粉质粘土工程特性研究
土的工程性质与分类
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H
Wp
WL
W
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土的工程性质与分类
Ip塑性指数（plasticity index）-描述粘土的可塑性
塑性指数Ip 的大小和土中结合水的 可能含量有关，和土的颗粒组成、土 粒的矿物成份，以及土中水的离子成 份以及浓度等因素有关。土粒越细， 其比表面积越大，可能的结合水含量 越大，其时塑性指数Ip也越大。
第一讲 土的工程性质与分类
土的工程性质与分类
1.3土的结构和构造 土的结构和构造 地质历史与环境的产物
定义： 定义：是指物质成 分间的联结特点和 空间分布、变化规 律，反映了物质的 存在形式
土的结构和构造
工程性质
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1
土的工程性质与分类
1.3.1土的结构 土的结构
土的成分 定义： 定义：土的结构是指土粒
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土的工程性质与分类 检测题目
1. 砂土的结构通常是：__________ a.絮状结构 b.单粒结 c.构蜂窝结构 2. 饱和土的组成为：__________ a.固相 b.固相＋液相 c.固相＋液相＋气相 d.液相 3. 下列土性指标中哪一项对粘性土有意义：__________ a.粒径级配 b.相对密度 c.塑性指数 4. 筛分法适用的土粒直径为：__________ a.d>0.075 b.d<0.075 c.d>0.005 d.d<0.005 5.某土样的液限55％，塑限30％，则该土样可定名为：__________ a.粉质粘土 b.粘质粉土 c.粘土 d.粉土 6.粘性土的塑性指数越大，其粘粒含量：______ a.越多 b.越少 c.可多可少
注浆法在加固淤泥质粉质粘土中的应用
注浆法在加固淤泥质粉质粘土中的应用[摘要]:淤泥质粉质粘土具有压缩性高、沉降收敛周期长等不良特性，建设在该地质上的建筑物可能出现基础沉降量大、沉降稳定时间长等问题；文中结合工程实例，论述注浆加固淤泥质粉质粘土的设计方案、工艺要求和施工要点，对类似地质情况的地基加固工程提供参考和借鉴。
[关键词]:淤泥质粉质粘土；注浆加固；沉降观测1.引言注浆加固适用于砂土、粉土、黏性土和人工填土等地基，是解决地基承载力不足和基础沉降过大的有效方法。
注浆加固地基具有设备简单、施工速度快、费用较低的优点。
本文以杭嘉湖平原某建筑为例，介绍注浆加固的原理、设计要点和施工注意事项，对类似地质条件建（筑）物沉降治理具有一定的参考和借鉴意义。
2.工程概况2.1 场地工程地质条件根据野外钻探、原位测试及室内土工试验结果，场地土分为5个地质层，自上而下分层描述如下：1.层素填土：灰杂色，松散，主要由粘性土组成，混少量碎石，局部含植物根系，层厚0.30～0.60m。
1.层粉质粘土：灰黄色，可塑，厚层状，表部30cm左右为耕植土。
稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，层厚1.00～2.50m。
③1层和③2层淤泥质粉质粘土：灰色，流塑，局部夹大量贝壳碎屑，该层中、下部多为细鳞片状，含粉土。
稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，总计层厚12.50～18.30m。
④层粘土：灰黄色，可～硬塑，厚层状，含铁、锰质氧化斑点。
有光泽，无摇震反应，干强度高，韧性高，层厚0.60～4.60m。
⑤层粉质粘土：灰兰色，可～硬塑，局部粉粒含量高。
稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，层厚3.90～12.10m。
⑥层粉土：灰黄色、灰色，中密为主，厚层状，多夹薄层粉质粘土，局部薄层厚度可达20～40cm。
无光泽，摇震反应迅速，干强度低，韧性低，揭露厚度5.20～16.30m。
2.2 建筑物结构和基础型式本建筑为3层框架结构，层高3.9m，墙体均采用加气混凝土砌块；基础采用平板式筏形基础，基础持力层为②层粉质粘土，基础底至③层淤泥质粉质粘土1.8m。
昆明新国际机场红粘土工程特性研究
第39卷第24期2008年12月 人 民 长 江Yangtze R i ve rVol .39,No .24Dec.,2008收稿日期基金项目长江科学院中央级院所基金(Y WF 5)作者简介何晓民,女,长江水利委员会长江科学院土工研究所;水利部岩土力学与工程重点试验室,高级工程师。
