土的工程分类及野外简易鉴别课件.ppt

1、2022-8-17第二章土的工程分类及野外简易鉴别第二章土的工程分类及第二章土的工程分类及野外简易鉴别野外简易鉴别第二章土的工程分类及野外简易鉴别n分类的目的和原则分类的目的和原则 土的分类体系就是根据工程性质差异将土划分成一土的分类体系就是根据工程性质差异将土划分成一定的类别，定的类别，目的目的在于通过在于通过通用的鉴别标准通用的鉴别标准，便于在不同，便于在不同土类间作有价值的土类间作有价值的比较比较、评价评价、积累积累以及以及学术与经验的学术与经验的交流交流第二节 土的工程分类分类目的：分类目的：第二章土的工程分类及野外简易鉴别分类原则：分类原则：分类要简明，既要能综合反映土的主要工程性质

2、，分类要简明，既要能综合反映土的主要工程性质，又要测定方法简单，使用方便又要测定方法简单，使用方便 土的分类体系所采用的指标要在一定程度上反映不土的分类体系所采用的指标要在一定程度上反映不同类工程用土的不同特性同类工程用土的不同特性土的分类一般原则是：土的分类一般原则是：1.粗粒土按粒度成分及级配特征分类；粗粒土按粒度成分及级配特征分类；2.细粒土按塑性指数分类和液限，即按塑性图法分类；细粒土按塑性指数分类和液限，即按塑性图法分类；3.有机土和特殊土则分别单独列为一类；有机土和特殊土则分别单独列为一类；4.每类土有明确的土名，并对应于相应的符号。每类土有明确的土名，并对应于相应的符号。第二章土

3、的工程分类及野外简易鉴别n分类体系与方法分类体系与方法 分类体系：分类体系：1.1.建筑工程建筑工程系统分类体系统分类体系系2.2.工程材料工程材料系统分类体系统分类体系系 侧重把土作为建筑侧重把土作为建筑地基和环境地基和环境，研究对象为，研究对象为原状原状土土，例如：，例如：建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)、公路桥涵地基与基础设计规范公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ024-85)地基土工程分类地基土工程分类 侧重把土作为侧重把土作为建筑材料建筑材料，用于路堤、土坝和填土，用于路堤、土坝和填土工程。研究对象为工程。研究对象为扰动土扰动土，例如：，例如：土的

4、分类标准土的分类标准(GBJ145-90)和和公路土工试验规程公路土工试验规程(JTJ051-93)土的土的工程分类工程分类第二章土的工程分类及野外简易鉴别分类方法：分类方法：1.公路桥涵地基与基础设计规范公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D632007)分类分类 根据土粒大小、粒组的土粒含量或土的塑性指数把根据土粒大小、粒组的土粒含量或土的塑性指数把地基土分为岩石、碎石土、粉土、黏性土和特殊岩土。地基土分为岩石、碎石土、粉土、黏性土和特殊岩土。a.岩石的分类岩石的分类 颗粒间牢固粘结颗粒间牢固粘结,呈整体或具有节理隙的岩体称为呈整体或具有节理隙的岩体称为岩石，坚硬程度可根据岩块的岩石，坚硬

5、程度可根据岩块的饱和单轴抗压强度饱和单轴抗压强度frk分类分类 岩石类别岩石类别硬质岩石硬质岩石软质岩石软质岩石极软岩石极软岩石frk(Mpa)305301的土可分为粉质黏土、黏土的土可分为粉质黏土、黏土e.e.黄土的分类黄土的分类黄黄土土细粒土类别细粒土类别粉质黏土粉质黏土黏土黏土塑性指数塑性指数IP 10 17全新世全新世Q4晚更新世晚更新世Q3中更新世中更新世Q2早更新世早更新世Q1新黄土新黄土老黄土老黄土形成的地质年代形成的地质年代第二章土的工程分类及野外简易鉴别f.f.冻土的分类冻土的分类冻冻土土季节季节性冻土性冻土多年多年 冻土冻土不冻胀不冻胀土土冻融情况冻融情况冻胀情况冻胀情况弱

6、冻胀弱冻胀土土冻胀土冻胀土强冻胀强冻胀土土特强冻胀特强冻胀土土不融沉不融沉融沉情况融沉情况弱融沉弱融沉融沉融沉强融沉强融沉融陷融陷第二章土的工程分类及野外简易鉴别 规程根据土工程分类的一般原则，吸收国内外分类规程根据土工程分类的一般原则，吸收国内外分类体系的优点，结合公路工程实践，把土分为巨粒土、粗体系的优点，结合公路工程实践，把土分为巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土粒土、细粒土和特殊土4 4大类。大类。2.公路土工试验规程公路土工试验规程(JTJ05193)分类分类漂漂石石土土卵卵石石土土砾砾类类土土砂砂类类土土粉粉质质土土黏黏质质土土有有机机质质土土黄黄 土土膨膨胀胀土土红红黏黏土土盐盐渍渍

