土的工程分类
1. 土的工程分类的原则和方法
土的工程分类是指根据工程建设的需要，将工程用土按种属关系划分为各种类别。土的工程分类目的是为工程建设服务。土的分类与工程勘察、设计、施工等各个环节密切相关，其作用可体现在下列几方面：
1）根据土的类别，可大致判断土的基本工程特性；
2）根据土的类别，可合理确定不同土的研究内容和方法；
3）当土的工程性质不能满足工程要求时，可根据该类土的特性并结合工程要求选择适当的改良和治理措施。
（1）土的工程分类的主要原则
1）工程特性差异性的原则应综合考虑土的各种主要工程特性，用影响土的工程特性的主要因素作为分类的依据，应使所划分的不同土类别之间，在其主要工程特性方面具有显著的质和量的差别。
2）以地质成因和地质年代为基础、以工程特性为依据的原则土是长期地质作用的产物，土的物质成分和结构与地质成因和地质年代有着密切的内在联系，特定的地质年代和成因条件形成特定类型的土，即地质成因和地质年代与土的工程特性有一定的关联性。另一方面，土的工程性质指标是其基本工程特性的定量标志，以土的工程特性作为分类依据才能达到使土的分类服务于工程的目的。
3）分类指标便于准确测定的原则土的分类指标，应既能综合反映土的基本工程特性，又要便于准确测定。为了减少误差，应尽可能采用定量指标。指标的测定方法应合理可行，不致引起过大的人为误差。
（2）土分类方法的基本形式
1）通用分类和专门分类
工程用土的分类方法，若按其适用的工程领域范围，可分为通用分类和专门分类。
通用分类是适用于工程建设各行业的土的工程分类体系。如国家标准《土的分类标准》（GBJ 145-90）中的土分类方法，就是工程用土的通用分类体系，在工程建设各行业部门通用。
专门分类又称部门分类，是工程建设各行业部门根据各自的专门需要所制定的土的工程分类体系。我国的公路、建工、铁路、水利等部门都有各自的土的工程分类体系，如行业标准《公路土工试验规程》（JTJ 051-93）中所规定的土分类方法，就是适用于公路建设部门的土的专门分类体系。
2）全面分类和局部分类
工程用土的分类方法，若按所需划分的对象，即土类种属层次的不同，可分为全面分类和局部分类。
全面分类 又称一般分类或统一分类，分类对象是特定的较大区域范围内工程建设所涉及到的全部工程用土。该方法是根据土的各种主要工程地质特征和工程特性所采用的一种综合性分类，分类结果包括所有种类的土。这种分类方法应用的工程范围较广，是土的工程分类的基础。《土的分类标准》（GBJ 145-90）、《公路土工试验规程》（JTJ 051-93）和国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）中土的工程分类的总体系属全面分类。
局部分类 又称个别分类，分类对象是特定的一部分土。该方法是根据土的某一个或几个特征指标对部分土进行详细的专门划分，如按土的压缩性、密实度或状态、灵敏度等指标对土进行的分类。在实际应用中，局部分类通常作为全面分类的补充。
2. 土的分类依据和分类指标
（1）土的粒度成分及其级配指标
土的粒度成分是粗颗粒土分类的最基本依据。按土的粒度成分进行土的分类时，确定分类界限有两种方法：一种是将各粒组的含量作为土的分类界限，如《土的分类标准》（GBJ 145-90）和《公路土工试验规程》（JTJ 051-93）中土的分类方法；另一种是将累计的粒组含量，即大于某粒径的颗粒含量作为土的分类界限，如国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）和国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)中土的分类方法。
评价土的级配状况主要是针对粗粒土（对于黏土等细粒土，主要研究其塑性，土的级配状况已无意义），土的级配指标不均匀系数和曲率系数是通过颗粒级配曲线确定的。
1）不均匀系数
10
60
d d C u =
（2-1-2） 式中 C u —— 不均匀系数；
d 60─— 限制粒径,累计质量百分数为60%的粒径（mm ）； d 10─— 有效粒径,累计质量百分数为10%的粒径（mm ）。
2）曲率系数
10
602
30d d d
C c = （2-1-3）
式中C c—曲率系数；
d30─累计质量百分数为30%的粒径（mm）。
上述公式中，d60、d30和d10的数值均在土的颗粒级配曲线图（图2-1-1）上确定。
土的级配良好包含两方面的因素：其一是土的粒径变化范围广，即粒度大小要不均匀；其二是各种粒径的颗粒都要保证一定的含量，不要出现某些粒径范围含量特别多或某些粒径范围的颗粒缺失等现象。同时满足这两方面条件的土，在压力（包括自重压力）作用下容易压密实，土的相对密度容易提高，故属级配良好土；反之则属级配不良土。
利用土的级配指标可对粗粒土的级配状况进行定量评价。不均匀系数C u反映土的粒径变化范围的大小。C u值小，颗粒级配曲线形状陡峭，表明土的粒径变化范围小，大部分土颗粒的大小相近、甚至均匀，这种土不易压密，即相对密度不易提高，故属级配不良。C u值大，颗粒级配曲线形状平缓，表明土的粒径变化范围广。但C u值大只是级配良好的必要条件。因为C u值仅取决于d60和d10，C u 值大只能保证这两者的粒径相差悬殊，而不能保证其中间粒径的含量情况。如C u值过大，甚至可能会出现中间粒径缺失的情况，称为不连续级配，也属级配不良。曲率系数C c反映土中介于d60与d10之间的中间粒径的含量情况，在颗粒级配曲线图上，表现为曲线的凹面朝向和弯曲程度。因此，必须同时考虑不均匀系数C u和曲率系数C c评价土的级配状况。根据《土的分类标准》（GBJ 145-90）或《公路土工试验规程》（JTJ 051-93）中的有关规定，级配指标同时满足不均匀系数C u≥5、曲率系数C c＝1～3的土属级配良好土；不能同时满足这两个条件，即C u＜5、或者C c＜1或C c＞3的土，均属级配不良土。
（2）土的塑性指标
土的塑性指标包括土的液限、塑限和塑性指数，是细粒土分类的最基本依据。土的塑性是指土受力后可塑成任何形状而不发生开裂，在外力解除后能保持变形后状态而不恢复原状的性质。土的塑性本质上取决于其黏土矿物的成分和含量，但同时又与土的含水量有着密切的关系。只有在一定的含水量范围内土才具有塑性，当含水量超出（大于或小于）这个范围，土受力后的变形不再满足上述土的塑性的定义。用于界定土的塑性范围两个端点的含水量称为土的塑性界限含水量，又称阿太堡（A.Atterberg）界限，即液限和塑限，是细粒土物理性质的重要指标。土的界限含水量均为试验指标，需通过试验来测定。另有一界定土的半固体状态与固体状态的界限含水量称为缩限w s（%），即当土失水后体积不再收缩的界限含水量，缩限的测定可采用收缩皿法或进行收缩试验。根据土的塑性界限含水量，可通过计算得到细粒土最重要的土分类指标，即塑性指数。
1）液限
液限W L （%）是土的塑性状态与流动状态的界限含水量，即土的塑性状态的上限含水量。测定液限的基本原理是利用土的塑性的定义，按土受力变形后能否保持变形状态来确定界限含水量。其实质是处于液限状态的土尚残留一很小的强度，即任何黏性土只要处于液限含水量（用同一种方法测定）都具有相同的强度值。液限的测定可采用液限仪法或液塑限联合测定法。
液限仪分为锥式液限仪（液塑限联合测定法中测定液限也是采用圆锥下落法）和碟式液限仪。碟式液限仪也称为卡氏（A.Casagrande ）液限仪，在美、英、日等国家普遍采用。我国以前曾长期采用质量为76g 、锥角为30°的锥式液限仪，取锥尖入土深度10mm 对应的含水量作为液限，其值与碟式液限仪所测定的液限值有明显的差异，且随着液限的增大两者的差值也增大。目前国内确定液限的方法尚不统一，主要有以下几种：①采用质量为76g 的锥式液限仪，取锥尖入土深度10mm 对应的含水量作为液限；②采用质量为76g 的锥式液限仪，取锥尖入土深度17mm 对应的含水量作为液限；③采用质量为100g 的锥式液限仪，取锥尖入土深度20mm 对应的含水量作为液限；④采用碟式液限仪。方法②和方法③所测定的液限值与碟式液限仪所测定的液限值较为一致。在提供或应用液限数据时，尤其在土分类时应明确测定液限所采用的方法。
