第四章各类土的工程地质特征
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土木工程地质-第四章-岩石、土的工程性质
殊性质的土。
2. 分类：
黄 土 膨 胀 土 软 土 冻 土 红 粘 土 盐 渍 土
填 土
第三节 岩石、土的工程性质
2、按颗粒级配分类（按不同粒级的含量分类）
漂石土、块石土：＞200mm的颗粒＞50％
碎石类土: 卵石土、碎石土：＞20mm的颗粒＞50％
圆砾土、角砾土：＞2mm的颗粒＞50％
砾砂：＞2mm的颗粒占25－50％
砂类土：中 粗砂 砂： ：＞ ＞00..255mmmm的的颗颗粒粒＞＞550％ 0％
细砂：＞0.075mm的颗粒＞85％
粉砂：＞0.075mm的颗粒＞50％
粉土：＞0.075mm的颗粒＜50％，塑性指IP 10
粘
土：粉 粘质 土粘 ：I土P＞： 1107＜I
P
17
第三节 岩石、土的工程性质
备注：液限：土从流动状态变为可塑状态的界限含水量。
WL 塑限：土从可塑状态变为半固体状态的界限含水
第三节 岩石、土的工程性质
一. 按岩石坚硬程度分类 坚硬岩 较坚硬岩
Rc：＞60MPa 60-30MPa
较软岩 软岩
30-15MPa 15-5MPa
极软岩
<5MPa
二. 岩土按施工工程分级（铁路部门）
I II
III IV V VI
坚石 次坚石 软石 硬土 普通 土松土
三. 岩体按结构分类 整体块状结构 层状结构 碎裂状结构 散体结构
第三节 岩石、土的工程性质
四. 土的分类 （一）一般土分类（土的颗粒分组及按颗粒级配分类）
1. 颗粒分组（又叫粒组）：
漂石、块石：＞200mm 卵石、碎石：＝20－200mm 圆砾、角砾： 2 20mm 砂： 0.075 2mm 粉砂： 0.005 0.075mm
2. 分类：
黄 土 膨 胀 土 软 土 冻 土 红 粘 土 盐 渍 土
填 土
第三节 岩石、土的工程性质
2、按颗粒级配分类（按不同粒级的含量分类）
漂石土、块石土：＞200mm的颗粒＞50％
碎石类土: 卵石土、碎石土：＞20mm的颗粒＞50％
圆砾土、角砾土：＞2mm的颗粒＞50％
砾砂：＞2mm的颗粒占25－50％
砂类土：中 粗砂 砂： ：＞ ＞00..255mmmm的的颗颗粒粒＞＞550％ 0％
细砂：＞0.075mm的颗粒＞85％
粉砂：＞0.075mm的颗粒＞50％
粉土：＞0.075mm的颗粒＜50％，塑性指IP 10
粘
土：粉 粘质 土粘 ：I土P＞： 1107＜I
P
17
第三节 岩石、土的工程性质
备注：液限：土从流动状态变为可塑状态的界限含水量。
WL 塑限：土从可塑状态变为半固体状态的界限含水
第三节 岩石、土的工程性质
一. 按岩石坚硬程度分类 坚硬岩 较坚硬岩
Rc：＞60MPa 60-30MPa
较软岩 软岩
30-15MPa 15-5MPa
极软岩
<5MPa
二. 岩土按施工工程分级（铁路部门）
I II
III IV V VI
坚石 次坚石 软石 硬土 普通 土松土
三. 岩体按结构分类 整体块状结构 层状结构 碎裂状结构 散体结构
第三节 岩石、土的工程性质
四. 土的分类 （一）一般土分类（土的颗粒分组及按颗粒级配分类）
1. 颗粒分组（又叫粒组）：
漂石、块石：＞200mm 卵石、碎石：＝20－200mm 圆砾、角砾： 2 20mm 砂： 0.075 2mm 粉砂： 0.005 0.075mm
第4章+岩土体的工程地质特性(4)
高含水、高压 缩、低强度。
2、土粒粒组
砂
3、土的颗粒级配
工程上常用土粒的不均匀系数来定量判断土的级配好坏。 不均匀系数Cu可表示如下：（颗粒级配累积曲线上找点计算）
Cu
d 60 d10
式中：d60称为限定粒径，当土的颗粒级配曲线上小于某粒径的土粒 相对累积含量为60％时，该粒径即为d60； d10称为有效粒径，当土的颗粒级配曲线上小于某粒径的土粒相 对累积含量为10％时，该粒径即为d10。 一般Cu<5的土为均粒土，属级配不良土；Cu>10的为级配良好 的土；Cu＝5~10的为级配一般的土。
