土的工程分类和特殊土的工程地质特征

01第一章 土的物理性质及工程分类

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。

常见土的种类及性质

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。

工程地质知识：岩土的分类

工程地质知识：岩土的分类 1.作为建筑地基的岩土，可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。 2.岩石应为颗粒间牢固联结，呈整体或具有节理裂隙的岩体。作为建筑物地基，除应确定岩石的地质名称外，尚应按规定划分其坚硬程度和完整程度。 3.岩石的坚硬程度应根据岩块的饱和和单轴抗压强度按规定分为坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩和极软岩。当缺乏饱和单轴抗压强度资料或不能进行该相试验时，可在现场通过观察定性划分，划分标准可按本规范执行。岩石的风化程度可分为为风化、微风化、中风化、强风化和强风化。 4.岩体完整程度应按规定划分为完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎。当缺乏试验数据时可按本规范执行。 5.碎石土为粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土。碎石土可分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾。 6.碎石土的密实度，可分为松散、稍密、中密和密实。 7.砂土为粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%、粒径大于0.075mm的颗粒超过全重50%的土。砂土可分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。 8.砂土的密实度，可分为松散、稍密、中密和密实。 9.粘性土为塑性指数Ip大于10的土，可分为粘土、粉质粘土。 10.粘性土的状态，可分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑。

11.粉土为介于砂土与粘性土之间，塑性指标Ip10且粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的土。 12.淤泥为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、天然孔隙比大于或等于1.5的粘性土。当天然含水量大于液限而天然孔隙比小于1.5但大于或等于1.0的粘性土或粉土为淤泥质土。 13.红粘土为碳酸盐岩系的岩石经红土化作用形成的高塑性粘土。其液限一般大于50。红粘土经再搬运后仍保留其基本特征，其液限大于45的土为次生红粘土。 14.人工填土根据其组成和成因，可分为素填土、压实填土、杂填土、冲填土。 素填土为由碎石土、砂土、粉土、粘性土等组成的填土。经过压实或夯实的素填土为压实填土。杂填土为含有建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等杂物的填土。冲填土为由水力冲填泥砂形成的填土。 15.膨胀土为土中粘粒成分主要由亲水性矿物组成，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩特性，其自由膨胀率大于或等于40%的粘性土。 16.湿陷性土为侵水后产生附加沉降，其湿陷系数大于或等于0.015的土。

土的工程地质性质 如残积土、坡积土

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。 4. 冲积土 形成原因：碎屑物质经河流的流水作用搬运到河谷中坡降平缓的地段堆积而形成，发育于河谷内及山区外的冲积平原中。根据河流冲积物的形成条件，可分为河床相、河漫滩相、牛轭湖相及河口三角洲相。 工程特征：古河床相土压缩性低，强度较高，而现代河床堆积物的密实度较差，透水性强；河漫滩相冲积物具有双层结构，强度较好，但应注意其中的软弱土层夹层；牛轭湖相冲积土压缩性很高、承载力很低，不宜作为建筑物的天然地基；三角洲沉积物常常是饱和的软粘土，承载力低，压缩性高，但三角洲冲积物的最上层常形成硬壳层，可作低层或多层建筑物的地基。