2）塑限
塑限W p （%）是土的塑性状态与半固体状态的界限含水量，即土的塑性状态的下限含水量。测定塑限的基本原理也是利用土的塑性的定义，按土受力变形后是否发生开裂来确定界限含水量。塑限的测定可采用滚搓法或液塑限联合测定法。
3）塑性指数
P L P w w I -= (2-1-4)
塑性指数I p 习惯上用不带百分号的数值表示。由于塑性是黏性土特有的重要特性，故塑性指数是黏性土区别于其他土类以及黏性土亚类划分的重要分类指标。塑性指数的大小反映了黏性土塑性的高低，同时也综合反映了土的物质组成和性质。由于液限测定方法的差别，同一土类按不同的测定方法可能得到不同的塑性指数。
4）塑性图
直接用塑性指数划分土类，其优点是非常简易方便，但有时也可能会存在不合理现象。塑性指数是液限与塑限的差值，当一个土样两者都很大、而另一个土样两者都较小时，只要液塑限的差值相等，单一地采用塑性指数分类将把这两种土归为同一类。但这两种土的性质未必相近，甚至出入很大。
塑性图最初是由卡萨格兰德（A.Casagrande ）于1942年提出的一种细粒土
分类方法，故又称卡氏塑性图，见图2-1-9。卡氏塑性图以液限为横坐标，以塑性指数为纵坐标（液限测定采用碟式液限仪）。图中有两条基本界限：斜线称为A线，其方程为I p＝0.73（W L－20）；竖线称为B线，其方程为W L＝50%。用塑性图进行土分类的基本划分标准是：位于A线以上区域为黏（质）土，A线以下区域为粉（质）土；位于B线左侧区域为低塑性土，位于B线右侧区域为高塑性土。塑性图是根据大量数据统计后编制绘成的，现已成为国际上较普遍采用的细粒土分类方法。各国在应用塑性图进行土分类时，往往根据各自土的特点，对塑性图作些补充规定，包括添加些辅助线。
图2-1-9 塑性图（Ⅰ型）
《土的分类标准》（GBJ 145-90）和《公路土工试验规程》（JTJ 051-93）中，对细粒土均按塑性图分类。由于测定液限所采用方法的不同，塑性图中A 线和B线的方程也有所不同。当采用76g锥式液限仪、锥尖入土深度17mm或100g 锥式液限仪、锥尖入土深度20mm所对应的含水量作为液限（或采用碟式液限仪）时，A线方程为I p＝0.73（W L－20），B线方程为W L＝50%，即图2-1-9塑性图（Ⅰ型）。当采用76g锥式液限仪、锥尖入土深度10mm所对应的含水量作为液限时，A线方程为I p＝0.63（W L－20），B线方程为W L＝40%，见图2-1-10塑性图（Ⅱ型）。
图2-1-10 塑性图（Ⅱ型）
（3）土中有机质
土中是否存在有机质及其有机质的含量是划分无机土和有机土以及进一步细分有机土的依据。
土中的有机质可采用目测、手摸或嗅感等判别。当上述简易方法不能判定时，可将土样放入105～110℃的烘箱中烘烤，若烘烤24小时后土样的液限小于烘烤前土样液限的四分之三，则该土样为有机质土。当需测定土中有机质的含量时，可进行有机质含量试验或灼失量试验。
3. 土的工程分类
（1）国家标准《土的分类标准》（GBJ 145-90）中土的分类
《土的分类标准》（GBJ 145-90）适用于各类工程用土，但不适用于混凝土所用的砂、石料和有机土。工程用土指工程勘察、建筑物地基、堤坝填料和地基处理等所涉及的土类，有机土指土中大部分成分为有机物质的土。
工程用土分一般土和特殊土两大类。一般土按不同粒组的相对含量划分为巨粒土和含巨粒的土、粗粒土、细粒土三大类，各类土再按相应的分类指标进一步细分，总共划分为32种土类。特殊土包括黄土、膨胀土和红黏土，按其塑性指标在塑性图上的位置初步判别。
每一种土类都有一特定的土类代号，土类代号由一至三个基本代号组合构成。当土类代号为一个基本代号时，该代号即表示土的名称；当土类代号由两个基本代号构成时，第一个基本代号表示土的主成分，第二个基本代号表示土的副
成分、或土的级配情况、或土的液限高低；当土类代号由三个基本代号构成时，第一个基本代号表示土的主成分，第二个基本代号表示土的液限高低，第三个基本代号表示土中所含次要成分。基本代号见表2-1-3。
土分类的基本代号表2-1-3
1）巨粒土和含巨粒的土按其粒组的相对含量划分为6种土类，见表2-1-4。
注：①对巨粒组质量少于总质量的15%的土，可扣除巨粒，按粗粒土或细粒土的相应规定分类定名；
②当散布在土内的巨粒，其体积对土的总体性状有影响时，可不扣除巨粒，按粗粒土或细粒土
的相应规定分类定名，并应予以注明。
2）粗粒土分为砾类土和砂类土，再分别根据其中的细粒含量及类别、粗粒组的级配进行分类，共划分为10种土类，见表2-1-5。
粗粒土的分类表2-1-5
注：①表中级配良好指粗粒组的级配指标不均匀系数C u≥5且曲率系数C c＝1～3，级配不良指粗粒组的级配指标不满足该要求；
②表中M或C根据细粒土的分类表确定。
3）细粒土分为细粒土、含粗粒细粒土和有机质土，再考虑粗粒的成分和含量，分别按塑性图（图2-1-9或图2-1-10）分类，共划分为16种土类，见表2-1-6。
注：①当液限取质量为76g的液限仪、锥尖入土深度为17mm对应的含水量时，塑性图的A线为
I P＝0.73（W L－20）,B线为W L＝50%，（见图2-1-9）；
②当液限取质量为76g的液限仪、锥尖入土深度为10mm对应的含水量时，塑性图的A线为
I P＝0.63（W L－20）, B线为W L＝40%，（见图2-1-10）；
③土分类时，正好位于塑性图A线上定名为黏土；
④高液限指位于塑性图B线右侧（包括B线），低液限指位于塑性图B线左侧；
⑤各种低液限粉土应位于塑性图A线以下、B线左侧且I P＝10线以下。
（2）公路工程行业土的工程分类和分级
公路工程行业土的工程分类，以《公路土工试验规程》（JTJ 051）中土的工程分类体系为准。当按堆积年代、成因类型、有机质含量等分类时，按《岩土工程勘察规范》（GB50021）中的相关规定执行。公路、桥涵地基土的分类，应符合《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ 024）中的相关规定。公路工程土的工程分级，应符合《公路工程地质勘察规范》（JTJ 064）中的规定。
1）《公路土工试验规程》（JTJ 051－93）中土的分类
《公路土工试验规程》（JTJ 051-93）中土分类总体系是先将土分为巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土四大类。巨粒土分为漂石土和卵石土，粗粒土分为砾类土和砂类土，细粒土分为粉质土、黏质土和有机质土。特殊土给出黄土、膨胀土和红黏土在塑性图中的位置及其学名，以及盐渍土的含盐量标准。
土类代号的组合构成方法与《土的分类标准》（GBJ 145-90）中的类似，基本代号略有增加，见表2-1-7。
巨粒土按其粒组的相对含量进行分类，见表2-1-8。
巨粒土和巨粒质土的分类表2-1-8
注：①对巨粒组质量少于总质量的15%的土，可扣除巨粒，按粗粒土或细粒土的相应规定分类定名；
②对漂（卵）石质土、块（小块）石质土，如有必要，可按土中的砾、砂、细粒土含量定名。
粗粒土分为砾类土（角砾类土）和砂类土，再分别根据其中的细粒含量和类别以及粗粒组的级配进行分类，见表2-1-9。
粗粒土的分类表2-1-9
注：①定土名时，根据粒径分组由大到小，以首先符合者命名；
②表中级配良好指粗粒组的级配指标不均匀系数C u≥5且曲率系数C c＝1～3，级配不良指粗粒组的