文章编号:1001-4179(2008)24-0049-04昆明新国际机场红粘土工程特性研究何晓民1,2 苏 华3 颜惠和1,2 李汉萍1,2(1.长江水利委员会长江科学院,湖北武汉430010; 2.水利部岩土力学与工程重点试验室,湖北武汉430010; 3.广西华蓝岩土工程有限公司,广西南宁530012)摘要:红粘土是一种特殊土,是碳酸盐类岩石经风化后残积、坡积形成的褐红色粘土。
与一般粘土比较,昆明新国际机场场地内分布的红粘土、次生红粘土具有大孔隙比、高含水量的特征,易失水干裂,受水强度急剧降低,施工时不易压实和控制含水量。
针对昆明新国际机场料场红粘土、粘土、粉质粘土3种填料,进行了物理、力学及胀缩特性试验,重点研究红粘土的工程特性。
关 键 词:红粘土;物理性质;力学性质;胀缩特性;昆明新国际机场中图分类号:P642.13 文献标识码:A 昆明新国际机场位于昆明市东北方向的浑水塘火车站附近,距昆明直线距离约24.5k m ,场址西侧约5km 处有昆曲高速公路穿过,贵昆铁路及320国道从机场场区内通过。
场地基岩之上广泛分布有红粘土;场地地面起伏大,最大高差约210m ,挖填工程量巨大,最大填方高度达50余米。
根据地质勘察资料,针对机场跑道、航站楼的平面布置与功能,结合场地工程地质条件综合分析,本工程建设过程中需要解决的主要岩土工程问题有:红粘土地基处理、土岩组合不均匀地基的处理、土石方填筑技术、高填方地基变形和高边坡稳定性控制等。
1 红粘土物理及压实特性1.1 物理性质料场红粘土为红褐色,土性特别粘,粘土为黄褐色,土性较粘,粉质粘土为灰黄色,手感为粉质。
土体的分类以及工程地质性能
碎石土的密实度 （二）
超重型动力触探击数N120
超重型动力触探击数N120 11<N120≤14 密实度 密实
超重型动力触探击数N120 密实度 N120≤3 松散
3<N120≤6
6<N120≤11
稍密
中密
N120>14
—
很密
—
注：对于平均粒径大于50mm,或最大粒径大于100mm的碎石土
砂土的密实度 （一）
棱角形为主 注：分类时应根据粒组含量由大到小以最先符合者确定。
砂土的分类
砂土为粒径大于2mm的颗粒不超过总质量50%、粒径 大于0.075mm的颗粒质量超过总质量50%的土。
土的名称 砾砂 粗砂 中砂 细砂 颗粒含量 粒径大于2mm的颗粒超过全重25%～50% 粒径大于0.5mm的颗粒超过全重50% 粒径大于0.25mm的颗粒超过全重50% 粒径大于0.075mm的颗粒超过全重85%
土类 黏土 黏土-粉土 粉土-细粒 土质砂 砂-砂砾 砂砾-砾石、 卵石 粒径均匀的 巨砾
砂土的密实度（二）
相对密度Dr 砂土密度分类 相对密度Dr 砂土密度分类
1≥Dr>0.67
0.67≥Dr>0.33
密实的
中密的
0.33≥Dr>0
松散的
注：相对密度是指无粘性土处于最松状态的孔隙比与天然状态或给定孔隙比之差和 最松状态孔隙比与最紧孔隙比之差的比值 。
砂土的密实度（ 三 ）
砂土类别
砂土结构密实度按孔隙比分类
土体的分类以及工程地质性能
土体的类别
根据《建筑地基基础设计规范》，作为建
筑物地基的土类有岩石、碎石土、砂土、 粉土、粘性土、人工填土及特殊土等
2 土的性质及工程分类
3、已知含水量
mw w 0.1, ms mw 0.1m s
土粒
而 m w m s m 1.7 m s 1.55, m w 0.15
4、土粒密度
ms 而： s Vs ms 1.55 Vs 0.57 s 2.72
s 27.2 s 2.72 g 10
m V
土 的 质 3 （g/cm ） 量
土的体积
g
(kN/m3)
测试方法：粘性土一般采用环刀法。
2、土的含水量
土中水的质量 mw 与固体（土粒）质量 ms 之比。
mw w 100 ％ ms
m湿－m干 w 100 ％ m干
含水量常用烘干法测定， 它是描述土的干湿程度的重 要指标。土的天然含水量变 化范围很大，从干砂的含水 量接近于零到蒙脱土的含水 量可达百分之几百。
6.7 --- 限定粒径 中值粒径有效粒径 1.5
工程中常用不均匀系数Cu和曲率系数Cc来反映土颗粒级 配的不均匀程度。
可见，不均匀系数Cu反映了大小不同粒组的分布情况， 曲率系数Cc描述了级配曲线分布的整体形态。
工程上对土的级配是否良好可按如下规定判断：
① 对于级配连续的土：Cu>5，级配良好；反之，Cu<5， 级配不良。
土的结构和构造
土的结构是指土粒单 元的大小、形状、相互排 列及其联结关系等因素形 成的综合特征。
土的结构
单粒结构 蜂窝结构 絮凝结构