4.2.3.土的各重度指标 土的各重度指标为土的各相应密度指标 与重力加速度的乘积。即： γ′=ρ′g 浮重度(也称土的有效重度) γd=ρdg 干重度 γ=ρg 天然重度 γsat=ρsatg， 饱和重度 单位都为kN/m3。工程实用上取重力加速度 g=l0m/s2，水的重度取10kN/m3。
（2）碎石土密实度的野外鉴定
(4)粉土的密实度应根据孔隙比e划分为：稍密、中密
和密实，
其湿度应根据含水量ω(%)分为：稍湿、湿、很湿，并
应分别符合表1-12及1-13的规定。
(5)粘性土为塑性指数IP＞10的土，可按表1-14规定分为粘土 和粉质粘土，其状可按3-15分为坚硬、硬塑、可塑、软塑及 流塑。
(6)淤泥在静水或缓慢流水环境中沉积，并经生物化 学作用形成，是天然含水量大于液限、天然孔隙比 e≥1.5的粘性土。但1.0≤e＜1.5的土应为淤泥质土。
(7)人工填土据其组成的成因，分为素填土、杂填土 及冲填土。 素填土为由碎石土、砂土、粉土及粘性土等组成的 填土； 杂填土为含有建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等杂 物的填土； 冲填土为水力冲填泥沙形成的填土。
2、土粒粒组
砂
3、土的颗粒级配
工程上常用土粒的不均匀系数来定量判断土的级配好坏。 不均匀系数Cu可表示如下：（颗粒级配累积曲线上找点计算）
Cu
d 60 d10
式中：d60称为限定粒径，当土的颗粒级配曲线上小于某粒径的土粒 相对累积含量为60％时，该粒径即为d60； d10称为有效粒径，当土的颗粒级配曲线上小于某粒径的土粒相 对累积含量为10％时，该粒径即为d10。 一般Cu<5的土为均粒土，属级配不良土；Cu>10的为级配良好 的土；Cu＝5~10的为级配一般的土。
4.2.3.土的各重度指标 土的各重度指标为土的各相应密度指标 与重力加速度的乘积。即： γ′=ρ′g 浮重度(也称土的有效重度) γd=ρdg 干重度 γ=ρg 天然重度 γsat=ρsatg， 饱和重度 单位都为kN/m3。工程实用上取重力加速度 g=l0m/s2，水的重度取10kN/m3。
（2）碎石土密实度的野外鉴定
(4)粉土的密实度应根据孔隙比e划分为：稍密、中密
和密实，
其湿度应根据含水量ω(%)分为：稍湿、湿、很湿，并
应分别符合表1-12及1-13的规定。
(5)粘性土为塑性指数IP＞10的土，可按表1-14规定分为粘土 和粉质粘土，其状可按3-15分为坚硬、硬塑、可塑、软塑及 流塑。
(6)淤泥在静水或缓慢流水环境中沉积，并经生物化 学作用形成，是天然含水量大于液限、天然孔隙比 e≥1.5的粘性土。但1.0≤e＜1.5的土应为淤泥质土。
(7)人工填土据其组成的成因，分为素填土、杂填土 及冲填土。 素填土为由碎石土、砂土、粉土及粘性土等组成的 填土； 杂填土为含有建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等杂 物的填土； 冲填土为水力冲填泥沙形成的填土。
各类土的工程地质特性
第四章各类土的工程地质特性一、一般土的工程地质特性一般土按粒度成分特点，常分为巨粒土、粗粒土及细粒土三大类。
巨粒土和粗粒土为无粘性土，细粒土为粘性土。
粗粒土又分为砾类土和砂类土。
巨粒土和粗粒土的工程地质性质主要取决于粒度成分和土粒排列的松密情况，这些成分和结构特性直接决定着土的孔隙性、透水性、和力学性质。
细粒土的性质取决于粒间连结特性（稠度状态）和密实度，这些都与土中粘粒含量、矿物亲水性及水和土粒相互作用有关。
砾类土和砂类土为单粒结构；细粒土为团聚结构。
二、几种特殊土的工程地质特征1、淤泥类土淤泥类土是指在静水或水流缓慢的环境中沉积，有微生物参与作用的条件形成的，含较多有机质，疏松软弱（天然孔隙比大于1，含水率大于液限）的细粒土。