级配指标不满足该要求；
③表中粉土质指细粒土位于塑性图A线以下，黏土质指细粒土位于塑性图A线以上；
④需要时，在砂类土中对砂可进一步细分为粗砂、中砂和细砂：粒径大于0.5mm颗粒多于总质量50%
定为粗砂，粒径大于0.25mm颗粒多于总质量50%定为中砂，粒径大于0.074mm颗粒多于总质量75%定为细砂。
细粒土分为粉质土、黏质土和有机质土，再按土中粗粒成分和含量根据塑性图（图2-1-9）分类，见表2-1-10。
细粒土的分类表2-1-10
注：①液限取质量为100g的锥式液限仪、锥尖入土深度为20mm对应的含水量，塑性图的A线为
I P＝0.73（W L－20）,B线为W L＝50%，（见图2-1-9）；
②高液限指位于塑性图B线右侧，低液限指位于塑性图B线左侧；
③各种低液限粉土应位于塑性图A线以下、B线左侧且I P＝10线以下，各种低液限黏土应位
于塑性图A线以上、B线左侧且I P＝10线以上；
④如分类遇搭界情况，土中粗、细粒组质量相同定名为细粒土，正好位于塑性图A线上定名
为黏土，正好位于塑性图B线上定为高液限。
2）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ 024－85）中土的分类
《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ 024－85）中将一般性地基土根据粒度成分或塑性指数分为碎石土、砂土、黏性土（细粒土）三大类,各大类土再进一步分为若干亚类。
碎石土粒径大于2mm的颗粒超过全重50％的土。碎石土可按颗粒级配和颗粒形状分为三组共6个亚类，见表2-1-11。
碎石土的分类表表2-1-11
注: 定名时应根据粒径分组由大到小以最先符合者确定。
砂土粒径大于2mm的颗粒不超过全重50％的非黏性土（细粒土）。砂土可按颗粒级配分为5个亚类，见表2-1-12。
注: 定名时应根据粒径分组由大到小以最先符合者确定。
黏性土（细粒土）塑性指数大于1的土。黏性土（细粒土）根据塑性指数分为3个亚类，见表2-1-13。
3）公路工程土的工程分级
《公路工程地质勘察规范》（JTJ 064-98）中将土和岩石由软至硬分为松土、普通土、硬土、软石、次坚石、坚石等六个等级，其中前三个属土的工程等级。表2-1-14给出土的工程分级及其野外鉴别方法。
（3）国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）中土的分类根据地质年代，晚更新世Q
3
及其以前沉积的土定为老沉积土，第四纪全新世中近期沉积的土定为新近沉积土，其余为一般沉积土。
根据地质成因，可划分为残积土、坡积土、洪积土、冲积土、淤积土、冰积土和风积土等。
根据有机质含量W
u （%），可分为无机土（W
u
＜5）、有机质土（5≤W
u
≤10）、
泥炭质土（10＜W
u ≤60）和泥炭（W
u
＞60）。
土的工程分类首先根据有无特殊的工程性质将土分为一般性土和特殊性土。一般性土根据粒度成分或塑性指数分为碎石土、砂土、粉土和黏性土四大类,各大类土再进一步分为若干亚类。特殊性土包括软土、湿陷性土、膨胀土、红黏土、填土等多种类型。
1）碎石土粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量50％的土定名为碎石土，碎石土按颗粒级配和颗粒形状分为三组共6个亚类，见表2-1-15。
注: 定名时应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定。
2）砂土粒径大于2mm的颗粒质量不超过总质量的50％，且粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量50％的土定名为砂土，砂土可按颗粒级配分为5个亚类，见表2-1-16。
注：定名时应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定。
3）粉土粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50％，且塑性指数等于或小于10的土定名为粉土。《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）和《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)中并未对粉土的亚类划分作出规定，一些地方标准或行业标准往往将粉土再按黏粒含量分为砂质粉土和黏质粉土。
4) 黏性土塑性指数大于10的土定名为黏性土。黏性土根据塑性指数分为粉质黏土和黏土。塑性指数大于10，且小于或等于17的土定名为粉质黏土，塑性指数大于17的土定名为黏土（塑性指数由相应于76g圆锥仪沉入土中深度为10mm时测定的液限计算而得）。
除按颗粒级配或塑性指数定名外，土的综合定名应符合下列规定：
1）对特殊成因和年代的土类应结合其成因和年代特征定名；
2）对特殊性土，应结合颗粒级配或塑性指数定名；
3）对混合土，应冠以主要含有的土类定名；
4）对同一土层中相间呈韵律沉积，当薄层与厚层的厚度比大于1/3时，宜定为“互层”；厚度比为1/10～1/3时，宜定为“夹层”，厚度比小于1/10的土层，且多次出现时，宜定为“夹薄层”；
5）当土层厚度大于0.5m时，宜单独分层。
四、无黏性土的物理性质 无黏性土主要是指砂土和碎石土，其工程性质与其密实度密切相关。密实度越大，土的强度越大。因此，密实度是反映无黏性土工程性质的主要指标。 评判无黏性土的密实度有以下方法：1、根据相对密实度 Dr （大小位于0~1 之间）判别： 密实（ 1 ≥Dr≥0 . 67 ）；中密（ 0 . 67≥Dr≥0 . 33 ）；松散（ 0 . 33 ≥ Dr ≥0 ）。该法适用于透水性好的无黏性土，如纯砂、纯砾。 2、根据天然孔隙比e判别： e越小，土越密实。一般，e＜ 0 . 6 时属密实，e＞ 1 . 0 时属疏松。该法适用于砂土，但不能考虑矿物成分、级配等对密实度的影响。 3、根据原位标准贯入试验判别： 密（ N > 30 ）、中密（ 15 ≤N≤ 30 ）、稍密（ 10≤N≤15 ）、松散（ N≤10 ） 原位标准贯入试验：在土层钻孔中，利用重63.5kg的锤击贯入器，根据每贯入30cm所
需锤击数来判断土的性质，估算土层强度的一种动力触探试验。 4、根据野外方法鉴别（针对碎石类土） 肉眼观察、挖、钻等。 五、黏性土的物理性质 黏性土的特性主要是由于黏粒与水之间的相互作用产生，因此含水量是决定因素。黏性土的含水量对其物理状态和工程性质有重要影响。 液限（ωL, Liqud Limit ）：土由可塑状态变到流动状态的界限含水量；土处于可塑状态的最大含水量，稍大即流态； 塑限（ωP， Plastic Limit ）：土由半固态变为可塑状态的界限含水量；土处于可塑状态的最小含水量，稍小即半固态； 缩限（ωS , Shrinkage Limit ）：土由固态变为半固态的界限含水量；土处于半固态的最小含水量，稍小即为固态。 塑性指数IP ―表示土处于可塑状态的含水量变化范围。 IP 越大，土处于可塑状态的含水量范围也越大。
