土的工程分类课件

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1、一、意义一、意义一、意义一、意义一、意义一、意义 土分类的土分类的目的目的在于通过分类来认识和识别土的种类，并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，使其适应和满足工程建针对不同类型的土进行研究和评价，使其适应和满足工程建设需要。设需要。 1 1、对种类繁多、性质各异的土，按一定原则进行分门别、对种类繁多、性质各异的土，按一定原则进行分门别类，以便针对不同工程建筑要求，对不同的土给予正确的评类，以便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。价，为合理利用和改造各类土提供客观实际的依据。 2 2、在各类工程勘察中，都应该

2、把研究区域内的各种土进在各类工程勘察中，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。计与施工的依据。这也就是室内进行土的分类目的所在。这也就是室内进行土的分类目的所在。 3 3、土分类也是国内外科技交流的需要。、土分类也是国内外科技交流的需要。土的工程分类各行业规范对土分类各行业规范对土分类各行业规范对土分类各行业规范对土分类二、我国各行各业规范对土分类方法二、我国各行各业规范对土分类方法 我国土的分类体系大致有三大类：我国土的分类体系大致有三大类：一类是以一类是以土的工程分类标准土的工程分

3、类标准 GB/T 50145-2007 GB/T 50145-2007（简称（简称国标）为代表的，中华人民共和国水利部国标）为代表的，中华人民共和国水利部19991999年发布的年发布的土土工试验规程工试验规程（SL237-1999SL237-1999）（简称水利标准）和）（简称水利标准）和公路土公路土工试验规程工试验规程JTG E402007JTG E402007（简称公路标准）分类方法；（简称公路标准）分类方法；它们土分类的共同点是：粗粒土按粒度成分分类，细粒土是它们土分类的共同点是：粗粒土按粒度成分分类，细粒土是按塑性图（按塑性图（19421942年美国卡萨格兰德提出）分类。年美国卡萨格

4、兰德提出）分类。土的工程分类各行业规范对土分类各行业规范对土分类各行业规范对土分类各行业规范对土分类 第二类是以目前我国工程建设中应用最广泛的第二类是以目前我国工程建设中应用最广泛的岩土工岩土工程勘察规范程勘察规范GB 500212009GB 500212009（简称勘察规范）为代表的，（简称勘察规范）为代表的， 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 GB50007-2002 GB50007-2002（简称建筑规范）（简称建筑规范）、港口工程地质勘察规范港口工程地质勘察规范 JTJ240-97 JTJ240-97（简称港口规范）、（简称港口规范）、公路桥涵与地基基础设计规范公路桥涵与地基基

5、础设计规范（桥涵规范）（桥涵规范）（JTG JTG D632007D632007）、）、北京地区建筑地基基础勘察设计规范北京地区建筑地基基础勘察设计规范D D BJ01-501-92BJ01-501-92（北京规范）、（北京规范）、上海地区建筑地基基础设计上海地区建筑地基基础设计规范规范9999（上海规范）（上海规范） 的分类方法，它们分类的共同点的分类方法，它们分类的共同点是粗粒土按粒度成分分类，细粒土是按塑性指数分类是粗粒土按粒度成分分类，细粒土是按塑性指数分类土的工程分类各行业规范对土分类各行业规范对土分类各行业规范对土分类各行业规范对土分类 第三类是第三类是铁路工程岩土分类标准铁路工程

6、岩土分类标准(TB10077(TB10077- -2001)2001)20042004年年148148号文件局部修订条文（简称铁路规范）的分类方法，号文件局部修订条文（简称铁路规范）的分类方法，它的分类特点是粗粒土的分类第二类土相似，但细粒土分类它的分类特点是粗粒土的分类第二类土相似，但细粒土分类是按第一类方法一样用塑性图。在以下的比较中是按第一类方法一样用塑性图。在以下的比较中, ,铁路规范粗铁路规范粗粒土与第二类土归在一起粒土与第二类土归在一起, ,细粒土比较时和第一类土一起作比细粒土比较时和第一类土一起作比较较. .以下就把上述涉及到的十种规范按粗粒土的分类，和细粒以下就把上述涉及到的十

