土的工程地质分类
土的工程地质性质
土的工程地质性质一、土的成因类型特征根据土的地质成因，土可分为残积土、坡积土、洪积土、冲积土、湖积土、海积土、冰积及冰水沉积土和风积土等类型。
一定成因类型的土具有一定的沉积环境、具有一定的土层空间分布规律和一定的土类组合、物质组成及结构特征。
但同一成因类型的土，在沉积形成后，可能遭到不同的自然地质条件和人为因素的变化，而具有不同的工程特性。
1. 残积土形成原因：岩石经风化后未被搬运的原岩风化剥蚀后的产物，其分布主要受地形的控制，如在宽广的分水岭地带及平缓的山坡，残积土较厚。
工程特征：一般呈棱角状，无层理构造，孔隙度大；存在基岩风化层（带），土的成分和结构呈过渡变化。
工程地质问题：（1）建筑物地基不均匀沉降，原因土层厚度、组成成分、结构及物理力学性质变化大，均匀性差，孔隙度较大；（2）建筑物沿基岩面或某软弱面的滑动等不稳定问题，原因原始地形变化大，岩层风化程度不一。
2. 坡积土形成原因：经雨雪水洗刷、剥蚀、搬运，及土粒在重力作用下顺着山坡逐渐移动形成的堆积物，一般分布在坡腰上或坡脚下，上部与残积土相接。
工程特征：具分选现象；下部多为碎石、角砾土；上部多为粘性土；土质（成分、结构）上下不均一，结构疏松，压缩性高，土层厚度变化大。
工程地质问题：建筑物不均匀沉降；沿下卧残积层或基岩面滑动等不稳定问题。
3. 洪积土形成原因：碎屑物质经暴雨或大量融雪骤然集聚而成的暂时性山洪急流挟带在山沟的出口处或山前倾斜平原堆积形成的洪积土体。
山洪携带的大量碎屑物质流出沟谷口后，因水流流速骤减而呈扇形沉积体，称洪积扇。
工程特征：具分选性；常具不规划的交替层理构造，并具有夹层、尖灭或透镜体等构造；近山前洪积土具有较高的承载力，压缩性低；远山地带，洪积物颗粒较细、成分较均匀、厚度较大。
工程地质问题：洪积土一般可作为良好的建筑地基，但应注意中间过渡地带可能地质较差，因为粗碎屑土与细粒粘性土的透水性不同而使地下水溢出地表形成沼泽地带，且存在尖灭或透镜体。
8 工程岩土学_岩土体的工程地质分类
工程岩土学 第八章 岩土体工程地质分类
§1 土的工程地质分类
(3)根据有机质含量(按灼失量试验确定)可将士分为: 无机土(＜5％)、有机质土(5-l0％)、炭质土(l0-60％)、泥炭(＞60％) (4)按颗粒级配和塑性指数可将士分为碎石土、砂土、粉土和粘性土 碎石上：粒径大于2mm的颗粒含量超过总质量50％。根据颗粒级配和颗粒 形状，按表6-1分为僳石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾。 砂土：粒径大于2mm的颗粒含量不超过总质量的50％,且粒径大于0.075mm 的颗粒含量超过总质量50％的土。根据颗粒级配，按表6—2分为砾砂、粗砂、 中砂、细砂和粉砂。 粉土：粒径大子0.075mm的颗粒含量不超过总质量的50％，且塑性指数少 于或等于10的土。 粘性土：塑性指数大于10，又分为粉质粘土(10＜Ip＜17)和粘土(Ip＞17) 此外，具有一定分布区域或工程意义上具有特殊成分、状态和结构特征的 土称为特殊性土，单独分出，包括湿陷性土、红粘土、软土、填土、多年冻土 13 、膨胀土、盐渍土、污染土
3