土的分类与定名

土的分类与定名 一、概述 （一)土分类的目的与意义 土分类的目的在于通过分类来认识和识别土的种类，并针对不同类型的土进行研究和评价，以便更好地利用和改造土体，使其适应和满足工程建设需要。土分类是工程地质学中重要的基础理论课题，也是土力学的重要内容之一。其在科学研究领域和工程实际应用中都有很重要的意义。 1、对种类繁多、性质各异的土，按一定原则进行分门别类，以便更合理地选择研究内容和方法，针对不同工程建筑要求，对不同的土给予正确的评价，为合理利用和改造各类土提供客观实际的依据。因此，在各类工程勘察中，都应该把研究区域内的各种土进行分类，并反映在工程地质平面图和剖面图上，作为工程设计与施工的依据。 2、土分类也是国内外科技交流的需要。前面已经讲过的，在没有全国统一的土分类标准以前，国内各部门的土分类标准差异较大，其不利于学术交流，也不利于促进技术的发展。只有形成统一的土分类标准后，土工技术才有了广泛的技术交流与发展。 （二）土的分类方法 1、土分类的基本类型 按具体内容和适用范围，土分类可以概括为一般性分类、局部性分类和专门性分类三种基本类型。 （1）一般性分类，是对包括工程建筑中常遇到的各类土，考虑土的主要工程地质特征而进行的划分。这是一种比较全面的综合性分类，其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，也称通用分类。 （2）局部性分类。仅根据一个或较少的几个专门指标，或者是仅对部分土进行分类，例如按粒度成分的分类，按塑性指数的分类及按压缩性指标的分类等。这种分类应用范围较窄，但划分明确具体，是一般性分类的补充和发展。 （3）专门性分类。根据某些工程部分的具体需要而进行的分类。它密切结合工程建筑类型，直接为工程设计与施工服务。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分类标准，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应用中的补充和发展。 2、土分类的序次

第一章土的物理性质及工程分类及答案

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（）

土木工程地质_白志勇_第四章岩石及特殊土的工程性质

第四章 岩石及特殊土的工程性质 第一节 岩石的物理性质 一、密度和重度： 密度：单位体积的质量（ρ）。（g/cm 3） ??? ??饱和密度干密度／天然密度Ms/V V M 重度：单位体积的重量（γ）。（N/cm 3） 2m /s 1kg 1N ?=?=g ργ 二、颗粒密度和比重（相对密度） 颗粒密度：单位体积固位颗粒的质量（s ρ）。（g/cm 3） V M s s = ρ 比重（相对密度）：单位体积固体颗粒的重力与4℃时同体积水的重力之比 （d s ）。 w s s d ρρ= 三、孔隙度和孔隙比： 孔隙度：孔隙体积与岩石总体积之比（n ）。 %100?= V V n n 孔隙比：孔隙体积与岩石中固体颗粒体积之比（e ）。 s n V V e = 第二节 岩石的水理性质 一、吸水性：指岩石吸收水的性能。其吸水程度用吸水率表示。 吸水率：（常压条件下）吸入水量与干燥岩石质量之比。 %1001 1?= s w G G w 饱水率：（150个大气压下或真空）吸入水量与干燥岩石质量之比。 %1002 2?= s w G G W

饱水系数：岩石吸水率与饱水率之比。 21 W W K w = （9.0~5.0=w K ） 二、透水性：指岩石能透过水的能力。用渗透系数K 表示。（m/s ） 达西层流定律：F I K F dl dh K Q ??=?? = 渗透系数： I V F I Q K =?= 三、软化性：指岩石浸水后强度降低的性质。用软化系数K R 表示。 软化系数： 干燥单轴抗压强度。饱和单轴抗压强度。→→= R R K c R 一般软化系数75.0＜R K 的岩石具软化性。 四、抗冻性：指岩石抵抗冻融破坏的能力。 强度损失率： 冻融前的强度冻融前后强度差 = l R 不抗冻的岩石 R L ＞25％ 重量损失率： 冻融前的重量冻融前后重量差 = L G G L ＞2％ K W ＞ 五、可溶性：指岩石被水溶解的性能。 六、膨胀性：指岩石吸水后体积增大的性能。 七、崩解性：岩石（干燥）泡水后，因内部结构破坏而崩解的性能。 第三节 岩石的力学性质 一、变形：岩石受力后发生形状改变的现象。主要变形模量和泊松比表示。 ??? ? ?? ? ??? ?? ? ===50505001εσεσ εσ εσ＝割线模量塑性模量弹性模量变形模量、变形：E E E E s s t T 2、泊松比：指横向应变⊥ε与纵向应变11ε之比。

土的工程分类和特殊土的工程地质特征

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，按其具体容和适用围，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

