第五章土的工程分类PPT讲稿.ppt

第五章土的工程分类第1页，共29页，编辑于2022年，星期三各行业规范对土分类各行业规范对土分类二、我国各行各业规范对土分类方法二、我国各行各业规范对土分类方法 我国土的分类体系大致有三大类：我国土的分类体系大致有三大类：一类是以一类是以土的工程分类标准土的工程分类标准 GB/T 50145-2007 GB/T 50145-2007（简称国标）（简称国标）为代表的，中华人民共和国水利部为代表的，中华人民共和国水利部19991999年发布的年发布的土工试验规程土工试验规程（SL237-1999SL237-1999）（简称水利标准）和）（简称水利标准）和公路土工试验规程公路土工试验规程JTG JTG E402007E402007（简称公路标准）分类方法；它们土分类的共同点是：（简称公路标准）分类方法；它们土分类的共同点是：粗粒土按粒度成分分类，细粒土是按塑性图（粗粒土按粒度成分分类，细粒土是按塑性图（19421942年美国卡萨格年美国卡萨格兰德提出）分类。兰德提出）分类。第2页，共29页，编辑于2022年，星期三各行业规范对土分类各行业规范对土分类 第二类是以目前我国工程建设中应用最广泛的第二类是以目前我国工程建设中应用最广泛的岩土工程勘察规岩土工程勘察规范范GB 50021GB 5002120092009（简称勘察规范）为代表的，（简称勘察规范）为代表的，建筑地基建筑地基基础设计规范基础设计规范 GB50007-2002 GB50007-2002（简称建筑规范）、（简称建筑规范）、港口工程地港口工程地质勘察规范质勘察规范 JTJ240-97 JTJ240-97（简称港口规范）、（简称港口规范）、公路桥涵与地基公路桥涵与地基基础设计规范基础设计规范（桥涵规范）（桥涵规范）（JTG D632007JTG D632007）、）、北京地区北京地区建筑地基基础勘察设计规范建筑地基基础勘察设计规范D BJ01-501-92D BJ01-501-92（北京规范）、（北京规范）、上上海地区建筑地基基础设计规范海地区建筑地基基础设计规范9999（上海规范）（上海规范）的分类方法，的分类方法，它们分类的共同点是粗粒土按粒度成分分类，细粒土是按塑性它们分类的共同点是粗粒土按粒度成分分类，细粒土是按塑性指数分类指数分类第3页，共29页，编辑于2022年，星期三各行业规范对土分类各行业规范对土分类 第三类是第三类是铁路工程岩土分类标准铁路工程岩土分类标准(TB10077(TB10077-2001)2001)20042004年年148148号文件局部修订条文（简称铁路规范）的分类方法，它的分类特号文件局部修订条文（简称铁路规范）的分类方法，它的分类特点是粗粒土的分类第二类土相似，但细粒土分类是按第一类方法一样点是粗粒土的分类第二类土相似，但细粒土分类是按第一类方法一样用塑性图。在以下的比较中用塑性图。在以下的比较中,铁路规范粗粒土与第二类土归在一起铁路规范粗粒土与第二类土归在一起,细粒土比较时和第一类土一起作比较细粒土比较时和第一类土一起作比较.以下就把上述涉及到的十种以下就把上述涉及到的十种规范按粗粒土的分类，和细粒土的分类进行比较。规范按粗粒土的分类，和细粒土的分类进行比较。第4页，共29页，编辑于2022年，星期三一类土粒组划分一类土粒组划分(一一)、粗粒土的分类方法、粗粒土的分类方法 1 1、以国家标准为代表的第一类土的分类方法、以国家标准为代表的第一类土的分类方法（1 1）、粒组划分）、粒组划分 第5页，共29页，编辑于2022年，星期三粒组统称粗组粒径范围(mm)粒 组 名 称国 标水利标准公路标准巨粒d200漂石（块石）相同相 同200d60卵石（碎石）名称碎石变为小块石粗粒60d20砾粒粗砾相 同20d5中砾5d2细砾2d0.5砂粒粗砂0.5d0.25中砂0.25d0.075细砂细粒0.075d0.0050.005粉 粒粘 粒粉粒、和粘土的界限变为0.002 mm 一类土粒组划分一类土粒组划分第6页，共29页，编辑于2022年，星期三 (一一一一)、巨粒土的分类方法、巨粒土的分类方法、巨粒土的分类方法、巨粒土的分类方法 土类粒组含量土代号土名称巨粒土巨粒含量75%100%漂石含量大于卵石含量B漂石漂石含量不大于卵石含量Cb卵石混合巨粒土巨粒含量50%75%漂石含量大于卵石含量BSI混合漂石漂石含量不大于卵石含量CbSI混合卵石巨粒混合土巨粒含量15%50%漂石含量大于卵石含量CBI漂石混合土漂石含量不大于卵石含量CICb卵石混合土第7页，共29页，编辑于2022年，星期三（2 2）砾粒土的分类砾粒土的分类砾粒土的分类砾粒土的分类土类粒组%土代号土 名 称国 标水利公路标准砾细粒5%级配:Cu5,Cc=13GW级配良好的砾相同对细砾土质砾土分粘土质砾和粉土质砾的界限是以细粒土在塑性图A线上下位置而定。