工程岩土学 第八章 岩土体工程地质分类
§1 土的工程地质分类 二、土的工程地质分类的一般原则和形式
国内外各种土的工程地质分类的方案很多，但都是按一定的原则，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；不同类型的土有各自的地质特点，工程持性存在一定的差异。 同时，要考虑到分类指标能反映土的特性，且测定方法简便。
（2学时）
1. 土的工程性质分类 2. 岩石的工程性质分类 ☆ ☆
2
工程岩土学 第八章 岩土体工程地质分类
§1 土的工程地质分类 一、土的工程地质分类的基本类型
土的工程地质分类，按其具体内容和适用范围，可以概括地分为三种基 本类型： 1．一般性分类。对包括工程建筑户常遇到的各类土，考虑土的主要工 程地质特性进行划分。这是一种比较全面的综合性分类，有着重大的理论和 实践意义。最常见的土分类就是这种分类，又称通用分类。 2．局部性分类。仅根据一个或较少的几个专门指标，粒度成分的分类 ，按塑性指数的分类及按压缩性分类等。明确具体，是一般性分类的补充和 发展。或仅对部分土进行分类，例如按这种分类应用范围较窄。 3．专门性分类。根据某些工程部门的具体需要而进行的分类。它密切 结合工程建筑类型，直接为工程设计施工服务。如水利水电、地质、工业与 民用建筑、交通等部门都有相应的土的分类，并以规范形式颁布，在本部门 统一执行。专门性分类是一般性分类在实际运用中的补充和发展。
土的工程分类和特殊性土(工程地质课件)
结构性差， 用手扰动原 状土时极易 变软，塑性 较低的土还 有振动水析 现象
在完整的剖面中无粒状结 核体，但可能含有圆形及 亚圆形钙质结核体（如礓 结石）或贝壳等，在城镇 附近可能含有少量碎砖、 瓦片、陶瓷、铜币或朽木 等人类活动遗物
二、土的野外鉴别
细粒土的简易鉴别
土在可塑时
半 固 态 时 的 硬 塑 ~可塑态时的后捻 土 条 可 搓 成
二、盐渍土类型
按地理分布看：滨海型、冲积平原型、内陆型 按所含盐类分： 1. 氯盐型：具强烈的吸湿性导致土有很大的塑性和压缩性。
常称为湿盐土。 2. 硫酸盐型：结晶时体积膨胀，失水干燥时体积缩小，周期
性松胀变化使土的结构破坏。常称为松胀盐土。 3. 碳酸盐型：具明显碱性反应。潮湿时具很大的亲水性、塑
干强度
感和光滑度
的最小直径 （mm）
韧性
低-中 中-高 中-高 高-很高
粉粒为主，有砂感，稍 有黏性，捻面较粗糙， >3或3-2 无光泽
含砂砾，有黏性，稍有 滑腻感，捻面较光滑， 2-1 稍有光泽
粉粒较多，有黏性，稍 有 滑 腻 感 ， 捻 面 较 光 滑 ，2-1 稍有光泽
无砂感，黏性大，滑腻 感强，捻面光滑，有光 <1 泽
湿土搓条情况
土条（长度不短于手 掌），手持一端不易
能搓成0.5~2mm的土条
能搓成2~3mm的土条
断裂
坚硬，类似陶器碎片，
干土的性质
用锤击方可打碎，不 用锤易击碎，用手难捏碎 用手很易捏碎
易击成粉末
二、土的野外鉴别
沉积环境
新近沉积土野外鉴别
颜色
结构性
含有物
河冲表已沟滥区漫填积层、滩塞扇、谷、的和（古山湖河河锥前、道道）洪塘泛的，、、较呈或有时带深褐灰机灰、而色质黑暗，暗较色，黄含多
12土的工程地质分类概述2009.