7、土土巨粒巨粒土土粗粒粗粒土土细粒细粒土土特殊特殊土土土土第二章土的工程分类及野外简易鉴别a.a.巨粒土分巨粒土分类类 土中粒径大于土中粒径大于60mm的巨粒组颗粒含量多于的巨粒组颗粒含量多于50的的土称为土称为巨粒土巨粒土漂石漂石粒粒50%漂（卵）石漂（卵）石巨粒含量巨粒含量 100%75%巨粒巨粒土土漂石漂石粒粒50%漂石漂石粒粒50%漂石漂石粒粒50%漂石粒漂石粒 卵石粒卵石粒漂石漂石B卵石卵石Cb漂石漂石夹土夹土BSI卵石卵石夹土夹土CbSI漂石漂石质土质土SIB卵石卵石质土质土SICb漂（卵）石夹土漂（卵）石夹土巨粒含量巨粒含量 50%漂（卵）石质土漂（卵）石质土巨粒含量巨粒含量 50

8、%15%注：注：1.以上体系中漂石换成块石，以上体系中漂石换成块石，B换成换成Ba，即构成块石分类体系；，即构成块石分类体系；2.同样，卵石换成小块石，同样，卵石换成小块石，Cb换成换成Cba，即，即构成小块石分类体系。构成小块石分类体系。第二章土的工程分类及野外简易鉴别b.b.粗粒土的分类粗粒土的分类 巨粒含量少于巨粒含量少于15%，剔除土中巨粒后，若，剔除土中巨粒后，若0.074 mm 60 mm的粗粒的粗粒组含量多于余土组含量多于余土50%的土，称为粗粒土。粗粒土分为的土，称为粗粒土。粗粒土分为砾类土砾类土和和砂类土砂类土两两类类级配良级配良好砾好砾GW级配不级配不良砾良砾GP含细粒含细

9、粒土砾土砾GF粉土质粉土质 砾砾GM黏土质黏土质 砾砾GC细粒土在塑细粒土在塑性图性图A线以下线以下细粒土在塑细粒土在塑性图性图A线以上线以上砾砾F 5%含细粒土砾含细粒土砾F=5%15%细粒土质砾细粒土质砾15%F50%砾类砾类土土注：注：以上体系中砾石换成角砾，以上体系中砾石换成角砾，G换成换成Ga，即，即 构成角砾土分类体系。构成角砾土分类体系。F 指细指细粒组含粒组含量量第二章土的工程分类及野外简易鉴别级配良级配良好砂好砂SW级配不级配不良砂良砂SP含细粒含细粒土砂土砂SF粉土质粉土质 砂砂SM黏土质黏土质 砂砂SC细粒土在塑细粒土在塑性图性图A线以下线以下细粒土在塑细粒土在塑性图性图

10、A线以上线以上砂砂F 5%含细粒土砂含细粒土砂F=5%15%细粒土质砂细粒土质砂15%50%中中砂砂粒径大于粒径大于0.25mm的颗粒含量的颗粒含量50%细细砂砂粒径大于粒径大于0.074mm的颗粒含量的颗粒含量75%第二章土的工程分类及野外简易鉴别c.c.细粒土的分细粒土的分类类 土中粒径小于土中粒径小于0.074mm的细粒含的细粒含量多于量多于50%称为细粒土。细粒土又分称为细粒土。细粒土又分为为细粒土细粒土、含粗粒的细粒土含粗粒的细粒土、有机土有机土。高（低）高（低）液限粉土液限粉土粗粒组粗粒组 25%粉质土粉质土细粒细粒土土含砾（砂）高含砾（砂）高（低）液限粉（低）液限粉土粗粒组土粗粒

11、组25%,50%高（低）高（低）液限黏土液限黏土粗粒组粗粒组 25%A线以上线以上有机质高有机质高（低）液（低）液限粉土限粉土A线以上线以上有机质高有机质高（低）液（低）液限黏土限黏土MH (ML)砾粒砾粒砂粒砂粒黏质黏质土土有机质有机质土土含砾（砂）含砾（砂）高（低）液限高（低）液限黏土粗粒组黏土粗粒组25%,50%砾粒砾粒砂粒砂粒砾粒砾粒砂粒砂粒MH S(MLS)MH G(MLG)CH S(CLS)CH G(CLG)CH (CL)CHO (CLO)MHO (MLO)第二章土的工程分类及野外简易鉴别细粒土按塑性图进行细分细粒土按塑性图进行细分第二章土的工程分类及野外简易鉴别d.d.特殊土的分