第八节土的工程分类 一、土的工程分类原则和体系 土的工程分类是从事土的工程性质研究的重要基础理论课题。研究制定一个既反映我国土质条件和多年建筑经验，又尽可能靠近国际上较为通用的分类标准，并切实可行的土的工程分类，是十分重要的。土的工程分类的目的： 1.根据土类，可以大致判断土的基本工程特性，并可结合其他因素评价地基土的承载力、抗渗流与抗冲刷稳定性，在振动作用下的可液化性以及作为建筑材料的适宜性等； 2.根据土类，可以合理确定不同上的研究内容与方法； 3.当土的性质不能满足工程要求时，也需根据土类（结合工程特点）确定相应的改良与处理方法。 因此，综合性的上的工程分类应遵循以下原则： 1.工程特性差异性的原则。即分类应综合考虑土的各种主要工程特性（强度与变形特性等），用影响土的工程特性的主要因素作为分类的依据，从而使所划分的不同土类之间，在其各主要的工程特性方面有一定的质的或显著的量的差别，为前提条件; 2.以成因、地质年代为基础的原则。因为土是自然历史的产物，土的工程性质受土的成因（包括形成环境）与形成年代控制。在一定的形成条件，并经过某
些变化过程的土，必然有与之相适应的物质成分和结构以及一定的空间分布规律和土层组合，因而决定了土的工程特性；形成年代不同，则使土的固结状态和结构强度有显著的差异。关于土的各不同成因类型和不同堆积年代的特征与划分标准，见本节“二”及第一章第三节; 3.分类指标便于测定的原则，即采用的分类指标，要既能综合反映土的基本工程特性，又要测定方法简便。 土的工程分类体系，目前国内外主要有两种 1.建筑工程系统的分类体系——侧重于把土作为建筑地基和环境，故以原状土为基本对象。因此，对土的分类除考虑土的组成外，很注重土的天然结构性，即土的粒问连结性质和强度。例如我国国家标准《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）和《岩土工程勘察规范》（GB50021-94）的分类；原苏联建筑法规（СНИП-15-74）的分类；美国国家公路协会（AASHO）分类以及英国基础试验规程（CP2004，1972）分类等; 2.材料系统的分类体系——侧重于把土作为建筑材料，用于路堤、土坝和填土地基等工程，故以扰动土为基本对象，对土的分类以上的组成为主，不考虑土的天然结构性。例，我国国家标准《土的分类标准》（GBJ145-90）和美国材料协会的土质统一分类法（ASTM，1969）等。 二、我国土的工程分类
兰州交通大学博文学院教案 课题: 第一章土的物理性质及工程分类 一、教学目的：1.了解土的生成和工程力学性质及其变化规律； 2.掌握土的物理性质指标的测定方法和指标间的相互转换； 3.熟悉土的抗渗性与工程分类。 二、教学重点：土的组成、土的物理性质指标、物理状态指标。 三、教学难点：指标间的相互转换及应用。 四、教学时数： 6 学时。 五、习题：
第一章土的物理性质及工程分类 一、土的生成与特性 1.土的生成 工程领域土的概念：土是指覆盖在地表的没有胶结和弱胶结的颗粒堆积物，土与岩石的区分仅在于颗粒胶结的强弱，土和石没有明显区分。 土的生成:岩石在各种风化作用下形成的固体矿物、流体水、气体混合物。 不同风化形成不同性质的土，有下列三种： （1）物理风化：只改变颗粒大小，不改变矿物成分。由物理风化生成土为粗粒土（如块碎石、砾石、砂土），为无粘性土。 （2）化学风化：矿物发生改变，生成新成分—次生矿物。由化学风化生成土为细粒土，具有粘结力（粘土和粘质粉土），为粘性土。 （3）生物风化：动植物与人类活动对岩体的破坏。矿物成分没有变化。 2.土的结构和构造 （1）土的结构 定义：土颗粒间的相互排列和联结形式称为土的结构。 1)种类： ●单粒结构：每一个颗粒在自重作用下单独下沉并达到稳态。 ●蜂窝结构：单个下沉，碰到已下沉的土颗粒，因土粒间分子引力大于重力不再下沉，形成大孔隙蜂窝状结构。 ●絮状结构：微粒极细的粘土颗粒在水中长期悬浮，相互碰撞吸引形成小链环状土集粒。小链之间相互吸引，形成大链环，称絮状结构。 图1.1 土的结构 3）工程性质： 密实的单粒结构工程性质最好，蜂窝结构与絮状结构如被扰动破坏天然结构，则强度低、压缩性高，不可用做天然地基。
Designation: D 2487-00 土的工程分类执行标准（统一的土分类体系） 1. 范围 该操作描述基于实验室测定的粒径特征、液限和塑性指数用于工程目的分类矿物和有机金属矿物土的体系，当需要精确分类土时，这些将会用到。 该体系的组符号是基于实验室在土试样通过3-in.(75-mm)筛部分试样上的测试完成的数据（见规范E11）。 作为一种分类体系，该标准仅限于自然生成的土。 该标准仅应用于定性。 该标准是统一的土分类体系的ASTM版本。分类表的理论是由A. Casagrande 在上世纪四十年代初发展的飞机场分类体系。当几个美国政府机构在1952年采用改进后的飞机场体系版本，它就成为众所周知的统一的土分类体系。 该标准试验方法没有包含所有的安全问题，即便要，也应联系实际需要。在
试验前确定合适的安全、健康守则和决定其规章制度适用的局限性是试验者的责任。 该操作提供一套用于完成一种或是更多特殊操作的说明。该文件不能取代培训或是经验，应结合职业判断使用。不是所有的该操作都能用于所有的环境。该ASTM标准不是想代表或是取代标准观察，对于一给定的专业，必须判断其适当性，也不是不考虑一个工程的许多的特殊方面就采用该文件。在标题中“标准”一词仅仅意味着文件已经通过了ASTM多数人赞同通过程序的批准。 2. 参考文件 3. 术语
定义-除非以下列出的，所有定义均参照术语D 653。 3.1.1 粘土-通过(75-mm)美国标准筛的土，能被制成在一定范围的含水率存在塑性（像灰泥样的性质），当空干时存在相当的强度。对于分类，粘土是细颗粒土，或者土中的细粒部分，其塑性指数等于或大于4，在塑性指数对液限的曲线上落在或在“A ”线以上。 3.1.2 砾石-岩石粒子通过美国标准筛3-in.(75-mm)筛，保留在筛上部分，按以下细分： 粗砾-通过3-in.(75-mm)筛，保留在43-in.(19-mm)筛上部分。 细砾-通过43-in.(19-mm)筛，保留在筛上部分。 3.1.3 有机粘土-带有足够有机物成分能影响土性质的粘土。对于分类，有机粘土是一种土，应归类为粘土，除非它在烘干后的液限值小于烘干前液限值的75%。 3.1.4 有机粉土-带有足够有机成分能影响土性质的粉土。对于分类，有机粉土是一种土，应归类为粉土，除非它在烘干后的液限值小于烘干前液限值的75%。 3.1.5 泥炭-一种含有各分解阶段植物组织的土，通常带有机物气味，棕黑色-黑色，像海绵似的结构，质地为纤维的-无定型的。 3.1.6 砂-岩石粒子通过美国标准筛筛，保留在(75-mm)筛上部分，按以下细分： 粗砂-通过筛，保留在筛上部分。 中砂-通过筛，保留在(425-m μ)筛上部分。 细砂-通过(425-m μ)筛，保留在(75-m μ)筛上部分。 3.1.7 粉土-能通过美国标准筛(75-m μ)筛，没有塑性或是非常轻微的塑性，当空干时表现出很小或没有强度的土。对于分类，粉土是细粒土，或者土中的细粒部分，其塑性指数小于4或如果在塑性指数曲线对液限的曲线里落在“A ”线以下。
公路工程土的分类方法 大家好！我是《土木工程试验检测技术研究》及《细集料含泥量与含粉量的试验研究》的作者韦汉运，群共享有《土木工程试验检测技术研究》及《细集料含泥量与含粉量的试验研究》的内容简介，如有兴趣，可到群共享下载。 下面是我在“工程试验交流千人群（207135730）”对一位网友提出的“小于2mm占84.9%，小于0.075mm占53.1%，液限30.4，塑限23.1，塑性指数7.3的土，定名是什么土”的回答。 一、根据JTG E40-2007《公路土工试验规程》（以下简称“2007年版《土工试验规程》”） 及“小于0.075mm占53.1%”的已知条件可知，该土为细粒土（细粒组与粗粒组筛孔的划分，以0.075mm筛为界限，见2007年版《土工试验规程》“图3-1 粒组划分图”）。 二、根据2007年版《土工试验规程》 该土的液限应为30％，塑限应为23％，则塑性指数I p=(30-23)＝7（塑性指数没有单位）。 三、根据2007年版《土工试验规程》