孔隙比大于1.5的称为淤泥，小于1.5大于1的称为淤泥质土。
工程地质性质的基本特点：①高孔隙比，高含水率，含水率大于液限②透水性极若③高压缩性④抗剪强度很低，且与加荷速度和排水固结条件有关。
由于这类土饱水而结构疏松，所以在振动等强烈扰动下其强度也会剧烈降低，甚至液化变为悬液。
这种现象称为触变性。
同时还具有蠕变性。
淤泥类土的成分和结构是决定其工程地质性质的根本因素。
有机物和粘粒含量越多，土的亲水性越强，则压缩性越高；孔隙比越大，含水率越高，压缩性越高，强度越低，灵敏度越大，性质越差。
2、黄土黄土是一种特殊的第四纪陆相松散堆积物。
颜色多呈黄色、淡黄色或褐黄色，颗粒组成以粉粒为主，粒度大小较均匀。
天然剖面上垂直节理发育。
被水浸润后显著沉陷（湿陷性）。
一般工程地质性质：①密度小，孔隙率大②含水较少③塑性较弱④透水性较强⑤抗水性弱⑥压缩性中等，抗剪强度较高。
⑦具有湿陷性（自重湿陷和非自重湿陷）湿陷系数，自重湿陷系数3、膨胀土又称胀缩土，系指随含水量的增加而膨胀，随含水量的减少而收缩，具有明显膨胀和收缩特性的细粒土。
成分和结构特征：粘粒含量高，一般35%以上。
矿物成分以蒙脱石和伊利石为主，高岭石含量较少。
工程地质学_第4章 各类土的工程地质特征
粒径大于0.粒中，0.005~0.075mm的颗粒一般占绝大多 数，这类颗粒的吸附水能力弱于粘性土，但却明显强于砂土。如 果用含水量近于饱和的粉土团成小球，放在手心来回摇晃，并用 另一只手进行振击，则土中水会迅速渗出土面，这是其野外鉴别 的重要手段之一。
❖ 塑性图
细粒土是指土样中细粒组质量大于或等于总质量50%的土。 其中，粗粒组质量占总质量的25%~50%者称为含粗粒的细粒 土；含部分有机质者称有机质土。
❖ 细粒土分类
2. 特殊土分类
根据《土的分类标准》(GBJ145-90)， 特殊土包括指黄土、膨胀土和红粘 土，可按其塑性指数在塑性图上的 位置初步判别。当取液限仪锥尖入 土深度为17mm的含水量为液限时， 按表4.12和图4.12判别。
黄土的湿陷性试验是在室内的固结
仪内进行的，其方法是：分级加荷至
规定压力，当下沉稳定后，使土样浸
水直至湿陷稳定为止，其湿陷系数的
计算式是：
s
hp hp ' h0
式中： h0 ：原状土样的原始高度，cm hp ：原状土样在规定压力下，下沉稳定后的高度，cm hp, ：上述加压稳定后的土样，在浸水作用下，下沉 稳定后的高度，cm
❖ 黄土的野外性状
1、分布与特征
作为湿陷性土的典型代表——黄土，在全世界的分布比 较广泛的，据某些学者估计，黄土的覆盖面积在整个欧洲约 占10％，亚洲约占30％；
我国黄土分布面积达60万平方公里，其中有湿陷性的约 为43万平方公里。
主要分布在黄河中游的甘肃、陕西、晋、宁、河南、青 海等省区。地理位置属于干旱与半干旱气候地带。其物质主 要来源于沙漠与戈壁。
我国幅员广大，地质条件复杂，分布土类繁多，工程性质 各异。有些土类，由于地理环境、气候条件、地质成因、物质 成分及次生变化等原因而各具有与一般土类显著不同的特殊工 程性质，当其作为建筑场地、地基及建筑环境时，如果不注意 这些特点，并采取相应的治理措施，就会造成工程事故。
❖ 塑性图
细粒土是指土样中细粒组质量大于或等于总质量50%的土。 其中，粗粒组质量占总质量的25%~50%者称为含粗粒的细粒 土；含部分有机质者称有机质土。
❖ 细粒土分类
2. 特殊土分类
根据《土的分类标准》(GBJ145-90)， 特殊土包括指黄土、膨胀土和红粘 土，可按其塑性指数在塑性图上的 位置初步判别。当取液限仪锥尖入 土深度为17mm的含水量为液限时， 按表4.12和图4.12判别。
黄土的湿陷性试验是在室内的固结
仪内进行的，其方法是：分级加荷至
规定压力，当下沉稳定后，使土样浸
水直至湿陷稳定为止，其湿陷系数的
计算式是：
s