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 3．砂土的分类 土的名称颗粒级配 砾砂粒径大于2mm的颗粒含量占全重25～50％ 粗砂粒径大于0.5mm的颗粒含量超过全重50％ 中砂粒径大于0.25mm的颗粒含量超过全重50％ 细砂粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重85％ 粉砂粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重50％ 4、粉土的分类 土的名称颗粒级配 砂质粉土粒径小于0.005mm的颗粒含量不超过全重10% 粘质粉土粒径小于0.005mm的颗粒含量超过全重10% 5、粘性土的分类 （1）根据堆积时代分 1）老堆积土：第四纪晚更新世及其以前堆积的粘性土，一般具有较高的强度和较低的压缩性。 2）一般堆积土：第四纪全新世堆积的粘性土 3）新近堆积土：全新世以后 （ （3）按工程特性分

连云港地区软土的工程地质性质及岩土工程勘察的注意问题

连云港地区软土的工程地质性质及岩土工程勘察的注意问题 摘要：本文叙述了连云港市区软土分布成因、特征物理学性质，根据大量工作实践，提出工程勘察中应注意的八个问题。 关键词：软土、性质、工程勘察、注意问题。 1连云港市区软土分布、成因 连云港地处于黄海之滨，包括东海县、赣榆县、灌云县、藻南县等四个县，新浦区、海州区、连云区等三个区，地貌上多属黄海海积平原，其中有我国著名的花果山(云台山)为低山丘陵。连云港市区除了云台山及孔望山、锦屏山之外都普遍分布着厚度1－25米不等的软土。本人根据大量工作实践，总结出一条经验：一般自然地面标高在4.00米(黄海高程)以下的区域会存在软土，即使在山前地带也存在。而地面标高在5.00米以上的区域则不会存在软土(特殊情况例外，如山前的近代滑坡体、崩塌堆积物的下部可能会有)。 下表为连云港市区不同地段软土顶底板埋深 地点华联火车站海州墟沟出口加工区开发区浦南燕尾港 顶板深度 1.0－1.5 1.5－2.0 1.5－2.0 1.5－2.5 1－1.5 1.5－2.0 1.5-2.0 1-2.0 底板深度11－11.5 11.5－12.0 10－12* 4－12 11－13* 10－13 5.5- 6.5 16-18 *海州区山前个别地区淤泥厚度可达20米 **开发区山前个别地区淤泥厚度可达25米(古海冲沟) 连云港市区除了山区之外的平原区，都广泛分布着软土。据东海县志记载：在明代还是为海中的“仙山”，正如吴承恩所描写的花果山。当我们从山下向云台山上爬或走时，来到一片陡坡或山涯前，常常看到原来海浪冲蚀的“海蚀穴”，在近代还是一片汪洋大海。软土的成因为海积－冲海积。排除局部的海沟和山前因素，连云港市区的软土深度一般在10－13米。 2特征

土层的工程分类及性质

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。

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/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

土的工程分类和特殊土的工程地质特征

土的工程分类和特殊土的工程地质特征 精品课程《土质学与土力学》第三章 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 组漂石或块石 卵石或碎石 亚组大中小极大大中1 分界颗粒（mm） 800 400 200 100 60 40 安徽理工大学 精品课程《土质学与土力学》第三章 砂粒 粉粒粘粒 中细粗中细极细粗细粗5 2 0.5 0.25 0.10 0.05 0.1 0.05 0.002 3．砂土的分类土的名称砾砂粗砂中砂 细砂粉砂 4、粉土的分类 土的名称砂质粉土粘质粉土 颗粒级配

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。 土体表层常出现各种纵横交错的裂隙和龟裂的现象，使土的完整性破坏，强度降低。