可知:A线I p=0.73×(30－20)＝7.3 则:该土的塑性指数I p＝7＜A线I p=7.3 即:该细粒土位于塑性图A线以下 四、根据2007年版《土工试验规程》 及上面“该细粒土位于塑性图A线以下”的已知条件，该土符合2007年版《土工试验规程》第3.4.4-（2）条土的定名。 五、根据上面“该土的液限为30％”的已知条件可知，该土属于低液限土，故该土“在B 线以左”；根据该土的塑性指数I p＝7及2007年版《土工试验规程》第3.4.4-（3）条，该土应定名为低液限粉土（ML）。 六、根据上面“小于2mm占84.9%，小于0.075mm占53.1%”的已知条件可知，大于2mm 的颗粒占15.1%（100-84.9=15.1，即含砾为15.1%），2mm～0.075mm的颗粒占31.8%（100-53.1-15.1=31.8，即含砂为31.8%），即含砂的颗粒多于含砾的颗粒。 七、根据JTG E40-2007《公路土工试验规程》 该土的最终定名应为含砂低液限粉土（MLS）。 以上就是该土的定名方法，公路工程其它土的分类可参考上述方法进行定名，如有欠妥之处，欢迎到“工程试验交流千人群（207135730）”继续交流、探讨。
第一章土的物理性质及工程分类 一、思考题 1、土是由哪几部分组成的？ 2、建筑地基土分哪几类？各类土的工程性质如何？ 3、土的颗粒级配是通过土的颗粒分析试验测定的，常用的方法有哪些？如何判断土的级配情况？ 4、土的试验指标有几个？它们是如何测定的？其他指标如何换算？ 5、粘性土的含水率对土的工程性质影响很大，为什么？如何确定粘性土的状态？ 6、无粘性土的密实度对其工程性质有重要影响，反映无粘性土密实度的指标有哪些？ 二、选择题 1、土的三项基本物理性质指标是（） A、孔隙比、天然含水率和饱和度 B、孔隙比、相对密度和密度 C、天然重度、天然含水率和相对密度 D、相对密度、饱和度和密度 2、砂土和碎石土的主要结构形式是（） A、单粒结构 B、蜂窝结构 C、絮状结构 D、层状结构 3、对粘性土性质影响最大的是土中的( ) A、强结合水 B、弱结合水 C、自由水 D、毛细水 4、无粘性土的相对密实度愈小，土愈（） A、密实 B、松散 C、居中 D、难确定 5、土的不均匀系数C u 越大，表示土的级配（） A、土粒大小不均匀，级配不良 B、土粒大小均匀，级配良好 C、土粒大小不均匀，级配良好 6、若某砂土的天然孔隙比与其能达到的最大孔隙比相等，则该土（） A、处于最疏松状态 B、处于中等密实状态 C、处于最密实状态 D、无法确定其状态 7、无粘性土的分类是按（） A、颗粒级配 B、矿物成分 C、液性指数 D、塑性指数 8、下列哪个物理性质指标可直接通过土工试验测定（） A、孔隙比 e B、孔隙率 n C、饱和度S r D、土粒比重 d s 9、在击实试验中，下面说法正确的是（） A、土的干密度随着含水率的增加而增加 B、土的干密度随着含水率的增加而减少 C、土的干密度在某一含水率下达到最大值，其它含水率对应干密度都较小 10、土粒级配曲线越平缓，说明（）
建筑工程类别划分标准 注： 一．名词界定： １．跨度：指按设计图标注的相邻纵向定位轴线的距离。 ２．檐高：指设计室外地坪标高至檐口滴水的垂直距离。 ３．面积：指按建筑面积计算规则计算的单位工程建筑面积。 ４．层数：指建筑物的分层数（含地下室）。但不计算建筑面积的建筑层和屋顶水箱间、楼梯间、电梯机房不计算层数。 ５．公共建筑：指医院、宾馆、综合楼、办公楼、教学楼、候机楼、车站、客运楼等为公众服务的建筑物。６．特殊建筑：指影剧院、体育场（馆）、图书馆、博物馆、美术馆、展览馆等为公众服务的建筑物。二．工程类别标准的说明： １．以上各项工程分类均按单位工程划分。内部设施如为同一企业施工应并入该单位工程一并划类。２．住宅及公共建筑符合表中两个条件方可执行本标准，其余符合表中的任一个条件即可执行本标准。３．室外管沟、化粪池、围墙、按四类标准执行，挡墙按市政定额的划分标准执行。 ４．单层多跨厂房应以最大跨度或檐高作为确定类别的依据。与单层厂房相连的附属生活间、办公室等均随该单层厂房的标准执行。 ５．单位工程檐高不同时应以其最高檐高作为确定类别的依据。 ６．一个单位工程具有不同使用功能时，应按其主要使用功能（以建筑面积大小区分）确定取费标准。７．特殊建筑工程类别的确定须报市造价管理总站，由市造价管理总站依据施工图纸按有关技术参数确定后执行。
工程类别划分标准，是根据不同的单位工程，按其施工难易程度，结合我省建筑市场的实际情况确定的。工程类别划分标准是确定工程施工难易程度、计取有关费用的依据；同时也是企业编制投标报价的参考。建筑工程的工程类别按工业建筑工程、民用建筑工程、构筑物工程、单独土石方工程、桩基础工程分列并分若干类别。 1、类别划分 （1）工业建筑工程：指从事物质生产和直接为物质生产服务的建筑工程。一般包括：生产（加工、储运）车间、实验车间、仓库、民用锅炉房和其他生产用建筑物。 （2）装饰工程：指建筑物主体结构完成后，在主体结构表面进行抹灰、镶贴、铺挂面层等，以达到建筑设计效果的装饰工程。 （3）民用建筑工程：指直接用于满足人们物质和文化生活需要的非生产性建筑物。一般包括：住宅及各类公用建筑工程。 科研单位独立的实验室、化验室按民用建筑工程确定工程类别。 （4）构筑物工程：指工业与民用建筑配套、且独立于工业与民用建筑工程的构筑物，或独立具有其功能的构筑物。一般包括：烟囱、水塔、仓类、池类等。 （5）桩基础工程：指天然地基上的浅基础不能满足建筑物和构筑物的稳定要求，而采用的一种深基础。主要包括各种现浇和预制混凝土桩及其他桩基。 （6）单独土石方工程：指建筑物、构筑物、市政设施等基础土石方以外的，且单独编制概预算的土石方工程。包括土石方的挖、填、运等。 2、使用说明 （1）工程类别的确定，以单位工程为划分对象。 （2）与建筑物配套使用的零星项目，如化粪池、检查井等，按其相应建筑物的类别确定工程类别。其他附属项目，如围墙、院内挡土墙、庭院道路、室外管沟架、按建筑工程Ⅲ类标准确定类别。 （3）建筑物、构筑物高度，自设计室外地坪算起，至屋面檐口高度。高出屋面的电梯间、水箱间、塔楼等不计算高度。建筑物的面积，按建筑面积计算规则的规定计算。建筑物的跨度，按设计图示尺寸标注的轴线跨度计算。 （4）非工业建筑的钢结构工程，参照工业建筑工程的钢结构工程确定工程类别。 （5）居住建筑的附墙轻型框架结构，按砖混结构的工程类别套用；但设计层数大于18层，或建筑面积大于12000m2时，按居住建筑其他结构的Ⅰ类工程套用。 （6）工业建筑的设备基础，单体砼体积大于1000m3，按构筑物Ⅰ类工程计算；单体砼体积大于600m3，按构筑物Ⅱ类工程计算；单体砼体积小于600m3，大于50m3按构筑物Ⅲ类工程计算；小于50m3的设备基础，按相应建筑物或构筑物的工程类别确定。 （7）同一建筑物结构形式不同时，按建筑面积大的结构形式确定工程类别。 （8）新建建筑工程中的装饰工程，按下列规定确定其工程类别： ①每平方米建筑面积装饰计费价格合计在100元以上的，为Ⅰ类工程。 ②每平方米建筑面积装饰计费价格合计在50元以上、100元以下的，为Ⅱ类工程。 ③每平方米建筑面积装饰计费价格合计在50元以下的，为Ⅲ类工程。 ④每平方米建筑面积装饰计费价格计算：按第九章计算出全部装饰工程量（包括外墙装饰），套用价目表中相应项目的计费价格，合计后除以被装饰建筑物的建筑面积。 ⑤单独外墙装饰，每平方米外墙装饰面积装饰计费价格在50元以上的，为Ⅰ类工程； 装饰计费价格在50元以下，20元以上的，为Ⅱ类工程；装饰计费价格在20元以下的，为Ⅲ类工程。