混合土漂石 BSl （漂石粒>50%） 混合土卵石CbCl （漂石粒≤50%）
级粉配土良质好砾的G砾MGW（（细C粒u≥为5，粉C土c=）1~3） 粘级配土不质良砾的G砾CG（P（细不粒同为时粘满足土C）u， Cc）
—
含细粒土砾GF
砾（细粒<5%）
砾类土 含细粒土砾(细粒=5%~15%)
粗粒土 （砾类>50%） 细粒土质砾(细粒=15%~50%)
低液限粉土 ML 高液限粉土 MH
（粗粒<25%） 粘土
低液限粘土 CL （A线以上或Ip≥10） 高液限粘土 CH
含砾低液限粉土 MLG
含砾的细粒土 （砾粒>砂粒）
含砾高液限粉土 MHG 含砾低液限粘土 CLG
含粗粒的细粒土
含砾高液限粘土 CHG
（粗粒=25%~50%） 含砂的细粒土 （砾粒>砂粒）
水利部分类中的塑性图
Ip
B线
（wL=42%）
C线 （wL=26%）
CH
A线 Ip=0.66(wL-20)
CL
Ip=4 ML
CI MH或OH
OI或ML
wL
CH：高液限粘土 MH：高液限粉土
CL：低液限粘土 ML：低液限粉土
国家标准《土的分类标准》（GBJ145-90）中 的塑性图
Ip
B线
（wL=40%）
A线
Ip=0.63(wL-20)
CL(CLO)
CH(CHO)
Ip=10
Ip=7
ML(MLO)
MH(MHO) wL
建筑地基基础设计规范-GBJ7-89分类法
岩石 碎石土 砂土 土 粉土 粘性土 人工填土
建设部分类法
土的工程分类及各类型土的工程性质
3、黄土
1）特征与分布
黄土是第四季干旱半干旱气候条件下形成的一种性 质特殊的大陆松散沉积物。
颜色主要呈黄色、淡灰黄色或褐黄色；以粉粒为主 （多为0.05-0.01mm的粗粉粒），粒度大小均一， 黏粒含量少（一般小于10%）；富含碳酸盐以及硫 酸盐、少量其他易溶盐类；孔隙比较大，一般在1.0 左右，具有肉眼可见的大孔隙；垂直节理发育；浸 湿后土体显著沉陷（称为湿陷性）。具有上述全部 特征的土即为典型黄土。上述有的特征不明显的土 称为黄土状土。两者统称为黄土类土，简称黄土。
漂石(块石)混合土 卵石(碎石)混合土
注：巨粒混合土可根据所含粗粒或细粒的含量进行细分。
砾类土的分类：
土类 砾土
粒组含量
级配Cu5，1Cc3 细粒含量<5% 级配不能同时满足
上述要求
土类名称 级配良好砾土
级配不良砾土
含细粒土砾土
5%细粒含量<15%
含细粒土砾土
细粒土质砾土
15%细粒含量 <50%
粒径>0.075mm的颗粒质量>总质量的85%的土 为细砂土。
粒径>0.075mm的颗粒质量>总质量的50%的土 为粉砂土。
举例:
例1：某砂土样，经筛析试验，得到各粒组含 量的百分比为：
粒径mm
>5
5~2
~0.0 75
<0.075
质量百分比 %
8
22
26
14
5、湖积土
工程特征：湖边沉积物粒粗，承载力高；远岸沉 积物粒细，性质变差；湖心沉积物主要为黏土和 淤泥软土，压缩性高，强度很低；湖泊淤塞可演 变为沼泽，沼泽沉积土为沼泽土，主要由半腐烂 的植物残体和泥炭组成，含水量极高，承载力极 低。
土的工程地质特征
土的工程地质特征土是第四纪以来地壳表层的最新沉积物，未经胶结成岩，常称为松散土一、土的分类土的颗粒分组：《铁路工程岩石分类标准》按颗粒级配，土分为碎石类土、砂类土、粉土、粘性土按土的成因，土分为残积土、坡积土、冲积土、淤积土、风积土、崩积土等特殊土是具有特殊的成分、状态、结构特征，而且具有特殊工程性质的土。
特殊土分为黄土、膨胀土、软土、冻土、红粘土、盐渍土、填土。
二、特殊土的工程性质（一）黄土：是在干旱、半干旱气候条件下形成的第四纪的一种松散的特殊土。
黄土的特征：I. 颜色为淡黄、褐色或灰黄色；II. 粒度成分以粉土为主，约占有60%〜70%，—般不含〉0.25mm的颗粒；III. 含各种可溶盐，富含碳酸盐（CaCO3 ），可形成钙质结核（姜结石）；IV. 孔隙多且大，结构疏松；V. 无层理，但有垂直节理和柱状节理。
天然条件下能保持近于垂直的边坡；VI. 具有湿陷性。
具有（I~V ）项特征的为标准黄土，只有其中部分特征的黄土叫黄土状土或黄土质土。
具有湿陷性的黄土为湿陷性黄土。
黄土的分布：黄土在世界上的分布面积达1300 万km2 ，我国的黄土面积是世界上最大的，达64 万km2 ，比法国和瑞士的面积总和还要大。
黄土最厚处约410m 左右，在兰州市七里河区西津村。
在我国，西北、中原、华北、华东、东北等地均有分布，但主要集中在黄河的中游——陕、甘、宁、青及山西、河南一带，其厚度各不相同。
陕甘地区多厚100〜200m，薄处仅几公分。