最新土的物理性质及地基土的工程分类

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%。

土的分类及基础知识

土的分类与定名 文/卢毅赵文廷 一、概述 （一)土分类的目的与意义 土分类的目的在于通过分类来认识和识别土的种类，并针对不同类型的土进行研究和评价，以便更好地利用和改造土体，使其适应和满足工程建设需要。土分类是工程地质学中重要的基础理论课题，也是土力学的重要内容之一。其在科学研究领域和工程实际应用中都有很重要的意义。 1.对种类繁多、性质各异的土，按一定原则进行分门别类，以便更合理地选择研究内容和方法，针对不同工程建筑要求，对不同的土给予正确的评价，为合理利用和改造各类土提供客观实际的依据。因此，在各类工程勘察中，都应该把研究区域内的各种土进行分类，并反映在工程地质平面图和剖面图上，作为工程设计与施工的依据。 2．土分类也是国内外科技交流的需要。前面已经讲过的，在没有全国统一的土分类标准以前，国内各部门的土分类标准差异较大，其不利于学术交流，也不利于促进技术的发展。只有形成统一的土分类标准后，土工技术才有了广泛的技术交流与发展。 （二）土的分类方法 1.土分类的基本类型 按具体内容和适用范围，土分类可以概括为一般性分类、局部性分类和专门性分类三种基本类型。 （1）一般性分类，是对包括工程建筑中常遇到的各类土，考虑土的主要工程地质特征而进行的划分。这是一种比较全面的综合性分类，其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，也称通用分类。 （2）局部性分类。仅根据一个或较少的几个专门指标，或者是仅对部分土进行分类，例如按粒度成分的分类，按塑性指数的分类及按压缩性指标的分类等。这种分类应用范围较窄，但划分明确具体，是一般性分类的补充和发展。 （3）专门性分类。根据某些工程部分的具体需要而进行的分类。它密切结合工程建筑类型，直接为工程设计与施工服务。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分类标准，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应用中的补充和发展。 2.土分类的序次 （1）第一序次分类

第1章土的物理性质及工程分类

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

第三章 土的物理性质及工程分类

第三章土的物理性质及工程分类

第三章土的物理性质及工程分类 一、单项选择题 1. 土的三相比例指标包括：土粒比重、含水量、密度、 孔隙比、孔隙率和饱和度，其中为实测指标。 (A) 含水量、孔隙比、饱和度(B) 密度、含水量、孔隙比(C) 土粒比重、含水量、密度 2. 砂性土的分类依据主要是。 (A) 颗粒粒径及其级配(B) 孔隙比及其液性指数(C) 土的液限及塑限 3. 已知a和b两种土的有关数据如下： 指标 w L w p w γs S r 土样 (a) 30% 12% 15% 27 kN/m3100% (b) 9% 6% 6% 26.8 kN/m3100% Ⅰ、a土含的粘粒比b土多Ⅱ、a土的重度比b土大 Ⅲ、a土的干重度比b土大Ⅳ、a土的孔隙比比b土大 下述哪种组合说法是对的： (A) I、Ⅲ(B) Ⅱ、Ⅲ (C) Ⅰ、Ⅳ 4. 有下列三个土样，试判断哪一个是粘土：

(A) 含水量w=35%，塑限w p=22%，液性指数I L=0.9 (B) 含水量w=35%，塑限w p=22%，液性指数I L=0.85 (C) 含水量w=35%，塑限w p=22%，液性指数 I L=0.75 5. 有一个非饱和土样，在荷载作用下饱和度由80%增加至95%。试问土的重度γ和含水量w变化如何？ (A) 重度γ增加，w减小(B) 重度γ不变，w不变(C) 重度γ增加，w不变 6. 有三个土样，它们的重度相同，含水量相同。则下述三种情况哪种是正确的？ (A) 三个土样的孔隙比也必相同(B) 三个土样的饱和度也必相同 (C) 三个土样的干重度也必相同 7. 有一个土样，孔隙率n=50%，土粒比重G s=2.7，含水量w=37%，则该土样处于： (A) 可塑状态(B) 饱和状态 (C) 不饱和状态 8. 在下述地层中，哪一种地层容易发生流砂现象？ (A) 粘土地层(B) 粉细砂地层