土的工程分类 土的工程分类，见表4—1—2。 表4-1-2 土的工程分类 土的分类土 的 级 别 土的名称 坚实系 数 开控方法 及工具 一类土 (松软土) Ⅰ 砂，亚砂土，冲积砂土层，种植土，泥 炭(淤泥) 0.5～0.6 用锹、锄头 挖掘 二类土 (普通土) Ⅱ 亚粘土，潮湿的黄土，重亚粘土，夹有 碎石、卵石的砂、种植土、填筑土及亚 砂土 0.6～0.8 用锹、锄头 控掘，少许 用镐翻松 三类土 (坚土) Ⅲ 软及中等密实粘土，重亚粘土，粗砾石， 干黄土及含碎石、卵石的黄土、亚粘土， 压实的填筑土 0.8～1.0 主要用镐， 少许用锹、 锄头挖掘， 部分用橇 棍 四类土 (砂砾坚土) Ⅳ 重粘土及含碎石土、卵石的粘土，粗卵 石，密实的黄土，天然级配砂石，软泥 灰岩及蛋白石 1.0～1.5 用镐、橇 棍、然后用 锹挖掘，部 分用楔子 及大锤 五类土(软Ⅴ ～ Ⅵ 硬石炭纪粘土，中等密实的页岩、泥灰 岩、白垩土，胶结紧的砾岩，软的石灰 岩 1.5～4.0 用久或橇 棍、大锤挖 掘，部分使 用爆破方
石) 法 六类 土 (次坚石) Ⅶ ～ Ⅸ 泥岩，砂岩，砾岩，坚实的页岩、泥灰 岩，密实的石灰岩，风化花岗岩、片麻 岩 4.0～10 用爆破方 法开挖，部 分用风镐 七类 土(坚石) Ⅹ ～ Ⅷ 大理岩，辉绿岩，玢岩，粗、中粒花岗 岩，坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻 岩，石灰岩、风化痕迹的安山岩、玄武 岩 10～18 用爆破方 法开挖 八类土(特坚石) XI V ～ XV I 安山岩，率武岩，花岗片麻岩，坚实的 细粒花岗石、闪长岩、石英岩、辉长岩、 辉绿岩、玢岩 18～25 以上 用爆破方 法开挖 注：1.土的级别为相当于一般16级土石分类级别； 2.坚实系数为相当于普氏岩石强度系数
土层的工程分类及性质 一、土的工程分类 在建筑施工中，按照开挖的难易程度，土可分为八类：一类土（松软土）、二类土（普通土）、三类土（坚土）、四类土（砂砾坚土）、五类土（软石）、六类土（次坚石）、七类土（坚石）、八类土（特坚石）。一至四类为土，五至八类为岩石。 二、土的工程性质 1、土的密度 （1）土的天然密度土在天然状态下单位体积的质量，称为土的天然密度。 （2）土的干密度单位体积中土的固体颗粒的质量称为土的干密度。注：土的干密度越大，表示土越密实。工程上把土的干密度作为评定土体密实程度的标准，以控制基坑底压实及填土工程的压实质量。 2、土的含水量 土的含水量是土中水的质量与固体颗粒质量之比，以百分数表示。注：土的干湿程度用含水量表示。5%以下称干土、5%—30%称潮湿土、30%以上称湿土。含水量越大，土就越湿，对施工越不利。 3、土的可松性 自然状态下的土经开挖后，其体积因松散而增大，以后虽经回填压实，其体积仍不能恢复原状，这种性质称为土的可松性。土的可松性程度用可松性系数表示。
4、土的渗透性 土的渗透性指水流通过土中孔隙的难易程度，水在单位时间内穿透土层的能力称为渗透系数，用表示，单位为。注：土的渗透性大小取决于不同的土质。地下水的流动以及在土中的渗透速度都与土的渗透性有关。 下面来介绍一下，岩石风化。一般情况下，岩体的风化程度呈现出由表及里逐渐减弱的规律。但由于岩体中岩性并不均一，且有断裂存在，所以岩体风化的情况并不一定完全符合一般规律。岩体风化厚度一般为数米至数十米，沿断裂破碎带和易风化岩层，可形成风化较剧的岩层。断层交会处还可形成风化囊。在这两种情况下深度可超过百米。岩体风化分为：①物理风化，如气温变化使岩石胀缩导致破裂等；②化学风化，如低价铁的黄铁矿在水参与下变为高价铁的褐铁矿；③生物风化，如植物根系可使岩石的裂隙扩张等。岩体风化的速度和程度取决于岩石的性质和结构、地质构造、气候条件、地形条件、人类活动的影响等。 另外，按照岩石分化程度不同可以分为：1、未风化：岩质新鲜偶见风化痕迹。2、微风化：结构基本未变，仅节理面有渲染或略有变色，有少量风化裂隙。3、中风化：结构部分破坏，沿节理面有次生矿物，有风化裂隙发育，岩体被切割成岩块。用镐难挖，干钻不易钻进。4、强风化：结构大部分破坏，矿物成分显著变化，风化裂隙发育，岩体破碎，用镐可挖，干钻不易钻进。5、全风化：结构基本破坏，但尚可辨认，有残余结构强度，可用镐挖，干钻可钻进。6、残积土：组织结构全部破坏，已成土状，锹镐易开挖，干钻易钻进，具可塑。
土的工程分类 1. 土的工程分类的原则和方法 土的工程分类是指根据工程建设的需要，将工程用土按种属关系划分为各种类别。土的工程分类目的是为工程建设服务。土的分类与工程勘察、设计、施工等各个环节密切相关，其作用可体现在下列几方面： 1）根据土的类别，可大致判断土的基本工程特性； 2）根据土的类别，可合理确定不同土的研究内容和方法； 3）当土的工程性质不能满足工程要求时，可根据该类土的特性并结合工程要求选择适当的改良和治理措施。 （1）土的工程分类的主要原则 1）工程特性差异性的原则应综合考虑土的各种主要工程特性，用影响土的工程特性的主要因素作为分类的依据，应使所划分的不同土类别之间，在其主要工程特性方面具有显著的质和量的差别。 2）以地质成因和地质年代为基础、以工程特性为依据的原则土是长期地质作用的产物，土的物质成分和结构与地质成因和地质年代有着密切的内在联系，特定的地质年代和成因条件形成特定类型的土，即地质成因和地质年代与土的工程特性有一定的关联性。另一方面，土的工程性质指标是其基本工程特性的定量标志，以土的工程特性作为分类依据才能达到使土的分类服务于工程的目的。 3）分类指标便于准确测定的原则土的分类指标，应既能综合反映土的基本工程特性，又要便于准确测定。为了减少误差，应尽可能采用定量指标。指标的测定方法应合理可行，不致引起过大的人为误差。 （2）土分类方法的基本形式 1）通用分类和专门分类 工程用土的分类方法，若按其适用的工程领域范围，可分为通用分类和专门分类。 通用分类是适用于工程建设各行业的土的工程分类体系。如国家标准《土的分类标准》（GBJ 145-90）中的土分类方法，就是工程用土的通用分类体系，在工程建设各行业部门通用。 专门分类又称部门分类，是工程建设各行业部门根据各自的专门需要所制定的土的工程分类体系。我国的公路、建工、铁路、水利等部门都有各自的土的工程分类体系，如行业标准《公路土工试验规程》（JTJ 051-93）中所规定的土分类方法，就是适用于公路建设部门的土的专门分类体系。
土的物理性质与工程分类习题解答全
二 土的物理性质与工程分类 一、填空题 1. 土是由固体颗粒、_________和_______组成的三相体。 2. 土颗粒粒径之间大小悬殊越大，颗粒级配曲线越_______，不均匀系数越______，颗粒级配越______。为了获得较大的密实度，应选择级配________的土料作为填方或砂垫层的土料。 3. 塑性指标P I =________，它表明粘性土处于_______状态时的含水量变化范围。 4. 根据___________可将粘性土划分为_________、_________、 _________、________、和___________五种不同的软硬状态。 5. 反映无粘性土工程性质的主要指标是土的________，工程上常用指标 ________结合指标________来衡量。 6. 在土的三相指标中，可以通过试验直接测定的指标有_________、_________和________，分别可用_________法、_________法和________法测定。 7. 土的物理状态，对于无粘性土，一般指其________；而对于粘性土，则是指它的_________。 8. 土的结构是指由土粒单元的大小、形状、相互排列及其连接关系等因素形成的综合特征，一般分为_________、__________和__________三种基本类型。 9. 土的灵敏度越高，结构性越强，其受扰动后土的强度降低就越________。 10. 工程上常用不均匀系数u C 表示土的颗粒级配，一般认为，u C ______的土属级配不良，u C ______的土属级配良好。有时还需要参考__________值。 11. 土的含水量为土中_______的质量与_________的质量之比。 12. 某砂层天然饱和重度sat γ20=KN/m 3，土粒比重的68.2=s d ，并测得该砂土的最大干密度33max 1.7110kg /m d ρ=?，最小干密度33min 1.5410kg /m d ρ=?，则 天然孔隙比e 为______，最大孔隙比m ax e 为______，最小孔隙比m in e 为______。 13. 岩石按风化程度划分为__________，__________，________；按其成因可分为