其它的全相同。级配:不同时满足上述条要求GP级配不良的砾含细粒土砾细粒含量5%15%GF含细粒土的砾细粒土质砾细粒含量15%50%细粒土以粘土为主GC粘土质砾细粒土以粉土为主GM粉土质砾第8页，共29页，编辑于2022年，星期三（3）、砂类土的分类）、砂类土的分类土类粒 组%代号土 名 称国标水利公路标准砂细粒含量5%级配:Cu5,Cc=13SW级配良好的砂相同对细粒土质砂分粘土质砂和粉土质砂的界限是以细粒土在塑性图A线上下位置而定。级配不同时满足上述条要求SP级配不良的砂含细粒土砂细粒%5%15%SF含细粒土的砂细粒土质砂细粒含量15%50%细粒土为粘土为主SC粘土质砂细粒土为粉土为主SM粉土质砂第9页，共29页，编辑于2022年，星期三（1 1）、碎石土的分类）、碎石土的分类）、碎石土的分类）、碎石土的分类 2 2、以勘察规范为代表的第二类土的分类标准、以勘察规范为代表的第二类土的分类标准 颗粒级配颗粒形状勘察规范1、建筑规范2、港口规范3、公路桥涵4、北京规范5、上海规范和勘察规范的定名完全相同粒径大于200mm的颗粒质量超过总质量的50%圆形及为主漂石棱角形为主块石粒径大于20mm的颗粒质量超过总质量的50%圆形及为主卵石棱角形为主碎石粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量的50%圆形为主圆砾棱角形为主角砾第10页，共29页，编辑于2022年，星期三颗粒级配勘察规范1、建筑规范2、港口规范3、公路桥涵4、北京规范5、上海规范和勘察规范的定名完全相同。粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量的25%-50%砾砂粒径大于0.5 mm的颗粒质量超过总质量的50%粗砂粒径大于0.25mm的颗粒质量超过总质量的50%中砂粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量的85%细砂粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量的50%粉砂（2 2）、砂土的分类）、砂土的分类第11页，共29页，编辑于2022年，星期三 第五章第五章第五章第五章 土的工程分类土的工程分类土的工程分类土的工程分类(二二)、细粒土的分类方法、细粒土的分类方法 1 1、以国标为代表的第一类土的分类方法、以国标为代表的第一类土的分类方法 表表56 规范名称塑性图形过渡区的界限圆锥仪的规格深度mm高低液限的界限值质量(g)顶角国 标47763017A线:Ip=0.73(WL-20)B线:WL=50%水利规范610763017公路规范47763017471003020铁路规范修订条文1017763010A线:Ip=0.63(WL-20)B线:WL=40%定名是根据液限定名是根据液限WpWp和塑性指数和塑性指数IpIp值落在塑性图区域分别定名为低液限粉土、高液限粉土、值落在塑性图区域分别定名为低液限粉土、高液限粉土、低液限粘土和高液限粘土。粘土和粉土过渡区（低液限粘土和高液限粘土。粘土和粉土过渡区（CL-MLCL-ML）的土按相邻土层的类别考虑细分。）的土按相邻土层的类别考虑细分。第12页，共29页，编辑于2022年，星期三 第五章第五章第五章第五章 土的工程分类土的工程分类土的工程分类土的工程分类土在塑性图中位置土的代号土的名称塑性指数IP液限WL第13页，共29页，编辑于2022年，星期三 第二类土的分类第二类土的分类第二类土的分类第二类土的分类规范名称粘土定名粉质粘土定名粉土定名勘察规范Ip17 10 Ip171.粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%,2.塑性指数等于或小于10的土建筑规范桥涵规范港口规范粘质粉土粘粒含量10%15%砂质粉土粘粒含量3%10%上海规范粘质粉土粘粒含量10%15%砂质粉土粘粒含量60mmd60mm的颗粒含量大于的颗粒含量大于50%50%的土定名为的土定名为巨粒土巨粒土；第19页，共29页，编辑于2022年，星期三 第五章第五章第五章第五章 土的工程分类土的工程分类土的工程分类土的工程分类2 2、粗粒土的分类、粗粒土的分类BS5930BS5930先按照小于先按照小于0.06 mm 0.06 mm 颗粒的含量为颗粒的含量为O O5%5%，5 520%20%和和20%20%三个范围将砾类土和砂类土依次分为砾石三个范围将砾类土和砂类土依次分为砾石(砂砂)、轻粘土、轻粘土(或粉土或粉土)质砾质砾石石(砂砂)和重粘土和重粘土(或粉土或粉土)质砾石质砾石(砂砂)；美国美国ASTM ASTM 则是先按照小于则是先按照小于0.075 mm 0.075 mm 颗粒的含量为颗粒的含量为5%5%；5%5%12%12%和和12%12%三个档将砾类土和砂类土分别分为纯砾石三个档将砾类土和砂类土分别分为纯砾石(砂砂)、含粉土、含粉土 (或粘或粘土土)砾砾(砂砂)和粉土质和粉土质(或粘土质或粘土质)砾砾(砂砂)。国标国标GB/T 50145-2007GB/T 50145-2007按照小于按照小于0.075 mm 0.075 mm 颗粒的含量为颗粒的含量为5%5%；5%5%15%15%和和15%15%三个档将砾类土和砂类土分别分为纯砾石三个档将砾类土和砂类土分别分为纯砾石(砂砂)、含粉土含粉土 (或粘土或粘土)砾砾(砂砂)和粉土质和粉土质(或粘土质或粘土质)砾砾(砂砂)。第20页，共29页，编辑于2022年，星期三 第五章第五章第五章第五章 土的工程分类土的工程分类土的工程分类土的工程分类2 2、粗粒土的分类、粗粒土的分类砾石含量大于砾石含量大于5O%5O%的土为砾石或砾类土，砂含量大于的土为砾石或砾类土，砂含量大于5O%5O%的土为砂的土为砂类土，按照细颗粒的百分含量和颗粒级配类土，按照细颗粒的百分含量和颗粒级配(颗分曲线的曲率系数颗分曲线的曲率系数CcCc和不均匀系数和不均匀系数Cu)Cu)再将这两类土进一步具体分类，这一点国标与再将这两类土进一步具体分类，这一点国标与英国英国BS5930BS5930和和ASTM ASTM 的方法是一致的。需要注意的是的方法是一致的。需要注意的是:国标国标GB/T 50145-2007GB/T 50145-2007将将Cu5Cu5且且Cc=1Cc=13 3作为级配良好的条件，作为级配良好的条件，ASTM ASTM 将将Cu4Cu4且且Cc=1Cc=13 3作为砾类土级配良好的条件，作为砾类土级配良好的条件，Cu6Cu6且且Cc=1Cc=13 3作为砂类土的级配良好的条件作为砂类土的级配良好的条件。第21页，共29页，编辑于2022年，星期三 第五章第五章第五章第五章 土的工程分类土的工程分类土的工程分类土的工程分类 各国规范粒组的颗粒粒径比较 表510粒组名称粒组粒径d国标英国美国分析筛孔的形状圆孔方孔mm方孔mm漂石d200200 d300卵石200d6020060300d75砾石粗砾60d20602075d19中砾206细砾（砾砂）20d26219d4.75砂粗砂2d0.52.00.64.75d2.0中砂0.5d0.250.60.22.0d0.425细砂0.25d0.750.20.060.425d0.075粉粒粗粉粒0.060.020.075d0.005中粉粒0.075d0.0050.020.006细粉粒0.0060.002粘粒0.0050.0020.005第22页，共29页，编辑于2022年，星期三 第五章第五章第五章第五章 土的工程分类土的工程分类土的工程分类土的工程分类3 3、细细粒土的分粒土的分类类 虽虽然然国标国标GB/T 50145-2007GB/T 50145-2007、BS5930和和ASTM D2487-06 6 均采用塑性均采用塑性图进图进行分行分类类，但，但三个国家三个国家细细粒土的分粒土的分类类无论是试验设备还是试验方法都无论是试验设备还是试验方法都差异比差异比较较大大.