1、单粒结构 单粒结构是碎石土和砂土的结构特征。 紧密状单粒结构的土，强度较大，压缩性较小，是较为良 好的天然地基； 而具有疏松单粒结构的土，其骨架不稳定，当受到振动或 其他外力作用时，引起土体较大的变形，这种土层如未经处 理一般不宜作为建筑物的地基。 2、蜂窝结构 蜂窝状结构是以粉粒(0.075－0.005mm)为主的土的结构 特征。可承担一般的水平静荷载。但当其承受较高水平荷载 或动力荷载时，其结构将破坏，导致严重的地基沉降。 3、絮状结构 絮状结构是粘土颗粒特有的结构特征。土的结构形成以后， 当外界条件变化时，土的结构会发生变化。在取土试验或施 工过程中都必须尽量减少对土的扰动，避免破坏土的原状结 构。
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
第二章土的工程性质与分类
• （五）土的饱和度Sr:土中被水充满的孔隙体 积与孔隙总体积之比，称为饱和度。 湿度 ω（%） 稍湿 ω ＜20 湿 20≤ ω ≤30 很湿 ＞30
（六）土的孔隙比e和孔隙率n 土的孔隙比是土中孔隙体积与土粒体积之比， 用小数表示 土的孔隙率比是土中孔隙所占体积与总体积之比， 用百分数表示
Dr=
emax-e emax-emin
相对密度Dr划分砂土紧密状态
紧密状态 实密 中密 稍密 松散 Dr 0.67＜Dr≤1 0.33＜Dr≤0.67 0.2＜Dr≤0.33 0≤Dr≤0.2
• 按标准贯入锤击数N值决定砂土密实度
密实度 实密 中密 稍密 松散 N值 N ＞30 15＜ N ≤30 10＜ N ≤15 N ≤10 按天然孔隙比e划分粉土密实度 密实度 实密 中密 稍密
粘性土对应状态示意图
固态
半固态
缩限 （ ws）
可塑状态
液态
液限 （ wL ）
塑限 （ wp ）
二、粘性土的塑性指数和液性指数 塑性指数Ip：指液限和塑限的差值， Ip= wL- wp 土的塑性指数Ip表示土处于可塑状态时的含水量变化范围， 塑性指数Ip大小与土中结合水的发育程度与含量有关。 液性指数IL：指粘性土天然含水量和塑限之差与塑性指数 之比，用小数表示。 I L= W- wp W- wp = Wl- wp Ip
土粒粒组划分
粒组名称 漂石或块石颗粒 卵石或碎石颗粒 圆砾或 角砾颗 粒 粗 中 细 粗 中 细 极细 粗 细 粒径范围（mm) ＞200 200～20 20～10 10～5 5 ～2 2 ～0.5 0.5 ～0.25 0.25 ～0. 1 0.1 ～0.075 0.075 ～0.01 0.01 ～0.005 ＜0.005 一般特征 透水性很大,无粘性,无毛细作用 透水性大,无粘性,毛细水上升高度不超过粒径大 小
岩土工程勘察野外岩土描述
岩土工程勘察野外岩土描述野外土名描述一、杂填土：杂色，松散，大孔隙，上部为砼地坪，含较多的碎石。
二、淤泥质粉质粘土：灰色~灰黑色，流塑，局部夹有机质；无摇振反响，稍有光滑，干强度低，韧性低，有腐味三、粘土：灰黄色，可塑，无摇振反响、光滑，干强度高，韧性高，局局部布。
四、粘土：灰黄~褐黄色，硬塑，含少量的铁，锰质结核，可塑，无摇振反响，光滑，干强度高，韧性高。
五、粉质粘土：青灰色，软~可塑状，为后期沉积，摇振反响无，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。
六、粉质粘土：灰黄~褐黄色，硬塑，含青灰色粘土团块无摇振反响，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。
七、粉质粘土：灰黄~褐黄色，可塑，无摇振反响，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。
八、粉质粘土：灰黄色，可塑，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。
局部含团块状密实粉土。
九、粉质粘土：灰黄~褐黄色，钙质结核，硬塑，无摇振反响，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。
十、粉质粘土：灰黄~灰色，软~可塑，粉粒含量高，无摇振反响，稍有光滑，干强中等，韧性中等。
十一、粉质粘土：上部浅灰色，中下部褐黄色，硬塑，含少量铁锰质结核，无摇振反响，切面光滑，干强度高，韧性高。
十二、粉质粘土夹粉土：灰黄~青灰色，可塑，含少量云母片，无摇振反响，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。
十三、粉砂：黄色，含云母片，中密。
主要由石英等矿物组成，饱和状态。
十四、粉砂：上部灰黄色，底部浅灰色，含云母片，饱和状态，密实。
十五、粉质粘土夹粉土：灰黄色，软~可塑，无摇振反响，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。
局部夹薄层粉土。