第三章土的工程分类和特殊土的工程地质特征 第一节土的工程地质分类 一、概述 土的工程地质分类，按其具体内容和适用范围，可以概括的分为三种基本类型 一般性分类：比较全面的综合性分类； 局部性分类：仅根据一个或较少的几个专门指标，或仅对部分土进行分类； 专门型分类：根据某些工程部门的具体需要而进行的分类。 土的工程地质分类的一般原则和形式： 在充分认识土的不同特殊性的基础上归纳其共性，将客观存在的各种土划分为若干不同的类或组。 常将成因和形成年代作为最粗略的第一级分类标准，即所谓地质成因分类。 将反映土的成分（粒度成分和矿物成分）和与水相互作用的关系特征作为第二级分类标准，即所谓的土质分类。 为了进一步研究土的结构及其所处状态和土的指标变化特征，更好的提供工程设计施工所需要的资料，必须进一步进行第三级分类，即工程建筑分类。 上述三种土的工程地质分类中，土质分类是土分类的最基本形式，有两种分类原则：一是按土的粒度成分；二是按土的塑性特性。 国内外的土质分类方案很多，归纳起来有三种不同体系，一是按粒度成分，一种是按塑性指标，一种是综合考虑粒度和塑性的影响。 二、土的分类 （一）按地质成因分类： 土按地质成因可分为：残积、坡积、洪积、冲积、冰积、风积等类型。 （二）按颗粒级配和塑性指数分类 土按颗粒级配和塑性指数可分为碎石土、砂土、粉土和粘性土。 1．土按颗粒大小分类 粒组名称分界颗粒（mm）组亚组 漂石或块石大800 中400 小200 卵石或碎石极大100 大60 中40 小20 圆砾或角砾粗10 中 5 细 2 砂粒粗0.5 中0.25 细0.10 极细0.05 粉粒粗0.1 细0.05 粘粒粗0.002
土木工程施工习题 第一章土方工程 一、填空题 1．按照土的分类，称为土的工程分类。（开挖难易程度） 2．土的含水量对填土压实质量有较大影响，能够使填土获得最大密实度的含水量称为。（土的最佳含水量） 3．水在土中渗流时，水头差与渗透路程长度之比，称为。（水力坡度） 4．渗透系数K是指当水力坡度为1时，水在土中的。（渗透速度） 5．地下水在土中渗流的速度与水头差成比，与渗流路程成比。（正；反）6．土经开挖后的松散体积与原自然状态下的体积之比，称为。（最初可松性系数） 48．填土压实后必须达到要求的密实度，它是以设计规定的作为控制标准。（压实系数）49．填土的压实系数是指土的与土的之比。（控制干密度；最大干密度）50．检查每层填土压实后的干密度时，取样的部位应在该层的。（下半部） 二、单项选择题 1．作为检验填土压实质量控制指标的是（）。 A．土的干密度B．土的压实度C．土的压缩比D．土的可松性 【解析】土的干密度，是指单位体积土中固体颗粒的质量，用ρd表示；它是检验填土压实质量的控制指标。（A） 2．土的含水量是指土中的（）。 A．水与湿土的重量之比的百分数B．水与干土的重量之比的百分数
C．水重与孔隙体积之比的百分数D．水与干土的体积之比的百分数 【解析】土的含水量是土中所含的水与土的固体颗粒间的质量比，以百分数表示。（B） 【解析】轻型井点抽水设备常用的有真空泵和射流泵设备。真空泵抽水设备真空度较高，降水深度较大，但设备较复杂、耗电较多。射流泵抽水设备结构简单、制造容易、成本低、耗电少、使用检修方便，因而常被采用。（B） 14.以下选项中，不作为确定土方边坡坡度依据的是（）。 A．土质及挖深B．使用期C．坡上荷载情况D．工程造价【解析】不能以工程造价作为依据，否则将不能保证施工安全。（D） 15．对地下水位低于基底、敞露时间不长、土的湿度正常的一般粘土基槽，做成直立壁且不加支撑的最大挖深不宜超过（）。 A．1 m；B．1.25 m；C．1.5 m；D．2 m 【解析】在土质均匀、开挖范围内无地下水、土的含水量正常、施工期较短的情况下，可垂直下挖，且不加设支撑的最大允许深度为：较密实的砂土或碎石土1m；粉土或粉质粘土1.25m ；粘土或粘土填充的碎石土1.5m；坚硬粘土2.0m。（C） 16．按土钉墙支护的构造要求，土钉间距宜为（）。 A．0.5～1 m B．1～2 m C．2～3 m D．3～5 m 【解析】土钉墙支护的构造要求：土钉长度宜为开挖深度的0.5～1.2倍，间距宜为1～2m，且呈梅花形布置，与水平夹角宜为5°～20°。（B） 40．某基坑回填工程，检查其填土压实质量时，应( )。
请问各位： 1、路基土石方工程中的软石、次坚石、坚石和桩基工程中的软石、次坚石、坚石是一样的吗？ 2、它们各自的分类标准是否有一个比较明确的指标分类？好像定额比较模糊； 3、可以简单地理解：桩基础钻孔中全风化岩石为土，强风化为软石、微风化为次坚石、弱风化为坚石吗？ 4、岩石分类IV、III类分别为路基工程中的哪一类？ 不好意思，问的比较凌乱，请各位高手指点！ 土的工程分类及性质 一、土的工程分类 在建筑施工中，按照开挖的难易程度，土可分为八类：一类土（松软土）、二类土（普通土）、三类土（坚土）、四类土（砂砾坚土）、五类土（软石）、六类土（次坚石）、七类土（坚石）、八类土（特坚石）。一至四类为土，五至八类为岩石。 二、土的工程性质 1、土的密度 （1）土的天然密度 土在天然状态下单位体积的质量，称为土的天然密度。 （2）土的干密度 单位体积中土的固体颗粒的质量称为土的干密度。 注：土的干密度越大，表示土越密实。工程上把土的干密度作为评定土体密实程度的标准，以控制基坑底压实及填土工程的压实质量。 2、土的含水量 土的含水量是土中水的质量与固体颗粒质量之比，以百分数表示。 注：土的干湿程度用含水量表示。5%以下称干土、5%—30%称潮湿土、30%以上称湿土。含水量越大，土就越湿，对施工越不利。 3、土的可松性 自然状态下的土经开挖后，其体积因松散而增大，以后虽经回填压实，其体积仍不能恢复原状，这种性质称为土的可松性。土的可松性程度用可松性系数表示。 4、土的渗透性 土的渗透性指水流通过土中孔隙的难易程度，水在单位时间内穿透土层的能力称为渗透系数，用表示，单位为。注：土的渗透性大小取决于不同的土质。地下水的流动以及在土中的渗透速度都与土的渗透性有关。 主要用土的松性系数来判断： 在建筑施工中，按照开挖的难易程度，土可分为八类：一类土（松软土）、二类土（普通土）、三类土（坚土）、四类土（砂砾坚土）、五类土（软石）、六类土（次坚石）、七类土（坚石）、八类土（特坚石）。一至四类为土，五至八类为岩石。 二、土的工程性质 五至八类为岩石。好象有点问题，看浙江省预算定额第31页.岩石层:除软石及强风化岩以外
土的物理性质及地基土的工程分类