hp hp ' h0
式中： h0 ：原状土样的原始高度，cm hp ：原状土样在规定压力下，下沉稳定后的高度，cm hp, ：上述加压稳定后的土样，在浸水作用下，下沉 稳定后的高度，cm
❖ 黄土的野外性状
1、分布与特征
作为湿陷性土的典型代表——黄土，在全世界的分布比 较广泛的，据某些学者估计，黄土的覆盖面积在整个欧洲约 占10％，亚洲约占30％；
我国黄土分布面积达60万平方公里，其中有湿陷性的约 为43万平方公里。
主要分布在黄河中游的甘肃、陕西、晋、宁、河南、青 海等省区。地理位置属于干旱与半干旱气候地带。其物质主 要来源于沙漠与戈壁。
我国幅员广大，地质条件复杂，分布土类繁多，工程性质 各异。有些土类，由于地理环境、气候条件、地质成因、物质 成分及次生变化等原因而各具有与一般土类显著不同的特殊工 程性质，当其作为建筑场地、地基及建筑环境时，如果不注意 这些特点，并采取相应的治理措施，就会造成工程事故。
工程地质第四章 土的工程地质性质
粒径大于200mm的颗 粒含量超过全重50％
卵石 碎石
圆形及亚圆形为主 棱角形为主
粒径大于20mm的颗粒 含量超过全重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 含量超过全重50％
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的颗粒含量不超过全重50%的土，且粒 径大于0.075mm的颗粒含量超过全重50%的土称为砂土
颗粒粒径级配曲线
（横坐标为粒径，用对数坐标表示；纵坐标为小于某粒径的土重含 量，用常数坐标表示）。
Cu
小于某粒径之土质量百分数P（％） 10 5.0 1.0 0.5
0.10 0.05 0.01 0.005 0.001
土的粒径级配累积曲线
200g P 100
10 5.0 10 2.0 16 1.0 18 0.5 24 0.25 22 0.1 38
筛分法：适用于0.075mm≤d≤60mm 试验方法
密度计法:适用于d＜0.075mm 《土工试验方法标准》GB/T 50123-1999
《土的工程分类标准》（GB/T50145—2007）依粒径的大小将土粒划分六大粒组。
表4.1 粒组划分
粒组统称 粒组名称 粒径（d）的范围（mm）
主要特征
巨粒
漂石（块石） 卵石（碎石）
72
%
90 80
95 70 60
87 50
78 40 30
66 20
55
10 0
36
粒径(mm)
水分法
粒径(mm)
0.05 0.01 0.005
百分数P(%)
26
13.5
10
各类土的工程质特性
各类土的工程质特性第一节一般土的工程地质特征巨粒土和含巨粒土一般土按粒度粗粒土：砾类土粒间无连结或有微弱水连结-无粘性土砂类土细粒土---含较较多粘粒，有结合水，具粘性---- 粘性土。
一、砾类土砾类土：砾粒组60㎜≥d>2㎜质量多于总质量50%者组成：岩屑、石英、长石等原生矿物特点：1）颗粒大，呈单粒结构2）常具有孔隙大、透水性强、压缩性低、，内磨擦角大、抗剪强度高3）可作为混凝土的粗骨料和辅路材料二、砂类土砂类土：砾粒组质量小于或等于总质量50%的粗粒土。
组成：石英、长石及云母等原生矿物。
特点：1）单粒结构2）透水性强、压缩性低、强度较高3）粗中砂土可作为混凝土骨料，细砂土粉砂土不可。
三、细粒土细粒土：细粒组（d≤0。
075㎜）质量多于或等于总质量50%的土。
组成：含一定数量亲水性较强的粘土矿物。
特点：具团聚结构，孔隙细小而多，压缩量大，抗剪强度取决于内聚力（c），ф较小。
第二节几种特殊土的工程地质特征特殊土是指某些具有特殊物质成分与结构，而且工程地质性质也比较特殊的土。
一、淤泥类土淤泥类土指在静水或水流缓慢的环境中沉积，有微生物参与作用的条件下形成的含较多有机质，疏松较弱（e>1,W>W L）的细粒土：e>1.5的称淤泥。
1.5>e>1。
为淤泥质土。