十六、粉土：灰黄，含云母片，很湿，稍密。
摇振反响中等，无光泽反响，干强度低，韧性低。
十七、粉砂：灰黄，含云母片，饱和，密实，主要成分由长石、石英、云母等组成，磨园度好、分、选性好。
十八、粉土：浅灰色，含云母片，摇振反响中等，无泽反响，干强度低，韧性低。
十九、粘土夹粉砂：灰黄色，褐黄色，可塑，含少量钙质结核核径为3cm。
工程地质课件 第四章 土的工程性质与分类
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，在原地残留或经过不同的搬运方式， 在各种自然环境中形成的堆积物。
土的物质成分包括作为骨架的固体矿物颗粒、孔 隙中的水及其溶解物质以及气体。
土是由颗粒（固相）、水溶液（液相）和气体 （气相）所组成的三种体系。
4.1 土的组成与结构、构造
缩限
塑限
液限
0
含水量 w
固态 半固态 可塑固态
流动状态
液塑限仪
粘性土的塑性指数和液性指数
塑性指数：液限和塑限的差值，它表示土处在可 塑状态的含水量变化范围，塑性指数愈大，土处 于可塑状态的含水量范围也愈大，可塑性就愈强。
IP wL wP
液性指数：粘性土的天然含水量和塑限的差值与 塑性指数之比，用以表征粘性土所处的软硬状态， 液性指数愈大，土质愈软，反之，土质愈硬。
（3）土的干重度 d 、饱和重度 sat 和浮重度 '
土单位体积中固定颗粒部分 的重量，称为土的干重度
d
WS V
土孔隙中充满水时的单位体积 重量，称为土的饱和重度
sat
WS
VV W
V
地下水位以下，单位土体积中土粒的重量扣除浮
力后，即为单位土体积中土粒的有效重量，称为
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
土的浮重度或水下重度
重力水是存在于较粗大孔隙中，具有自由活动能 力，在重力作用下流动的水。为普通液态水。机 械潜蚀作用。化学潜蚀作用。
气态水以水气状态存在，从气压高的地方向气压 低的地方移动。
当温度降低至零度以下时，土中的水，主要是重 力水冻结成固态水（冰）。
4.1.4 土的结构和构造（1）
土的结构是指土颗粒本身的特点和颗粒间相互关 系的综合特征：
淤泥质土 性质
西北地区残积淤泥类土的工程地质特性余侃柱提要残积淤泥类土分布于我国西北地区，它具有成层性差，结构、构造不均一，厚度变化大，抗剪强度低，中压缩性，非湿陷性，高灵敏性，承载力低，在饱水状态下，还具有触变、流变性等特点。
该文以临厦—临洮、定西—榆中盆地等为代表该类土的资料为基础，深入研究该类土的工程特性。
关键词残积淤泥类土工程特性评价处理措施ENGINEERING GEOLOGICAL PROPERTIESOF THE RESIDUE MUCKY SOIL IN NORTHWEST REGIONSYu Kanzhu(Institute of Water Conservancy and hydropower Investigation and Design, GansuProvince)Abstract The residue mucky soils are distributed in the northwest region of China. They possess the characteristics of bad stratification, nonuniformity of strcture and texture, large variance in thickness, low shear strength, medium compressibility, non-collapsibility, high sensitivity and low bearing capacity. Under saturated condition, they also possess characteristics of thixotropy and rheology. The paper takes the data from Linxia-Lintao and Dingxi-Yuzhong basins as representatives of these soils. On this basis, it deeply studies the engineering properties of these soils.Keywords residual mucky soil; assessment of engineering characteristics; treatment measures1 前言我国西北地区一些地槽、盆地中普遍分布着残积淤泥类土，它有别于我国沿海一带分布的典型淤泥质土，它是一种区域性特殊类型土。