7、种规范按粗粒土的分类，和细粒土的分类进行比较。土的分类进行比较。土的工程分类一类土粒组划分一类土粒组划分一类土粒组划分一类土粒组划分( (一一) )、粗粒土的分类方法、粗粒土的分类方法 1 1、以国家标准为代表的第一类土的分类方法、以国家标准为代表的第一类土的分类方法（1 1）、粒组划分）、粒组划分 土的工程分类粒粒组统称称粗粗组粒径范粒径范围(mm)(mm)粒粒 组 名名 称称国国 标水利水利标准准公路公路标准准巨粒巨粒d d200200漂石（漂石（块石）石）相同相同相相 同同200d200d6060卵石（碎石）卵石（碎石）名称碎石名称碎石变为小小块石石粗粒粗粒60d60d2020砾粒粒粗粗

8、砾相相 同同20d20d5 5中中砾5d5d2 2细砾2d2d0.50.5砂砂粒粒粗砂粗砂0.5d0.5d0.250.25中砂中砂0.25d0.25d0.0750.075细砂砂细粒粒0.075d0.075d0.0050.0050.0050.005粉粉 粒粒粘粘 粒粒粉粒、和粘土的界限粉粒、和粘土的界限变为0.002 mm0.002 mm 一类土粒组划分一类土粒组划分土的工程分类 ( ( ( (一一一一) ) ) )、巨粒土的分类方法、巨粒土的分类方法、巨粒土的分类方法、巨粒土的分类方法 土土类粒粒组含量含量土代号土代号土名称土名称巨粒土巨粒土巨粒含量巨粒含量75%75%100%100%漂石含量

9、大于卵石含量漂石含量大于卵石含量B B漂石漂石漂石含量不大于卵石含量漂石含量不大于卵石含量CbCb卵石卵石混合混合巨粒土巨粒土巨粒含量巨粒含量50%50%75%75%漂石含量大于卵石含量漂石含量大于卵石含量BSIBSI混合漂石混合漂石漂石含量不大于卵石含量漂石含量不大于卵石含量CbSICbSI混合卵石混合卵石巨粒巨粒混合土混合土巨粒含量巨粒含量15%15%50%50%漂石含量大于卵石含量漂石含量大于卵石含量CBICBI漂石混合土漂石混合土漂石含量不大于卵石含量漂石含量不大于卵石含量CICbCICb卵石混合土卵石混合土土的工程分类（2 2）砾粒土的分类砾粒土的分类砾粒土的分类砾粒土的分类土类粒组

10、%土代号土 名 称国 标水利公路标准砾细粒5%级配:Cu5,Cc=13GW级配良好的砾相同对细砾土质砾土分粘土质砾和粉土质砾的界限是以细粒土在塑性图A线上下位置而定。其它的全相同。级配:不同时满足上述条要求GP级配不良的砾含细粒土砾细粒含量5%15%GF含细粒土的砾细粒土质砾细粒含量15%50%细粒土以粘土为主GC粘土质砾细粒土以粉土为主GM粉土质砾土的工程分类（3 3 3 3）、砂类土的分类）、砂类土的分类）、砂类土的分类）、砂类土的分类土类土类粒粒 组组% %代号代号土土 名名 称称国标国标水水利利公路标准公路标准砂砂细粒细粒含量含量5%5%级配级配:Cu5, :Cu5, Cc=1Cc=1

11、3 3SWSW级配良好级配良好的砂的砂相相同同对细粒土质砂对细粒土质砂分粘土质砂和分粘土质砂和粉土质砂的界粉土质砂的界限是以细粒土限是以细粒土在塑性图在塑性图A A线线上下位置而定。上下位置而定。级配不同时满级配不同时满足上述条要求足上述条要求SPSP级配不良级配不良的砂的砂含细粒含细粒土砂土砂细粒细粒%5%5%15%15%SFSF含细粒土含细粒土的砂的砂细粒土细粒土质砂质砂细粒细粒含量含量15%50%15%50%细粒土为粘土细粒土为粘土为主为主SCSC粘土质砂粘土质砂细粒土粒土为粉土粉土为主主SMSM粉土粉土质砂砂土的工程分类（1 1 1 1）、碎石土的分类）、碎石土的分类）、碎石土的分类）

