(xì)粒土的分類表 2-1-10土類土代號(hào)土 名粉土高液限MH高液限粉土粉質(zhì)土(粗粒含量25%)低液限ML低液限粉土含礫粉土高液限MHG含礫高液限粉土(位于塑性圖含粗粒粉土(礫粒多于砂粒)低液限MLG含礫低液限粉土A 線以下)(粗粒含量含砂粉土高液限MHS含砂高液限粉土25%50%)(礫粒少于砂粒 )低液限MLS含

30、砂低液限粉土細(xì)粒土黏土高液限CH高液限黏土(粗粒含量25%)低液限CL低液限黏土(細(xì)粒含量黏質(zhì)土含礫黏土高液限CHG含礫高液限黏土 50%)(位于塑性圖含粗粒黏土(礫粒多于砂粒)低液限CLG含礫低液限黏土A 線以上)(粗粒含量含砂黏土高液限CHS含砂高液限黏土25%50%)(礫粒少于砂粒 )低液限CLS含砂低液限黏土有機(jī)質(zhì)粉土高液限MHO有機(jī)質(zhì)高液限粉土有機(jī)質(zhì)土(位于塑性圖 A 線以下)低液限MLO有機(jī)質(zhì)低液限粉土(含有機(jī)質(zhì))有機(jī)質(zhì)黏土高液限CHO有機(jī)質(zhì)高液限黏土(位于塑性圖 A 線以上)低液限CLO有機(jī)質(zhì)低液限黏土注:液限取質(zhì)量為100g 的錐式液限儀、錐尖入土深度為20mm對(duì)應(yīng)的含水量,塑

31、性圖的A 線為I P 0.73 (WL20),B 線為 WL 50%,(見圖 2-1-9 );高液限指位于塑性圖 B 線右側(cè),低液限指位于塑性圖 B 線左側(cè);各種低液限粉土應(yīng)位于塑性圖 A 線以下、 B 線左側(cè)且 I P 10 線以下,各種低液限黏土應(yīng)位于塑性圖 A 線以上、 B 線左側(cè)且 I P 10 線以上;如分類遇搭界情況,土中粗、細(xì)粒組質(zhì)量相同定名為細(xì)粒土,正好位于塑性圖A 線上定名為黏土,正好位于塑性圖B 線上定為高液限。2)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTJ 024 85)中土的分類公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTJ 024 85)中將一般性地基土根據(jù)粒度成分或塑性指數(shù)分為碎石

32、土、砂土、黏性土(細(xì)粒土)三大類, 各大類土再進(jìn)一步分為若干亞類。碎石土粒徑大于 2mm的顆粒超過全重50的土。碎石土可按顆粒級(jí)配和顆粒形狀分為三組共6 個(gè)亞類,見表 2-1-11 。碎石土的分類表表2-1-11土的名稱顆粒形狀顆粒級(jí)配漂 石圓形及亞圓形為主粒徑大于 200mm的顆粒超過全重 50%塊 石棱角形為主卵 石圓形及亞圓形為主粒徑大于 20mm的顆粒超過全重 50%碎 石棱角形為主圓 礫圓形及亞圓形為主粒徑大于 2mm的顆粒超過全重 50%角 礫棱角形為主注 :定名時(shí)應(yīng)根據(jù)粒徑分組由大到小以最先符合者確定。砂土 粒徑大于 2mm的顆粒不超過全重 50的非黏性土(細(xì)粒土)。砂土可按顆粒

33、級(jí)配分為 5 個(gè)亞類,見表 2-1-12 。砂土的分類表表2-1-12土的名稱顆 粒級(jí) 配礫 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(xì) 砂粒徑大于 0.1mm的顆粒超過全重 75%粉 砂粒徑大于 0.1mm的顆粒不超過全重 75%注:定名時(shí)應(yīng)根據(jù)粒徑分組由大到小以最先符合者確定。黏性土(細(xì)粒土) 塑性指數(shù)大于 1 的土。黏性土(細(xì)粒土)根據(jù)塑性指數(shù)分為 3 個(gè)亞類,見表 2-1-13 。黏性土(細(xì)粒土)的分類表表2-1-13土的名稱塑性指數(shù) IP亞砂土1IP7亞黏土7IP17黏 土IP17

34、3)公路工程土的工程分級(jí)公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范(JTJ 064-98)中將土和巖石由軟至硬分為松土、普通土、硬土、軟石、次堅(jiān)石、堅(jiān)石等六個(gè)等級(jí),其中前三個(gè)屬土的工程等級(jí)。表 2-1-14 給出土的工程分級(jí)及其野外鑒別方法。土的等級(jí)土的類別松土土的工程分級(jí)土的名稱砂類土、 腐殖土、 種植土、 中密的黏性土表 2-1-14開挖方法用鐵鍬挖,腳蹬一及砂性土、松散的水分不大的黏土、含有下到底的松散土層30mm 以下的樹根或灌木根的泥炭土水分較大的黏土、密實(shí)的黏性土及砂性部分用鎬刨松,再土、半干硬狀態(tài)的黃土、 含有 30mm 以上的用鍬挖,以腳蹬鍬需普通土樹根或灌木根的泥炭土、 碎石類土 (不包括連蹬數(shù)次才能挖動(dòng)塊石土及漂石土)硬黏土、密實(shí)的硬黃土、 含有較多的塊石必須用鎬先整個(gè)刨硬土過才能用鍬挖土及漂石土、各種風(fēng)化成土塊的巖石( 3)國家標(biāo)準(zhǔn)巖土工程勘察規(guī)范(GB500212001)中土的分類根據(jù)地質(zhì)年代,晚更新世 Q3 及其以前沉積的土定為老沉積土,第四紀(jì)全新世中近期沉積的土定為新近沉積土,其余為一般沉積土。根據(jù)地質(zhì)成因,可劃分為殘積土、坡積土、洪積土、沖積土、淤積土、冰積土和風(fēng)積土等。根據(jù)有機(jī)質(zhì)含量 Wu(%),可分為無機(jī)土( Wu5)、有機(jī)質(zhì)土( 5Wu10)、

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