黄土的分类：1. 按生成年代分类老黄土下更新世Q1 （午城黄土）中更新世Q2 （离石黄土）新黄土上更新世Q3 （马兰黄土）全新世Q41 、新近堆积的黄土：全新世Q422. 按生成过程分类：风积、坡积、残积、洪积、冲积等3. 按塑性指数IP 分类黄土质粘土IP> 17黄土质砂粘土7v IP<17黄土质粘砂土 1 v IP<7黄土质砂土IP<14. 按湿陷性分类（1 ）湿陷性：自重湿陷性非自重湿陷性（2）非湿陷性划分自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土，对工程建设有明显的现实意义。
土的工程地质特征29945
土
饱和自重压力pz >psh 时,为自重湿陷性黄土
黄土湿陷起始压力大小与很多因素有关，常常是 随土的密度、粘土含量、含水率及埋藏深度的增加 而增大。我过不同地区的黄土湿陷起始压力有所不 同，如下表：
特殊土的工程地质特性
膨胀土：又称胀缩土，是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。
黄 土
特殊土的工程地质特性
（二）黄土的一般工程地质性质
（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。遇水强烈崩解，膨胀量较小，但失水收缩量
黄
较明显
土
（6）压缩性中等，抗剪强度较高
特殊土的工程地质特性
（三）黄土的湿陷性
1、湿陷性：黄土在一定压力作用下受水浸湿后，结构迅速破坏而
（1） 高孔隙比，高含水率，含水率大于液限。
（2） 透水性极弱，一般垂直方向地渗透系数较水平方向小些。
（3） 高压缩性，a1~2一般为0.7～1.5Mpa－1，且随天然含水率
的增大而增大。
淤
泥
（4） 抗剪强度很低，且与加荷速度和排水固结条件有关。
类
（5）有显著的触变性和蠕变性。
土
特殊土的工程地质特性
淤
利石等粘土矿物，并含有少量水溶盐，有机质含量较高。
泥
3、结构、构造：具有蜂窝状和絮状结构，疏松多孔，具有薄
类
层状构造。厚度不大的淤泥类土常是淤泥质粘土、粉砂土、淤
土
泥或泥炭交互成层，或呈透镜体状夹层。
特殊土的工程地质特性
（三） 淤泥类土工程地质性质的基本特点
淤泥类土是在特定的环境中形成的，具有某些特殊的成分和结构， 工程地质性质也表现出下列一些特点：
工程地质土的分类
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/m3)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）0.5~0.6600~1500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0.6~0.81100~160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1.0~1.51900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4.0~10.02200~290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10.0~18.02500~310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。
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1900
整个先用镐、撬棍，后硬质粘土；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
1.5~4.0
1100~2700
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
18.0~25.0
以上
2700~3300
用爆破方法开挖
1100~1600
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
0.8~1.0
1750~1900
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
土的工程地质分类
土的分类
土的级别
土的名称
坚实系数f
密度(kg/m3)
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
4.0~10.0
2200~2900
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
2500~3100
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