12、、碎石土的分类 2 2、以勘察规范为代表的第二类土的分类标准、以勘察规范为代表的第二类土的分类标准 颗粒级配颗粒级配颗粒形状颗粒形状勘察勘察规范规范1 1、建筑规范、建筑规范2 2、港口规范、港口规范3 3、公路桥涵、公路桥涵4 4、北京规范、北京规范5 5、上海规范、上海规范和勘察规范和勘察规范的定名完全的定名完全相同相同粒径大于粒径大于200mm200mm的颗粒的颗粒质量超过总质量的质量超过总质量的50%50%圆形及为主圆形及为主漂石漂石棱角形为主棱角形为主块石块石粒径大于粒径大于20mm20mm的颗粒的颗粒质量超过总质量的质量超过总质量的50%50%圆形及为主圆形及为主卵石卵石棱角形为主

13、棱角形为主碎石碎石粒径大于粒径大于2mm2mm的颗粒质的颗粒质量超过总质量的量超过总质量的50%50%圆形为主圆形为主圆砾圆砾棱角形为主棱角形为主角砾角砾土的工程分类颗粒级配颗粒级配勘察规范勘察规范1 1、建筑规范、建筑规范2 2、港口规范、港口规范3 3、公路桥涵、公路桥涵4 4、北京规范、北京规范5 5、上海规范、上海规范和勘察规范的和勘察规范的定名完全相同。定名完全相同。粒径大于粒径大于2mm2mm的颗粒质量超的颗粒质量超过总质量的过总质量的25%-50%25%-50%砾砂砾砂粒径大于粒径大于0.5 mm0.5 mm的颗粒质的颗粒质量超过总质量的量超过总质量的50%50%粗砂粗砂粒径大于

14、粒径大于0.25mm0.25mm的颗粒质的颗粒质量超过总质量的量超过总质量的50%50%中砂中砂粒径大于粒径大于0.075mm0.075mm的颗粒质的颗粒质量超过总质量的量超过总质量的85%85%细砂细砂粒径大于粒径大于0.075mm0.075mm的颗粒质的颗粒质量超过总质量的量超过总质量的50%50%粉砂粉砂（2 2）、砂土的分类）、砂土的分类土的工程分类 第五章第五章第五章第五章 土的工程分类土的工程分类土的工程分类土的工程分类( (二二) )、细粒土的分类方法、细粒土的分类方法 1 1、以国标为代表的第一类土的分类方法、以国标为代表的第一类土的分类方法 表表5 56 6规范名称规范名称塑

15、性图形塑性图形过渡区过渡区的界限的界限圆锥仪的规格圆锥仪的规格深深度度mmmm高低液限高低液限的界限值的界限值质量质量(g)(g)顶角顶角国国 标标4 47 7767630301717A A线线:Ip=0.73:Ip=0.73(W(WL L-20)-20)B B线线: :WWL L=50%=50%水利规范水利规范6 61010767630301717公路规范公路规范4 47 77676303017174 47 710010030302020铁路规范铁路规范修订条文修订条文10101717767630301010A A线: :Ip=0.63Ip=0.63(W(WL L-20)-20)B B线:

16、: WWL L =40%=40%定名是根据液限定名是根据液限WpWp和塑性指数和塑性指数IpIp值落在塑性图区域分别定名为低液限粉土、值落在塑性图区域分别定名为低液限粉土、高液限粉土、低液限粘土和高液限粘土。粘土和粉土过渡区（高液限粉土、低液限粘土和高液限粘土。粘土和粉土过渡区（CL-MLCL-ML）的土按）的土按相邻土层的类别考虑细分。相邻土层的类别考虑细分。土的工程分类 第五章第五章第五章第五章 土的工程分类土的工程分类土的工程分类土的工程分类土在塑性图中位置土的代号土的名称塑性指数IP液限WL土的工程分类 第二类土的分类第二类土的分类第二类土的分类第二类土的分类规范名称范名称粘土粘土定名

17、定名粉粉质粘土定名粘土定名粉土定名粉土定名勘察勘察规范范Ip Ip1717 1010 Ip17 Ip171.1.粒径大于粒径大于0.075mm0.075mm的的颗粒粒质量量不超不超过总质量的量的50%,50%,2.2.塑性指数等于或小于塑性指数等于或小于1010的土的土建筑建筑规范范桥涵涵规范范港口港口规范范粘粘质粉土粉土粘粒含量粘粒含量10%10%15%15%砂质粉土砂质粉土粘粒含量粘粒含量3%3%10%10%上海上海规范范粘粘质粉土粉土粘粒含量粘粒含量10%10%15%15%砂质粉土砂质粉土粘粒含量粘粒含量10%60mmd60mm的颗粒含量大于的颗粒含量大于50% 50% 的土定名为的土定

18、名为巨粒土巨粒土；土的工程分类 第五章第五章第五章第五章 土的工程分类土的工程分类土的工程分类土的工程分类2 2、粗粒土的分类、粗粒土的分类BS5930BS5930先按照小于先按照小于0.06 mm 0.06 mm 颗粒的含量为颗粒的含量为O O5% 5% ，5 520% 20% 和和20%20%三个范围将砾类土和砂类土依次分为砾石三个范围将砾类土和砂类土依次分为砾石( (砂砂) )、轻粘土、轻粘土( (或粉土或粉土) )质砾石质砾石( (砂砂) )和重粘土和重粘土( (或粉土或粉土) )质砾石质砾石( (砂砂) )； 美国美国ASTM ASTM 则是先按照小于则是先按照小于0.075 mm

19、0.075 mm 颗粒的含量为颗粒的含量为5%5%；5%5%12% 12% 和和12% 12% 三个档将砾类土和砂类土分别分为纯砾石三个档将砾类土和砂类土分别分为纯砾石( (砂砂) )、含粉土、含粉土 ( (或粘土或粘土) )砾砾( (砂砂) )和粉土质和粉土质( (或粘土质或粘土质) )砾砾( (砂砂) )。国标国标GB/T 50145-2007GB/T 50145-2007按照小于按照小于0.075 mm 0.075 mm 颗粒的含量颗粒的含量为为5%5%；5%5%15% 15% 和和15% 15% 三个档将砾类土和砂类土分别分为三个档将砾类土和砂类土分别分为纯砾石纯砾石( (砂砂) )、

20、含粉土、含粉土 ( (或粘土或粘土) )砾砾( (砂砂) )和粉土质和粉土质( (或粘土质或粘土质) )砾砾( (砂砂) )。土的工程分类 第五章第五章第五章第五章 土的工程分类土的工程分类土的工程分类土的工程分类2 2、粗粒土的分类、粗粒土的分类砾石含量大于砾石含量大于5O%5O%的土为砾石或砾类土，砂含量大于的土为砾石或砾类土，砂含量大于5O% 5O% 的的土为砂类土，按照细颗粒的百分含量和颗粒级配土为砂类土，按照细颗粒的百分含量和颗粒级配( (颗分曲线的颗分曲线的曲率系数曲率系数CcCc和不均匀系数和不均匀系数Cu)Cu)再将这两类土进一步具体分类，再将这两类土进一步具体分类，这一点国标

