土力学与地基基础任务4土的工程分类与鉴别.pptx

目的：依据：任务4 土的工程分类与鉴别便于研究及应用能反映土的物理力学性质土的组成土的状态土的结构分类的目的：土的分类体系就是根据土的工程性质差异将土划分成一定的类别，目的在于通过通用的鉴别标准，便于在不同土类间作有价值的比较、评价、积累以及学术与经验的交流分类原则：1.分类要简明，既要能综合反映土的主要工程性质，又要测定方法简单，使用方便 2.土的分类体系所采用的指标要在一定程度上反映不同类工程用土的不同特性4.1 按现行规范进行岩土的分类 目前，建筑地基基础设计规范GB50007-2002、岩土工程勘察规范GB50021-2001和公路桥涵地基与基础设计规范JTJ D063-2007对岩土的分类标准是相同的。该分类体系的主要特点是，在考虑划分标准时，注重土的天然结构特性和强度，并始终与土的主要工程特性变形和强度特征紧密联系。因此，该分类标准既考虑了按沉积年代和地质成因的划分，同时又将某些特殊形成条件和特殊工程性质的区域性特殊土与普通土区别开来。地基土按沉积年代可划分为：老沉积土：第四纪晚更新世Q3及其以前沉积的土，一般呈超固结状态，具有较高的结构强度；新近沉积土：第四纪全新世近期沉积的土，一般呈欠固结状态，结构强度较低。根据地质成因土可分为残积土、坡积土、洪积土、冲积土、湖积土、海积淤积土、风积土和冰积土。作为建筑地基的岩土可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土、人工填土和特殊土。1.岩石 岩石为颗粒间牢固粘结，呈整体或具有节理裂隙的岩体称为岩石，岩石的坚硬程度可根据岩块的饱和单轴抗压强度fr分类：2.碎石土 粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50的土称为碎石土。根据颗粒级配和颗粒性质分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾。3.砂土 粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50，且粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重50的土称为砂土。根据颗粒级配分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。4.粉土 粉土也称为粉性土，粉土是介于砂土和粘性土之间，塑性指数 Ip10，粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50的土。根据粉粒、粘粒、砂粒之间含量的分配情况，细分为粘质粉土、砂质粉土和粉土。5.粘性土 粘性土是指塑性指数 Ip10的土。根据塑性指数又可分为粉质粘土和粘土。Ip17 粘土；10 Ip 17 粉质粘土。在静水或缓慢的流水环境中沉积，并经生物化学作用形成，其天然含水量大于液限、天然孔隙比e1.5的粘性土称为淤泥。当天然含水量大于液限而1.5e1.0的粘性土或粉土为淤泥质土。6.人工填土 由于人类活动而形成的堆积物称为人工填土。物质成分较杂乱，均匀性较差，根据其物质组成和成因，可分为素填土、压实填土、杂填土和冲填土。7.特殊土 在一定区域分布，具有特殊成分，状态和结构特征的土称为特殊土，它分为湿陷性土、红粘土、软土（包括淤泥、淤泥质土、泥炭质土、泥炭等）、混合土、填土、冻土、膨胀岩土、盐渍岩土、风化岩与残积土、污染土，详见岩土工程勘察规范。n【例4】某砂样，经筛分析试验，得各粒组含量百分比如下图，按地基规范分类法定名。5.0d0.075 0.25 0.5 2.014 16 14 26 22 8%【解答】1。d0.075mm占86%50%,可定名为粉砂；2。d0.075mm占86%85%,可定名为细砂；3。d0.25mm占70%50%,可定名为中砂；4。d0.5mm占56%50%,可定名为粗砂；5。d2.0mm占30%，在25%-50%之间,可定名为砾砂；最后只能定名为砾砂n【例5】下图为某三种土A、B、C的颗粒级配曲线,试按地基规范分类法确定三种土的名称【解答】A土:从A土级配曲线查得,粒径小于2mm的占总土质量的67%、粒径小于0.075mm占总土质量的21%,满足粒径大于2mm的不超过50%,粒径大于0.075mm的超过50%的要求,该土属于砂土；又由于粒径大于2mm的占总土质量的33%,满足粒径大于2mm占总土质量25%50%的要求,故此土应命名为砾砂 B土:粒径大于2mm的没有,粒径大于0.075mm占总土质量的52%,属于砂土。按砂土分类表分类,此土应命名为粉砂 C土:粒径大于2mm的占总土质量的67%,粒径大于20mm的占总土质量的13%,按碎石土分类表可得,该土应命名为圆砾或角砾 土中粒径小于0.075mm的细粒含量多于或等于50%，且粗粒含量少于25%的土属于细粒土。高液限粘土细粒土按塑性图进行细分高液限粉土低液限粘土低液限粉土高液限有机质粘土4.2 细粒土塑性图分类分类体系与方法 分类体系：1.建筑工程系统分类体系2.工程材料系统分类体系 侧重把土作为建筑地基和环境，研究对象为原状土，例如：建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)地基土分类方法。侧重把土作为建筑材料，用于路堤、土坝和填土地基工程。研究对象为扰动土，例如：土的分类标准(GBJ145-90)工程用土的分类和公路土工试验规程(JTJ051-93)土的工程分类。建筑地基基础设计规范分类方法：地基土（岩）可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土等六大类。