（一）淤泥类土的成因及分布1、沿海沉积的淤泥类土2、内陆和山间湖盆地以山前谷地沉积的淤泥类土。
（二）淤泥类土地的成分及结构特征长石、石英、白云母及大量蒙脱、伊利石等粘土矿物，含少量水溶盐，有机质含量较高。
具蜂窝状，絮状结构，疏松多孔、具有薄层构造。
(三)、淤泥土地工程地质性质的基本特点.1) 高e,高W，W>W L2) 透水性极弱,渗透系数一般为I*10-6----I*10-8cm/s3) 高压缩性:a1-2=0.7—1.5Mpa-1，且随含水率增大而增大4) 抗剪强度很低，且与加荷速度和排水固体条件有关淤泥类土的成分和结构是决定其工程地质性质的根本原素。
工程地质学-第四章土
土中的固体颗粒 构成土的骨架, 骨架之间贯穿着 大量的孔隙,孔 隙中充满着液体 和气体。土由固 体颗粒、液体和 气体三部分组成， 即土的三相组成
固相——包括多种矿物成分组成土的骨架， 骨架间的空隙为液相和气相填满，这些空 隙是相互连通的，形成多孔介质；
液相——主要是水(溶解有少量的可溶盐类)； 气相——主要是空气、水蒸气，有时还有沼
孔径
10 5.0 2.0 1.0 0.5 0.25 0.1 (0.075)
200g土
筛余
P
0
100
10
95
16
87 筛 18 78 分 24 66 法
22 55 38 36 72
水分法
小于某粒径之土质量百分数P（％） 10 5.0 1.0 0.5 0.10 0.05 0.01 0.005 0.001
浅海沉积物主要由细粒砂土、黏性土、 淤泥和生物化学沉积物组成，有层理构 造，较疏松，含水量高，压缩性大而强 度低。
深海沉积物主要是有机质软泥。
7、风积土(eolian deposit)：
在干旱的气候条件下，岩石的风化碎 屑物被风吹扬，搬运一段距离后，在有利 的条件下堆积起来的一类土，颗粒主要由 粉粒或砂粒组成，土质均匀，质纯，孔隙 大，结构松散。最常见的是风成砂和风成 黄土，部分风成黄土具有强烈的湿陷性。
原生矿物 ● 由岩石经物理风化生成的， ● 颗粒成分与母岩的相同， ● 常见的有石英、长石和云母 ● 颗粒较粗，多呈浑圆形状， ● 吸附水的能力弱，无塑性。
次生矿物 ●由原生矿物经化学风化生成的新矿物 ●它的成分成分与母岩的完全不同， ●有高岭石、伊利石和蒙脱石粘土矿物 ● 颗粒极细，且多呈片状， ● 性质活泼，吸附水能力强，具塑性。
河漫滩相冲积土：
固相——包括多种矿物成分组成土的骨架， 骨架间的空隙为液相和气相填满，这些空 隙是相互连通的，形成多孔介质；
液相——主要是水(溶解有少量的可溶盐类)； 气相——主要是空气、水蒸气，有时还有沼
孔径
10 5.0 2.0 1.0 0.5 0.25 0.1 (0.075)
200g土
筛余
P
0
100
10
95
16
87 筛 18 78 分 24 66 法
22 55 38 36 72
水分法
小于某粒径之土质量百分数P（％） 10 5.0 1.0 0.5 0.10 0.05 0.01 0.005 0.001
浅海沉积物主要由细粒砂土、黏性土、 淤泥和生物化学沉积物组成，有层理构 造，较疏松，含水量高，压缩性大而强 度低。
深海沉积物主要是有机质软泥。
7、风积土(eolian deposit)：
在干旱的气候条件下，岩石的风化碎 屑物被风吹扬，搬运一段距离后，在有利 的条件下堆积起来的一类土，颗粒主要由 粉粒或砂粒组成，土质均匀，质纯，孔隙 大，结构松散。最常见的是风成砂和风成 黄土，部分风成黄土具有强烈的湿陷性。
原生矿物 ● 由岩石经物理风化生成的， ● 颗粒成分与母岩的相同， ● 常见的有石英、长石和云母 ● 颗粒较粗，多呈浑圆形状， ● 吸附水的能力弱，无塑性。
次生矿物 ●由原生矿物经化学风化生成的新矿物 ●它的成分成分与母岩的完全不同， ●有高岭石、伊利石和蒙脱石粘土矿物 ● 颗粒极细，且多呈片状， ● 性质活泼，吸附水能力强，具塑性。
河漫滩相冲积土：
纪沉积土及其工程地质特性