细粒土分类方法比较细粒土分类方法比较 表表5 51111比较项目国标英国 美国使用的仪器圆锥仪、碟式仪圆锥仪、碟式仪碟式仪圆锥仪的规格锥质量76g 锥角300、下沉17mm锥质量80g 锥角300 下沉20mm测量液限使用方法1.液、塑限联合测法2.碟式仪法1.圆锥仪法；2.一点圆锥仪法；3.碟式仪法；4.一点碟式仪法1.碟式仪法2.一点碟式仪法决定性方法液、塑限联合测定圆锥法碟式仪法测量塑限使用方法液、塑限联合测法；搓条法搓条法搓条法土分类的依据卡萨格兰德图土的分类差异A线以上的为粘土，A线以下的为粉土，中国和美国是相同的只中英国标准对细粒土划分的更细，根据液限小于35、35至50、50至70、70至90和大于90划分为低液限、中液限、高液限、非常液限、极高液限的粘土和粉土，并且英国卡萨格兰德图形没有过渡区。第23页，共29页，编辑于2022年，星期三 第五章第五章第五章第五章 土的工程分类土的工程分类土的工程分类土的工程分类第24页，共29页，编辑于2022年，星期三特殊性岩土名称的定义特殊性岩土名称的定义1.1.软软土土 主要由主要由细细粒土粒土组组成的孔隙比大（一般大于成的孔隙比大（一般大于1),1),天然含水率高（接近或大于液限），天然含水率高（接近或大于液限），压缩压缩性高（性高（a0.5MPaa0.5MPa）和）和强强度低的土度低的土.淤泥淤泥 天然含水率大于液限，天然孔隙比大于天然含水率大于液限，天然孔隙比大于或等于或等于1.51.5。淤泥质土淤泥质土 天然含水率大于液限，天然孔隙天然含水率大于液限，天然孔隙比大于比大于1 1而小于而小于1.51.5 第25页，共29页，编辑于2022年，星期三特殊性岩土名称的定义特殊性岩土名称的定义2.人工填土人工填土人人类类活活动动而堆填的土而堆填的土.素填土素填土由碎石、砂、粘性土等一种或几种材料组成由碎石、砂、粘性土等一种或几种材料组成的填土，不含或少含杂质人工填土的填土，不含或少含杂质人工填土 杂填土杂填土由大量建筑垃圾、工业废料或生活垃圾等杂物由大量建筑垃圾、工业废料或生活垃圾等杂物的填土的填土3.3.湿陷性黄土湿陷性黄土湿陷系数大于湿陷系数大于0.0150.015的土的土 自重湿陷性黄土自重湿陷性黄土土层上覆自重压力下的湿陷系数大土层上覆自重压力下的湿陷系数大于于0.0150.015湿陷性黄土湿陷性黄土 非自重湿陷性黄土非自重湿陷性黄土土层上覆自重压力下的湿陷系数小土层上覆自重压力下的湿陷系数小于于0.0150.015 第26页，共29页，编辑于2022年，星期三 第五章第五章第五章第五章 土的工程分类土的工程分类土的工程分类土的工程分类6.混合土主要由级配不连续的粘粒、粉粒、砾粒和巨砾组成.类混合土当碎石土中的粉土或粘土的质量大于25%混合土 类混合土当粉土或粘性土中碎石土的含量大于25%5.5.膨胀土膨胀土粘粒成分主要是由亲水性粘土矿物组成在环境的温度湿度粘粒成分主要是由亲水性粘土矿物组成在环境的温度湿度的变化时可产生强烈的胀缩的，具有吸水膨胀，失水收缩的特性的变化时可产生强烈的胀缩的，具有吸水膨胀，失水收缩的特性.4.4.红粘土红粘土指碳酸盐岩系出露的岩石，经红土化作用形成并覆盖于基指碳酸盐岩系出露的岩石，经红土化作用形成并覆盖于基岩上的棕红、黄等色的高塑性土，其液限大于岩上的棕红、黄等色的高塑性土，其液限大于50%.50%.次生红粘土次生红粘土液限大于液限大于45%45%且小于且小于50%50%的土的土.第27页，共29页，编辑于2022年，星期三 第五章第五章第五章第五章 土的工程分类土的工程分类土的工程分类土的工程分类8.风化岩和残积土岩石在风化作用下，使其结构、成份、性质等产生不同程度的变异的岩石.岩石完全风化后未经搬运过的称为残积物.9.多年冻土土的温度等于或低于零度含有固态水，且这种状态在自然界保持3a或3a以上的土.10.污染土由于外来的致污物质侵入土体而改变了原生性状的土.7.盐渍土易溶盐含量大于0.5%，具有吸湿，膨胀等特性的土 氯盐渍土 硫酸盐渍土 碱性盐渍土第28页，共29页，编辑于2022年，星期三 第29页，共29页，编辑于2022年，星期三