21、与英国这一点国标与英国BS5930BS5930和和ASTM ASTM 的方法是一致的。需要注意的方法是一致的。需要注意的是的是: :国标国标GB/T 50145-2007GB/T 50145-2007将将Cu5Cu5且且Cc=1Cc=13 3作为级配良作为级配良好的条件，好的条件，ASTM ASTM 将将Cu4Cu4且且Cc=1Cc=13 3作为砾类土级配良好的条作为砾类土级配良好的条件，件， Cu6Cu6且且Cc=1Cc=13 3作为砂类土的级配良好的条件作为砂类土的级配良好的条件。土的工程分类 第五章第五章第五章第五章 土的工程分类土的工程分类土的工程分类土的工程分类 各国规范粒组的颗粒粒

22、径比较各国规范粒组的颗粒粒径比较 表表5 51010粒粒组名称名称粒粒组粒径粒径d d国标国标英国英国美国美国分析筛孔的形状分析筛孔的形状圆孔圆孔方孔方孔mmmm方孔方孔mmmm漂漂石石d d200200220000d d300300卵石卵石200d200d60602002006060300d300d7575砾石石粗粗砾60d60d20206060202075d75d1919中中砾20206 6细砾（砾砂）砂）20d20d2 26 62 219d19d4.754.75砂砂粗砂粗砂2d2d0.50.52.02.00.60.64.75d4.75d2.02.0中砂中砂0.5d0.5d0.250.25

23、0.60.60.20.22.0d2.0d0.4250.425细砂砂0.25d0.25d0.750.750.20.20.060.060.425d0.425d0.0750.075粉粉粒粒粗粉粒粗粉粒0.060.060.020.020.075d0.075d0.0050.005中粉粒中粉粒0.075d0.075d0.0050.0050.020.020.0060.006细粉粒粉粒0.0060.0060.0020.002粘粒粘粒0.0050.0050.0020.0020.0050.005土的工程分类 第五章第五章第五章第五章 土的工程分类土的工程分类土的工程分类土的工程分类3 3、细粒土的分粒土的分类 虽

24、然然国标国标GB/T 50145-2007GB/T 50145-2007、BS5930BS5930和和ASTMD2487-0ASTMD2487-06 6 均采用塑性均采用塑性图进行分行分类，但，但三个国三个国家家细粒土的分粒土的分类无论是试验设备还是试验方法都无论是试验设备还是试验方法都差异比差异比较大大. . 细粒土分类方法比较细粒土分类方法比较 表表5 51111比较项目比较项目国国标标英国英国 美国美国使用的仪器使用的仪器圆锥仪、碟式仪圆锥仪、碟式仪圆锥仪、碟式仪圆锥仪、碟式仪碟式仪碟式仪圆锥仪的规格圆锥仪的规格锥质量锥质量76g 76g 锥角锥角30300 0 、下沉下沉17mm17m

25、m锥质量锥质量80g 80g 锥角锥角30300 0 下沉下沉20mm20mm测量液限使用方测量液限使用方法法1.1.液、塑限联合测法液、塑限联合测法2.2.碟式仪法碟式仪法1. 1. 圆锥仪法；圆锥仪法；2.2.一点圆锥仪一点圆锥仪法；法；3.3.碟式仪法；碟式仪法；4.4.一点碟式一点碟式仪法仪法1.1.碟式仪法碟式仪法2.2.一点碟式仪法一点碟式仪法决定性方法决定性方法液、塑限联合测定液、塑限联合测定圆锥法圆锥法碟式仪法碟式仪法测量塑限使用方测量塑限使用方法法液、塑限联合测法；液、塑限联合测法；搓条法搓条法搓条法搓条法搓条法搓条法土分类的依据土分类的依据卡萨格兰德图卡萨格兰德图土的分类差

26、异土的分类差异A A线以上的为粘土，线以上的为粘土，A A线以下的为粉土，中国和美国是相同的只中英国标准对线以下的为粉土，中国和美国是相同的只中英国标准对细粒土划分的更细，根据液限小于细粒土划分的更细，根据液限小于3535、3535至至5050、5050至至7070、7070至至9090和大于和大于9090划划分为低液限、中液限、高液限、非常液限、极高液限的粘土和粉土，并且英分为低液限、中液限、高液限、非常液限、极高液限的粘土和粉土，并且英国卡萨格兰德图形没有过渡区。国卡萨格兰德图形没有过渡区。土的工程分类 第五章第五章第五章第五章 土的工程分类土的工程分类土的工程分类土的工程分类土的工程分类