1岩石 岩石是天然形成的，颗粒间牢固联结、呈整体或具有节理裂隙。岩石作为工程地基和环境可按下列原则分类。(1)岩石按坚固性可以划分为硬质岩石和软质岩石（见表1-6）。表1-6 岩石坚固性的划分 岩石类别 代表性岩石 硬质岩石 花岗岩、花岗片麻岩、闪长岩、玄武岩、石灰岩、石英砂岩、石英岩、硅质砾岩等 软质岩石 页岩、黏土岩、绿泥石片岩、云母片岩等 (2)岩石按风化程度可划分为微风化、中等风化、强风化（见表1-7）。表1-7 岩石按风化程度分类 风化程度 特 征 微风化 岩质新鲜，表面稍有风化迹象 中等风化 1.结构和构造层理清晰2.岩体被节理、裂隙分割成岩块（2050cm），裂隙中填充少量风化物。锤击声脆，且不易击碎 3.用镐难挖掘，岩芯钻方可钻进 强风化 1.结构和构造层理不清晰，矿物成分已显著变化2.岩体被节理、裂隙分割成碎石状（220cm）,碎石用手可以折断 3.用镐可挖掘，手摇钻不易钻进 1.建筑地基基础设计规范(GB500072002)（1）岩石 颗粒间牢固粘结,呈整体或具有节理隙的岩体称为岩石，坚硬程度可根据岩块的饱和单轴抗压强度frk分类。坚硬程度类别饱和单轴抗压强度frk(Mpa)坚硬岩 较硬岩 较软岩 软岩 极软岩30frk60 frk60 15frk30 5frk15 frk5 2碎石土 粒径大于2mm的颗粒含量超过总质量的50%的土，称为碎石土。碎石土的划分标准见表1-8。碎石土按密实度可分为密实、中密、稍密三种类型。表1-8 碎石土的分类土的名称 颗粒形状 粒组含量 漂石块石 圆形及亚圆形为主棱角形为主 粒径大于200mm的颗粒超过全重50%卵石砾石 圆形及亚圆形为主棱角形为主 粒径大于20mm的颗粒超过全重50%圆砾角砾 圆形及亚圆形为主棱角形为主 粒径大于2mm的颗粒超过全重50%3.砂土 粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重的50%，且粒径大于0.075mm的颗粒超过全重的50%的土称为砂土。砂土的分类标准见表1-9。表1-9 砂土的分类 土的名称 粒组含量 砾砂 粒径大于2mm的颗粒占全重25%50%粗砂 粒径大于0.5mm的颗粒超过全重50%中砂 粒径大于0.25mm的颗粒超过全重50%细砂 粒径大于0.075mm的颗粒超过全重85%粉砂 粒径大于0.075mm的颗粒超过全重50%4.粉土 粉土为粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过全部质量的50%，且塑性指数等于或小于10 的土。粉土的颗粒级配中0.050.1mm和0.0050.05mm的粒组占绝大多数，水与土粒之间的作用明显不同于黏性土和砂土，其性质介于黏性土和砂土之间。5.黏性土 塑性指数IP 大于10的土为黏性土。黏性土根据塑性指数的大小可分为黏土、粉质黏土（见表1-10）。黏性土的状态可按表1-4划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑和流塑状态。表1-10 黏性土的分类塑性指数IP 土的名称 IP 17 黏土 10IP 17 粉质黏土 6.人工填土 人工填土是指由于人类活动而形成的堆积物。其物质成分较杂乱，均匀性较差，作为地基应注意其不均匀性。人工填土根据其物质组成和成因可分为素填土、杂填土和冲填土三类。(1)素填土是由碎石土、砂土、粉土、黏性土等一种或几种材料组成的填土，其中不含杂质或杂质很少。压实填土指经过压实或夯实的素填土。(2)杂填土为含有建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等杂物的填土。(3)冲填土为由水力冲填泥砂形成的填土。（7）特殊土 软土：（(e1，L)压缩性高、强度低和具有灵敏性、结构性。其包括淤泥、淤泥质粘性土、淤泥质粉土。人工填土：具有湿陷性 湿陷性土（西北、华北）红粘土（云贵，广西）膨胀土：十几个省 多年冻土 盐渍土 污染土2 公路桥涵地基土的分类碎石土的分类与建筑地基基础设计规范完全相同。砂土和粘性土的分类名称和标准如表1-9和表1-10所示。3 公路路基土的分类 公路土工试验规程(JTJ0511993)与国标土的分类标准(GBJl451990)相同，将土分为巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土 a.巨粒土和含巨粒土的分类 巨粒土和含巨粒土按土中粒径大于60mm的巨粒含量区分。若土中巨粒含量多于50%,属于巨粒土；若土中巨粒含量在15%50%之间，属于含巨粒土。b.粗粒土的分类 巨粒含量少于15%，剔除巨粒后，若土中粒径大于0.075mm的粗粒含量多于余土的50%，属于粗粒土。粗粒土分为砾类土和砂类土两类。c.细粒土的分类 土中粒径小于0.075mm的细粒含量多于或等于50%，且粗粒含量少于25%的土属于细粒土。图中液限为17mm液限细粒土按塑性图进行细分六、土的现场鉴别表1-15土的工程分类与现场鉴别方法六、土的现场鉴别表1-15土的工程分类与现场鉴别方法 土的工程分类是研究土的基本性质的基础。在进行土力学计算及处理地基基础问题时，不仅要知道土的物理性质特征及其变化规律，了解各类土的特性，还必须熟练掌握反映土三相组成比例和状态各指标的定义，土的物理状态指标试验和计算公式，以及按土的有关特征和指标进行岩土的工程分类。小结 5 5地基土的工程分类 地基土的工程分类 粗粒土（粒径大于0.075mm）按各粒组含量和颗粒形状分类；细粒土（粒径小于0.075mm）按塑性指数分类。但需注意粘性土的工程性质受土的成因、生成年代的影响很大。