万丈高楼平地起
成都国际金融中心基坑工程 823m 上天容易入地难 打牢根基是关键
武汉地质条件复杂，有粘土、粉土、粉细砂、卵石，还有岩层。上软下硬的地层，是隧道挖掘的“大敌”。
隧道两岸大部分为粉细砂地层，一旦透水，后果不堪设想。
大坝
道路
边坡
地铁、隧道
桥梁
建筑
土
孙 秀 丽
01
第四章 第四纪沉积土及其工程地质特征
土的名称
砾砂
粗砂
中砂
细砂
粉砂
颗粒级配
粒径大于2mm的颗粒含量占全重25％～50％
注：定名时应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定
粒径大于0.5mm的颗粒含量超过全重50％
比重计法:适用于d＜0.075mm
筛分法
用一套孔径不同的筛子，按从上至下筛孔逐渐减小放置。将事先称过质量的烘干土样过筛，称出留在各筛上的土质量，然后计算其占总土粒质量的百分数
利用不同大小的土粒在水中的沉降速度不同来确定小于某粒径的土粒含量
比重计法
颗粒粒径级配曲线
Cu=
纵坐标表示小于某粒径的土粒含量百分比,横坐标表示土粒的粒径(对数坐标）
Sr≤50%稍湿； 50％＜Sr≤80%很湿； Sr＞80%饱和
3.不同状态下土的密度和重度
饱和密度ρsat ：土体中孔隙完全被水充满时的土的密度
干密度ρd ：单位体积中固体颗粒部分的质量
浮密度ρ ：土单位体积内土粒质量与同体积水的质量之差
土的三相比例指标中的质量密度指标共有4个，土的密度ρ，饱和密度ρsat，干密度ρd，浮密度ρ (kg/m3),相应的重度指标也有4个，土的重度，饱和重度sat，干重度d，浮重度 (kN/m3)
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三、红土
红土:在热带或亚热带湿热条件下， 红土 在热带或亚热带湿热条件下，经过红 在热带或亚热带湿热条件下 土化作用形成的含有较多粘粒，富含铁铝 土化作用形成的含有较多粘粒，富含铁铝 氧化物胶结的红色粘性土 胶结的红色粘性土。 氧化物胶结的红色粘性土。 红土化作用：母岩经过强烈的风化后， 红土化作用：母岩经过强烈的风化后，硅 和岩基（ 和岩基（钾、钠、钙、镁）大量流失而使 铁铝富集的作用。 铁铝富集的作用。
二、黄土类土
（二）黄土的成分、结构 黄土的成分、
1.粒度成分以粉土颗粒（0.05~0.005mm）为主，约 粒度成分以粉土颗粒（ 粒度成分以粉土颗粒 ）为主， ％，颗粒细小均匀 占60％，颗粒细小均匀； ％，颗粒细小均匀； 2.矿物成分以碎屑矿物为主，其中石英含量超过一半， 矿物成分以碎屑矿物为主，其中石英含量超过一半， 矿物成分以碎屑矿物为主 长石30%~40%，碳酸钙较多（8%~17%），少量粘 ），少量粘 长石 ，碳酸钙较多（ ）， 土矿物（水云母为主），少量有机质，含易溶、 ），少量有机质 土矿物（水云母为主），少量有机质，含易溶、中 溶盐，矿物亲水性差； 溶盐，矿物亲水性差； 3.典型黄土是粒状架空点接触结构，疏松多孔，未经 典型黄土是粒状架空点接触结构， 典型黄土是粒状架空点接触结构 疏松多孔， 很好压实，胶结连结和粘粒吸附的结合水连结， 很好压实，胶结连结和粘粒吸附的结合水连结，连 结强，遇水结果遭破坏； 结强，遇水结果遭破坏；
粘性土
二、一般土的工程地质特征
（一）砾类土（G）的工程地质性质 砾类土（ ） 颗粒粗大，矿物成分以岩屑、原生长石、石英、 颗粒粗大，矿物成分以岩屑、原生长石、石英、云母 为主；单粒结构，孔隙大，无连结，透水性极强，压 为主；单粒结构，孔隙大，无连结，透水性极强，
ϕ 缩性低， 值大，抗剪强度高。 缩性低， 值大，抗剪强度高。
地基土
岩石 碎石土 砂土 粉土 粘性土
碎 石 土
