土的工程分类汇总

土的工程分类

1. 土的工程分类的原则和方法

土的工程分类是指根据工程建设的需要，将工程用土按种属关系划分为各种类别。土的工程分类目的是为工程建设服务。土的分类与工程勘察、设计、施工等各个环节密切相关，其作用可体现在下列几方面：

1）根据土的类别，可大致判断土的基本工程特性；

2）根据土的类别，可合理确定不同土的研究内容和方法；

3）当土的工程性质不能满足工程要求时，可根据该类土的特性并结合工程要求选择适当的改良和治理措施。

（1）土的工程分类的主要原则

1）工程特性差异性的原则应综合考虑土的各种主要工程特性，用影响土的工程特性的主要因素作为分类的依据，应使所划分的不同土类别之间，在其主要工程特性方面具有显著的质和量的差别。

2）以地质成因和地质年代为基础、以工程特性为依据的原则土是长期地质作用的产物，土的物质成分和结构与地质成因和地质年代有着密切的内在联系，特定的地质年代和成因条件形成特定类型的土，即地质成因和地质年代与土的工程特性有一定的关联性。另一方面，土的工程性质指标是其基本工程特性的定量标志，以土的工程特性作为分类依据才能达到使土的分类服务于工程的目的。

3）分类指标便于准确测定的原则土的分类指标，应既能综合反映土的基本工程特性，又要便于准确测定。为了减少误差，应尽可能采用定量指标。指标的测定方法应合理可行，不致引起过大的人为误差。

（2）土分类方法的基本形式

1）通用分类和专门分类

工程用土的分类方法，若按其适用的工程领域范围，可分为通用分类和专门分类。

通用分类是适用于工程建设各行业的土的工程分类体系。如国家标准《土的分类标准》（GBJ 145-90）中的土分类方法，就是工程用土的通用分类体系，在工程建设各行业部门通用。

专门分类又称部门分类，是工程建设各行业部门根据各自的专门需要所制定的土的工程分类体系。我国的公路、建工、铁路、水利等部门都有各自的土的工程分类体系，如行业标准《公路土工试验规程》（JTJ 051-93）中所规定的土分类方法，就是适用于公路建设部门的土的专门分类体系。

2）全面分类和局部分类

工程用土的分类方法，若按所需划分的对象，即土类种属层次的不同，可分为全面分类和局部分类。

全面分类 又称一般分类或统一分类，分类对象是特定的较大区域范围内工程建设所涉及到的全部工程用土。该方法是根据土的各种主要工程地质特征和工程特性所采用的一种综合性分类，分类结果包括所有种类的土。这种分类方法应用的工程范围较广，是土的工程分类的基础。《土的分类标准》（GBJ 145-90）、《公路土工试验规程》（JTJ 051-93）和国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）中土的工程分类的总体系属全面分类。

局部分类 又称个别分类，分类对象是特定的一部分土。该方法是根据土的某一个或几个特征指标对部分土进行详细的专门划分，如按土的压缩性、密实度或状态、灵敏度等指标对土进行的分类。在实际应用中，局部分类通常作为全面分类的补充。

2. 土的分类依据和分类指标

（1）土的粒度成分及其级配指标

土的粒度成分是粗颗粒土分类的最基本依据。按土的粒度成分进行土的分类时，确定分类界限有两种方法：一种是将各粒组的含量作为土的分类界限，如《土的分类标准》（GBJ 145-90）和《公路土工试验规程》（JTJ 051-93）中土的分类方法；另一种是将累计的粒组含量，即大于某粒径的颗粒含量作为土的分类界限，如国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）和国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)中土的分类方法。

评价土的级配状况主要是针对粗粒土（对于黏土等细粒土，主要研究其塑性，土的级配状况已无意义），土的级配指标不均匀系数和曲率系数是通过颗粒级配曲线确定的。

1）不均匀系数

10

60

d d C u =

（2-1-2） 式中 C u —— 不均匀系数；

d 60─— 限制粒径,累计质量百分数为60%的粒径（mm ）； d 10─— 有效粒径,累计质量百分数为10%的粒径（mm ）。

2）曲率系数

10

602

30d d d

C c = （2-1-3）

式中C c—曲率系数；

d30─累计质量百分数为30%的粒径（mm）。

上述公式中，d60、d30和d10的数值均在土的颗粒级配曲线图（图2-1-1）上确定。

土的级配良好包含两方面的因素：其一是土的粒径变化范围广，即粒度大小要不均匀；其二是各种粒径的颗粒都要保证一定的含量，不要出现某些粒径范围含量特别多或某些粒径范围的颗粒缺失等现象。同时满足这两方面条件的土，在压力（包括自重压力）作用下容易压密实，土的相对密度容易提高，故属级配良好土；反之则属级配不良土。

利用土的级配指标可对粗粒土的级配状况进行定量评价。不均匀系数C u反映土的粒径变化范围的大小。C u值小，颗粒级配曲线形状陡峭，表明土的粒径变化范围小，大部分土颗粒的大小相近、甚至均匀，这种土不易压密，即相对密度不易提高，故属级配不良。C u值大，颗粒级配曲线形状平缓，表明土的粒径变化范围广。但C u值大只是级配良好的必要条件。因为C u值仅取决于d60和d10，C u 值大只能保证这两者的粒径相差悬殊，而不能保证其中间粒径的含量情况。如C u值过大，甚至可能会出现中间粒径缺失的情况，称为不连续级配，也属级配不良。曲率系数C c反映土中介于d60与d10之间的中间粒径的含量情况，在颗粒级配曲线图上，表现为曲线的凹面朝向和弯曲程度。因此，必须同时考虑不均匀系数C u和曲率系数C c评价土的级配状况。根据《土的分类标准》（GBJ 145-90）或《公路土工试验规程》（JTJ 051-93）中的有关规定，级配指标同时满足不均匀系数C u≥5、曲率系数C c＝1～3的土属级配良好土；不能同时满足这两个条件，即C u＜5、或者C c＜1或C c＞3的土，均属级配不良土。

（2）土的塑性指标

土的塑性指标包括土的液限、塑限和塑性指数，是细粒土分类的最基本依据。土的塑性是指土受力后可塑成任何形状而不发生开裂，在外力解除后能保持变形后状态而不恢复原状的性质。土的塑性本质上取决于其黏土矿物的成分和含量，但同时又与土的含水量有着密切的关系。只有在一定的含水量范围内土才具有塑性，当含水量超出（大于或小于）这个范围，土受力后的变形不再满足上述土的塑性的定义。用于界定土的塑性范围两个端点的含水量称为土的塑性界限含水量，又称阿太堡（A.Atterberg）界限，即液限和塑限，是细粒土物理性质的重要指标。土的界限含水量均为试验指标，需通过试验来测定。另有一界定土的半固体状态与固体状态的界限含水量称为缩限w s（%），即当土失水后体积不再收缩的界限含水量，缩限的测定可采用收缩皿法或进行收缩试验。根据土的塑性界限含水量，可通过计算得到细粒土最重要的土分类指标，即塑性指数。

1）液限