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33 min 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_________，_________，_________；按坚固程度可划分为_________，_________。 14.砂土是指粒径大于______mm 的颗粒累计含量不超过总质量的______，而粒径大于______mm 的颗粒累计含量超过总质量的______的土。 15. 土由可塑状态转到流动状态的界限含水量叫做_________，可用_________测定；土由半固态转到可塑状态的界限含水量叫做________，可用___________测定。 16. 在击实试验中，压实功能越大，得到的最优含水量越______，相应得到的最大干密度越______。 17. 土按颗粒级配和塑性指数可分为________、________、________、_______四种土。 18. 土中液态水按其存在状态可分为________、__________。 19. 工程上常按塑性指数的大小把粘性土分为__________、__________两种；其相应的塑性指数范围分别为__________、__________。

第四章 土的工程性质与分类

第四章土的工程性质与分类 名词解释 湿陷性：黄土在一定压力作用下受水浸湿，土结构迅速破坏而发生显著附加下沉，具有这种特性的黄土，称湿陷性黄土。 膨胀土：膨胀土是一种粘性土，含有较多的亲水性粘土矿物，吸水膨胀，遇水崩解或软化，失水收缩，抗冲刷性能差，这种具有较明显的胀缩性的土称为膨胀土。 冻土：温度小于等于0℃，并含有冰的土层，称为冻土。 土的结构：土颗粒本身的特点：土颗粒大小、形状和磨圆度及表面性质（粗糙度）等。土颗粒之间的相互关系特点：粒间排列及其连结性质。 构造：在一定土体中，土层单元体的形态和组合特征，整个土层（土体）构成上的不均匀性特征的总和。包括：层理、夹层、透镜体、结核、组成颗粒大小悬殊及裂隙发育程度与特征等。 思考题 土的结构类型是什么，特征是什么？ 1.单粒结构（散粒结构）：是碎石(卵石)、砾石类土和砂土等无黏性土的基本结构形式。 2.集合体结构：也称团聚结构或絮凝结构。这类结构为粘性土所特有。对集合体结构，根据其颗粒组成、连结特点及性状的差异性，可分为蜂窝状结构和絮状结构两种类型。 单粒结构（散粒结构）特点 1) 孔隙大，透水性强，一般没有内聚力，但内摩擦力大，并且受压力时土体积变化较小。 2) 在荷载作用下压密过程很快。 3）一般情况（静荷载作用）下可不担心强度和变形问题。 集合体结构特点： 1）孔隙度和压缩性大（可达50％～98 ％）. 2）含水量大（往往超过50％），渗透性差，压缩过程缓慢. 3）具有大的易变性—不稳定性。 特殊土的特征和工程地质特性是什么及如何判别？ ?黄土的湿陷性是如何判别？ 湿陷黄土的工程特征：1）塑性较弱；2）含水较少；3）压实程度很差，孔隙较大；4）抗水性弱，遇水强烈崩解，膨胀量较小，但失水收缩量较明显；5）透水性较强；6）压缩中等，抗剪强度较高。 根据湿陷系数的大小，可以大致判断湿陷性黄土湿陷的强弱。 ?非自重湿陷性和自重湿陷性的差别？ 自重湿陷性黄土: 在上覆土自重压力下受水浸湿发生湿陷的湿陷性黄土地基； 非自重湿陷性黄土: 只有在大于上覆土自重压力下受水浸湿后才会发生湿陷的湿陷性黄土地基。 当自重湿陷量<7cm时应定为非自重湿陷性黄土。 当自重湿陷量>7cm时应定为自重湿陷性黄土 ?湿陷起始压力和湿陷起始含水量是什么？ 黄土的湿陷量与所受压力有关，存在一个压力界限，压力低于这个数值，黄土浸水也不会湿陷，这个压力为湿陷起始压力。

土的物理性质及工程分类

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。