27、特殊性岩土名称的定义特殊性岩土名称的定义特殊性岩土名称的定义特殊性岩土名称的定义1.1.软土土 主要由主要由细粒土粒土组成的孔隙比大（一般成的孔隙比大（一般大于大于1 1),),天然含水率高（接近或大于液限），天然含水率高（接近或大于液限），压缩性性高（高（a0.5MPaa0.5MPa）和）和强强度低的土度低的土. . 淤泥淤泥 天然含水率大于液限，天然孔隙比天然含水率大于液限，天然孔隙比大于或等于大于或等于1 1.5.5。 淤泥质土淤泥质土 天然含水率大于液限，天然孔天然含水率大于液限，天然孔隙比大于隙比大于1 1而小于而小于1.51.5 土的工程分类特殊性岩土名称的定义特殊性岩土名称的定义

28、特殊性岩土名称的定义特殊性岩土名称的定义2.人工填土人工填土人人类活活动而堆填的土而堆填的土. . 素填土素填土由碎石、砂、粘性土等一种或几种材料组由碎石、砂、粘性土等一种或几种材料组成的填土，不含或少含杂质人工填土成的填土，不含或少含杂质人工填土 杂填土杂填土由大量建筑垃圾、工业废料或生活垃圾等由大量建筑垃圾、工业废料或生活垃圾等杂物的填土杂物的填土3.3.湿陷性黄土湿陷性黄土湿陷系数大于湿陷系数大于0.0150.015的土的土 自重湿陷性黄土自重湿陷性黄土土层上覆自重压力下的湿陷系土层上覆自重压力下的湿陷系数大于数大于0.0150.015湿陷性黄土湿陷性黄土 非自重湿陷性黄土非自重湿陷性黄

29、土土层上覆自重压力下的湿陷土层上覆自重压力下的湿陷系数小于系数小于0.0150.015 土的工程分类 第五章第五章第五章第五章 土的工程分类土的工程分类土的工程分类土的工程分类6.混合土主要由级配不连续的粘粒、粉粒、砾粒和巨砾组成. 类混合土当碎石土中的粉土或粘土的质量大于25%混合土 类混合土当粉土或粘性土中碎石土的含量大于25%5.5.膨胀土膨胀土粘粒成分主要是由亲水性粘土矿物组成在环境的温度粘粒成分主要是由亲水性粘土矿物组成在环境的温度湿度的变化时可产生强烈的胀缩的，具有吸水膨胀，失水收缩的湿度的变化时可产生强烈的胀缩的，具有吸水膨胀，失水收缩的特性特性. .4.4.红粘土红粘土指碳酸盐

30、岩系出露的岩石，经红土化作用形成并覆指碳酸盐岩系出露的岩石，经红土化作用形成并覆盖于基岩上的棕红、黄等色的高塑性土，其液限大于盖于基岩上的棕红、黄等色的高塑性土，其液限大于50%.50%.次生红粘土次生红粘土液限大于液限大于45%45%且小于且小于50%50%的土的土.土的工程分类 第五章第五章第五章第五章 土的工程分类土的工程分类土的工程分类土的工程分类8.风化岩和残积土岩石在风化作用下，使其结构、成份、性质等产生不同程度的变异的岩石.岩石完全风化后未经搬运过的称为残积物.9.多年冻土土的温度等于或低于零度含有固态水，且这种状态在自然界保持3a或3a以上的土.10.污染土由于外来的致污物质侵入土体而改变了原生性状的土.7.盐渍土易溶盐含量大于0.5%，具有吸湿，膨胀等特性的土 氯盐渍土 硫酸盐渍土 碱性盐渍土土的工程分类 土的工程分类土的工程分类