土的名称 漂石 块石 卵石 碎石 圆砾 角砾 颗粒形状 圆形及亚圆形为主 棱角形为主 圆形及亚圆形为主 棱角形为主 圆形及亚圆形为主 棱角形为主 粒组含量 粒径大于200mm的颗 粒径大于 的颗 粒超过全质量50% 粒超过全质量 粒径大于20mm的颗 的颗 粒径大于 粒超过全质量50% 粒超过全质量 粒径大于2mm的颗 的颗 粒径大于 粒超过全质量50% 粒超过全质量
二、黄土类土
（四）黄土的湿陷性
1.黄土的湿陷性 黄土的湿陷性. 黄土的湿陷性 2.湿陷系数σ s 的定义，计算式。以P=0.2MPa为 湿陷系数 的定义，计算式。 为 来判断湿陷性， 准测得的 σ s 来判断湿陷性， s <0.015,非湿陷 非湿陷 σ 性黄土。 性黄土。 3.湿陷性本质（黄土为什么具有湿陷性？） 湿陷性本质（黄土为什么具有湿陷性？ 湿陷性本质 4.湿陷起始压力 湿陷起始压力Ps 湿陷起始压力 浸水压缩试验中开始明显出现湿陷的压力
（一）物质组成和结构特点： 物质组成和结构特点： 1．粒度上主要是粉质粘土和粉质砂土 粉质粘土和 ．粒度上主要是粉质粘土 2．含大量粘土矿物和部分石英、长石、云 ．含大量粘土矿物和部分石英、长石、 有机质含量较多（ ％～ ％～15％）。 母；有机质含量较多（5％～ ％）。 3．呈灰、灰蓝、灰绿和灰黑等暗淡的颜色， ．呈灰、灰蓝、灰绿和灰黑等暗淡的颜色， 污染手指并有臭味。 污染手指并有臭味。 4．结构常为蜂窝状、疏松多孔，定向排列 ．结构常为蜂窝状、疏松多孔， 明显、层理较发育，常具薄层状构造。 明显、层理较发育，常具薄层状构造。
三、红土
（二）红土基本特征
1.粘粒（粒径<0.005mm）含量高，高分散性 粘粒（粒径 粘粒 ）含量高，高分散性; 2.粘土颗粒主要是高岭石为主以及水云母，蒙脱石极 粘土颗粒主要是高岭石为主以及水云母， 粘土颗粒主要是高岭石为主以及水云母 主要化学成分为： 少;主要化学成分为：SiO2、Al2O3、Fe2O3、游离氧 主要化学成分为 化物含量高。 化物含量高。 3.常呈蜂窝状结构，常有很多裂隙（网状裂隙）、结 常呈蜂窝状结构，常有很多裂隙（网状裂隙）、结 常呈蜂窝状结构 ）、 核和土洞。 核和土洞。
砂 土
土的名称
砾 砂 粗 砂 中 砂 细 砂 粉 砂
粒组含量
粒径大于2mm的颗粒 的颗粒 粒径大于 占全质量25 占全质量 -- 50% 粒径大于0.5mm的颗 粒径大于 的颗 粒超过全质量50% 粒超过全质量 粒径大于0.25mm的 粒径大于 的 颗粒超过全质量50% 颗粒超过全质量 粒径大于0.075mm的 粒径大于 的 颗粒超过全质量85% 颗粒超过全质量 粒径大于0.075mm的 粒径大于 的 颗粒超过全质量50% 颗粒超过全质量
一、淤泥类土
（二）工程地质特征 1.高孔隙比，结构疏松多孔，孔隙比常见值为 高孔隙比， 高孔隙比 结构疏松多孔， 1.0~2.0； ； 2.高含水量，液限一般为40％~60％，饱和度一 高含水量，液限一般为 ％ ％，饱和度一 高含水量 ％， ％，天然含水率多为 般>95％，天然含水率多为 ％，天然含水率多为50~70％。未扰动时， ％ 未扰动时， 处于软塑状态，一经扰动，结构破坏， 处于软塑状态，一经扰动，结构破坏，处于流动 状态; 状态 3.透水性极弱，一般垂直方向地渗透系数较水平 透水性极弱， 透水性极弱 方向小些; 方向小些 4.高压缩性，过程慢 高压缩性， 高压缩性 过程慢; 5.抗剪强度很低， , ϕ 小 抗剪强度很低， 抗剪强度很低 c 6.较显著的触变性和蠕变性 较显著的触变性和蠕变性
三、红土
（一）红土分布和成因 1.花岗岩残积红土（沿海一带） 花岗岩残积红土（沿海一带） 花岗岩残积红土 2.玄武岩残积红土（海南，雷州半岛） 玄武岩残积红土（海南，雷州半岛） 玄武岩残积红土 3.红层残积红土（原岩：砂岩、粉砂岩、泥岩） 红层残积红土（原岩：砂岩、粉砂岩、泥岩） 红层残积红土 4.红粘土：指碳酸盐系岩石，经过强烈的化学风 红粘土：指碳酸盐系岩石， 红粘土 化，形成的褐红、棕红的残积（坡积）的高塑 形成的褐红、棕红的残积（坡积） 性粘土。 性粘土。