第二章 土的物理性质及地基土的工程分类 1. 土力学的研究对象：土 土——土是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒，经过不 同的搬运方式，在各种自然环境中生成的沉积物。 §2-1 土的组成 一、土的组成?? ? ??孔隙中的水液气体 气冰土颗粒 固::: 土中颗粒的大小、成分及三相之间的比例关系反映出土的不同性质，如干湿、轻重、松紧、软硬等。这就是土的物理性质。 二、土的固体颗粒 （一）土的颗粒级配 1．土颗粒的大小直接决定土的性质 2．粒径——颗粒直径大小 3．粒组——为了研究方便，将粒径大小接近、矿物成分和性质相似的土粒 归并为若干组别即称为粒组。 粒组的划分： 漂石 4．颗粒级配——土粒的大小及组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量 来表示，称为土的颗粒级配。 颗粒级配的测室方法：——筛析法 比重计法 试验成果分析： ①颗粒级配累积曲线（半对数坐标） 见P17 图1-10 分析?? ?级配良好不均匀 粒径大小接近 曲线陡 级配良好不均匀粒径大小悬殊曲线平缓 ②不均匀系数（C u ） 1060u d /d C = ?? ?<>级配不良级配良好5 C 0C u u 式中：d 60——当小于某粒径的土粒质量累计百分数为60%时，该粒径称为 限定粒径d 60。 d 10——当小于某粒径的土粒质量累计百分数为10%时，相应的粒径称为 有效粒径d 10。
③曲率系数（C c ） 60102 30 c d d d C ?= 式中：d 30——当小于某粒径的土粒质量累计百分数为30%时的粒径用d 30 表示。 C c ——曲率系数，它描写的是累积曲线的分布范围，反映曲线的整体形 状。 C c =1~3时 级配良好 （二）土粒的矿物成分 漂石、卵石、砾石等粗大土粒的矿物成分以原生矿物为主。（与每岩相同） 砂粒的矿物成分大多为母岩中的单矿物颗粒。如石英等。 粉粒的矿物成分以粘土矿物为主。 粘土矿物由两种原子层构成，主要类型??? ??高岭石 伊利石蒙脱石 粘土矿物的特点：细小、亲水性强，吸水膨胀，脱水收缩。 二、土中的水和气 （一）土中水? ? ? ??? ???????毛细水重力水自由水弱结合水强结合水 结合水 1. 结合水 ——指受电分子吸引力吸附于土粒表面的土中水。 几万大气压 吸收力达几千极性分子水负电 土粒~? ?? -- 见P19 图1-13 （1）强结合水 ——指紧靠土粒表面的结合水。 特征：没有溶解盐类的能力，不传递静水压力，只有吸热变成蒸汽时才能移动。 物理指标：容度1.2~2.4g/cm 3 固体状态 冰点-78℃ 砂土吸 度占土粒质量1%、粘土17%。
比较水利部《土工试验规程》（SL1999 237—）分类法、《建筑地基基础设计规范》（GB2011 50007-）分类法与美国统 一土壤分类法（USCS）的异同 总体来说，三种方法中水利部《土工试验规程》的分类方法最细致明确，美国统一土壤分类法最为全面但有些不够细致，而《建筑地基基础设计规范》则最为笼统。 共同点： 三种方法都根据土的粒径大小和塑性指数（ I）或者液限(L w) P 或者可塑性(plasticity)进行划分 粗粒土和细粒土的界限均为0.075mm且重量占总重的50%及以上才能被划分为细粒土。 不同点： 水利部《土工试验规程》（SL1999 237—）分类法中对有机质土简单分类，对巨粒土和粗粒土以及细粒土中的粉土和黏土分类比较细。且用最多可由三个基本代号构成，其中第一个基本代号表示土的主要成分，第二个基本代号表示液限的高低（或级配的好坏），第三个基本代号表示土中所含次要成分，如：CHG——含砾高液限黏土，MLS——含砂低液限粉土。 《建筑地基基础设计规范》（GB2011 50007-）分类法以作为建筑地基岩土的工程用土进行分类。没有单独对有机质土进行分类，而是很简单的将土分成五大类，其中分别为碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土5大类。其中对碎石土、砂土只大致进行分类，黏性土
只分析了塑性指数（P I ）但可依次分为坚硬（0≤L I ）硬塑（25.00≤
第1章土的物理性质及工程分类 1.1 土的形成 岩土体是地壳的物质组成。岩体是地壳表层圈层，经建造和改造而形成的具一定组分和结构的地质体。它赋存于一定的地质环境之中，并随着地质环境的演化和地质作用的持续，仍在不断的变化着。土体是岩石风化的产物，是一种松散的颗粒堆积物。由于岩土材料组成的复杂性，其性质在许多方面不同于其它材料，具有其特有的多变性及复杂性。以下就岩土的特性分别简述之。 1.2 土的组成 1.1.1 土的结构与特性 土是一种松散的颗粒堆积物。它是由固体颗粒、液体和气体三部份组成。土的固体颗粒一般由矿物质组成，有时含有胶结物和有机物，这一部分构成土的骨架。土的液体部分是指水和溶解于水中的矿物质。空气和其它气体构成土的气体部分。土骨架间的孔隙相互连通，被液体和气体充满。土的三相组成决定了土的物理力学性质。 1）土的固体颗粒 土骨架对土的物理力学性质起决定性的作用。分析研究土的状态，就要研究固体颗粒的状态指标，即粒径的大小及其级配、固体颗粒的矿物成分、固体颗粒的形状。 （1）固体颗粒的大小与粒径级配 土中固体颗粒的大小及其含量，决定了土的物理力学性质。颗粒的大小通常用粒径表示。实际工程中常按粒径大小分组，粒径在某一范围之内的分为一组，称为粒组。粒组不同其性质也不同。常用的粒组有：砾石粒、砂粒、粉粒、粘粒、胶粒。以砾石和砂粒为主要组成成分的土称为粗粒土。以粉粒、粘粒和胶粒为主的土，称为细粒土。土的工程分类见本章第三节。各粒组的具体划分和粒径范围见表1-1。 土中各粒组的相对含量称土的粒径级配。土粒含量的具体含义是指一个粒组中的土粒质量与干土总质量之比，一般用百分比表示。土的粒径级配直接影响土的性质，如土的密实度、土的透水性、土的强度、土的压缩性等。要确定各粒组的相对含量，需要将各粒组分离开，再分别称重。这就是工程中常用的颗粒分析方法，实验室常用的有筛分法和密度计法。 筛分法适用粒径大于0.075mm的土。利用一套孔径大小不同的标准筛子，将称过质量的干土过筛，充分筛选，将留在各级筛上的土粒分别称重，然后计算小于某粒径的土粒含量。 密度计法适用于粒径小于0.075mm的土。基本原理是颗粒在水中下沉速度与粒径的平
工程地质：土的分类 土的分类土的级别土的名称 坚实系 数f 密度(kg/m 3) 开挖方法及工具 一类土 （松软土）Ⅰ 砂土、粉土、冲积砂土层；疏松 的种植土、淤泥（泥炭） 0.5~0. 6 600~1500 用锹、锄头挖掘， 少许用脚蹬 二类土 （普通土）Ⅱ 粉质粘土；潮湿的黄土；夹有碎 石、卵石的砂；粉质混卵（碎） 石；种植土、填土 0.6~0. 8 1100~160 用锹、锄头挖掘， 少许用镐翻松 三类土 （坚土）Ⅲ 软及中等密实粘土；重粉质粘 土、砾石土；干黄土、含有碎石 卵石的黄土、粉质粘土，压实的 填土 0.8~1. 1750~190 主要用镐，少许用 锹、锄头挖掘，部 分用撬棍 四类土 (砂砾坚土) Ⅳ 坚硬密实的粘性土或黄土；汗碎 石、卵石的中等密实是粘性土或 黄土；粗卵石；天然级配砾石； 软泥灰岩 1.0~1. 5 1900 整个先用镐、撬 棍，后用锹挖掘， 部分用楔子及大 锤 五类土（软石）Ⅴ~Ⅵ 硬质粘土；中密的页岩、泥灰岩、 白垩土；胶结不紧的砾岩；软石 灰岩及贝壳石灰岩 1.5~4. 1100~270 用镐或撬棍、大锤 挖掘，部分使用爆 破方法 六类土 （次坚石）Ⅶ~Ⅸ 泥岩、砂岩、砾岩；坚实的页岩、 泥灰岩、密实的石灰岩；风化花 岗岩、片麻岩及正长岩 4.0~1 0.0 2200~290 用爆破方法开挖， 部分用风镐 七类土（坚石）Ⅹ~ⅫⅠ 大理岩、辉绿岩；玢岩；粗、中 粒花岗岩；坚实的白云岩、砂岩、 砾岩、片麻岩、石灰岩；微风化 安山岩、玄武岩 10.0~ 18.0 2500~310 用爆破方法开挖 八类土 （特坚石）ⅪⅤ~ⅩⅥ 安山岩、玄武岩；花岗片麻岩； 坚实的细粒花岗岩、闪长岩、石 英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩、 角闪岩 18.0~ 25.0 以上 2700~330 用爆破方法开挖