（二）砂类土（S）的工程地质性质 砂类土（ ） 土中粘粒较少，以砂粒为主，以原生矿物石英、 土中粘粒较少，以砂粒为主，以原生矿物石英、云 母为主；单粒结构，无连结，孔隙大，透水性强， 母为主；单粒结构，无连结，孔隙大，透水性强， 压缩性较低，压缩过程快，抗剪强度高， 值较大。 压缩性较低，压缩过程快，抗剪强度高，ϕ 值较大。 砾砂、粗砂、中砂性质明显；粉砂、 砾砂、粗砂、中砂性质明显；粉砂、细砂尤其是饱 水细砂粉砂，易振动液化。 水细砂粉砂，易振动液化。 工程地质评价： 工程地质评价： 1.砾砂、粗砂、中砂是建筑物良好地基，也是建筑好 砾砂、粗砂、中砂是建筑物良好地基， 砾砂 材料，开挖漏水，水工建筑物漏水； 材料，开挖漏水，水工建筑物漏水； 2.细砂、粉砂性质差，压缩性较高， 较小。 细砂、粉砂性质差，压缩性较高，ϕ 较小。 细砂
按塑性指数分类， 按塑性指数分mm的颗粒含量小于 粒径大于0.075mm的颗粒含量小于 0.075mm 全质量50%而塑性指数I ≤10的土 50%而塑性指数 全质量50%而塑性指数Ip≤10的土 塑性指数Ip>10的土 塑性指数Ip>10的土 Ip>10
10<Ip≤17的土 ≤17的土 Ip>17的土 Ip>17的土 粉质粘土 粘土
二、黄土类土
（三）黄土的工程地质性质
1.塑性较弱 I p = 8 ~ 14 ； 塑性较弱, 塑性较弱 2.含水较少； 含水较少； 含水较少 3.透水性较强，疏松多孔，未经很好压实，大孔隙发 透水性较强，疏松多孔，未经很好压实， 透水性较强 育； 4.结构疏松多孔，孔隙比为0.8~1.1； 结构疏松多孔，孔隙比为 结构疏松多孔 ； 5.强度较高，因为压缩中等，抗剪强度较高； 强度较高，因为压缩中等，抗剪强度较高； 强度较高 6.抗水性弱，浸水后明显湿陷，遇水强烈崩解，膨胀 抗水性弱，浸水后明显湿陷，遇水强烈崩解， 抗水性弱 量较小，但失水收缩交明显； 量较小，但失水收缩交明显；
如塑性、膨胀性、收缩性等；压缩性较高，过程慢， 如塑性、膨胀性、收缩性等；压缩性较高，过程慢， 为主。性质与粘粒含量ω 、 为主。性质与粘粒含量、
坚硬硬塑粘性土作地基，承载力高；软塑 承载力 坚硬硬塑粘性土作地基，承载力高；软塑—承载力 低，过量沉降或失稳，边坡滑动。 过量沉降或失稳，边坡滑动。
4.2
三、红土
（三）红粘土工程地质特征
1.高塑性和分散性； 高塑性和分散性； 高塑性和分散性 液限一般为50~80%，塑限为30～60％，塑性指数一般为 液限一般为 ，塑限为 ～ ％，塑性指数一般为 ％， 20~50。 。 2.高含水率、低密度； 高含水率、低密度； 高含水率 天然含水率一般为30％ ％，饱和度 ％，密实度低 天然含水率一般为 ％~60％，饱和度 ％，饱和度>85％，密实度低，大 ％，密实度低， 孔隙明显，孔隙比>1.0；液性指数一般都小于 ；坚硬和硬 孔隙明显，孔隙比 ；液性指数一般都小于0.4； 塑状态。 塑状态。 3.强度较高，压缩性较低； 强度较高，压缩性较低； 强度较高 4.失水收缩明显，浸水膨胀弱； 失水收缩明显，浸水膨胀弱； 失水收缩明显
第
四
章
各类土的工程地质性质
第
四
章
§ 4.1 一般土的工程地质特征
§ 4.2 特殊土的工程地质特征
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§ 4.1 一般土的工程地质特征 一、一般土按粒度成分分类
巨粒土或含巨粒土
砾类土 砂类土
粉质粘土 粘土
一般土
粗粒土
粉土 细粒土 粘土
建筑地基基础设计规范-GB50007建筑地基基础设计规范-GB50007-2002 分类法
二、淤泥类土
（三）工程地质评价
淤泥类土不宜做建筑地基，高压缩性， 淤泥类土不宜做建筑地基，高压缩性，低 抗剪性，承载力低， 抗剪性，承载力低，做地基主要问题是产 生过量沉降， 生过量沉降，规定淤泥类土用含水量查表 定承载力。 定承载力。