12、特殊土的分类类1.1.黄土黄土：低液限黏土：低液限黏土(CLY)，分布范围大部分在，分布范围大部分在A A线以上，线以上，WL50%；3.3.红粘土红粘土：高液限粉土：高液限粉土(MHR)，分布范围大部分在，分布范围大部分在A A线以下，线以下，WL55%。液限液限WL(%)05040302010 WL=50%Ip=0.73(WL-20)1020塑性指数塑性指数Ip3040CLOMLOMLCL6050CHO110100907060MHMHOCHCLYCHEMHR第二章土的工程分类及野外简易鉴别第三节 土的野外鉴别 在公路路线勘测过程中，除了在沿线按需要采集一在公路路线勘测过程中，除了在沿线按需

13、要采集一些土样带回实验室测定有关指标外，常常还要在现场用些土样带回实验室测定有关指标外，常常还要在现场用眼观、手触、眼观、手触、借助简易工具和试剂及时直观地对土的性借助简易工具和试剂及时直观地对土的性质和状态作出初步鉴定，其质和状态作出初步鉴定，其目的目的是为选线、设计和编制是为选线、设计和编制工程预算提供第一手资料。工程预算提供第一手资料。对此，对此，要求在勘测现场必须做到：要求在勘测现场必须做到：土的野外鉴别的目的：土的野外鉴别的目的：1.1.对取样土层的对取样土层的宏观情况宏观情况作出较详细的描述和记录，作出较详细的描述和记录，并对其土层的基本性质作出初步判别；并对其土层的基本性质作出初

14、步判别；2.2.对所取土样应直观地作出肉眼描述和鉴别，并定对所取土样应直观地作出肉眼描述和鉴别，并定出出土名土名，以供室内实验后定名参考。，以供室内实验后定名参考。第二章土的工程分类及野外简易鉴别n一、土的现场记录及简易试验方法一、土的现场记录及简易试验方法 在取土样时，应从宏观上对土层进行描述，并作详在取土样时，应从宏观上对土层进行描述，并作详细记录，其内容包括：细记录，其内容包括：1.1.土的现场记录土的现场记录 取样日期、地点或里程桩号、位置、沉积环境；取样日期、地点或里程桩号、位置、沉积环境；土层的地质年代、成因类型和地貌特征；土层的地质年代、成因类型和地貌特征；取样深度及层位、何级阶

15、地、阴阳边坡；取样深度及层位、何级阶地、阴阳边坡；取样点距地下水位的高度和毛细水带的位置，季节和取样点距地下水位的高度和毛细水带的位置，季节和天气；天气；取样土层的结构、构造、密实度、潮湿程度和易液化取样土层的结构、构造、密实度、潮湿程度和易液化程度；程度；取样土层内夹杂物含量及分布；取样土层内夹杂物含量及分布；取样时土的状态（原状或扰动）。取样时土的状态（原状或扰动）。第二章土的工程分类及野外简易鉴别2.2.土的简易试验方土的简易试验方法法 土的简易试验方法就是用土的简易试验方法就是用目测法目测法代替筛分法确定土代替筛分法确定土粒组成及其特征；用干强度、手捻、韧性和摇振反应等粒组成及其特征；

16、用干强度、手捻、韧性和摇振反应等定性方法定性方法代替液限仪测定细粒土的塑性代替液限仪测定细粒土的塑性 确定粗粒组含量时，可将研散的风干试样摊成薄层，确定粗粒组含量时，可将研散的风干试样摊成薄层，目测估计巨、粗、细粒组所占比例；目测估计巨、粗、细粒组所占比例；干强度试验：将一小块土捏成土团，风干后用手指捏干强度试验：将一小块土捏成土团，风干后用手指捏碎、扳断或捻碎，根据用力大小分为干强度高、干强度中等、碎、扳断或捻碎，根据用力大小分为干强度高、干强度中等、干强度低；干强度低；手捻试验：将稍湿或硬塑的小土块在手中揉捏，然手捻试验：将稍湿或硬塑的小土块在手中揉捏，然后用拇指和食指捻成片状，根据手感和

17、光滑程度分为塑性后用拇指和食指捻成片状，根据手感和光滑程度分为塑性高、塑性中等、塑性低；高、塑性中等、塑性低；第二章土的工程分类及野外简易鉴别 搓条试验：将含水量略大于塑限的湿土块在手中揉搓条试验：将含水量略大于塑限的湿土块在手中揉捏均匀，再在手掌上搓成土条，根据土条不断裂而能达到捏均匀，再在手掌上搓成土条，根据土条不断裂而能达到的最小直径分为的最小直径分为塑性高、塑性中等、塑性低塑性高、塑性中等、塑性低；韧性试验：将含水量略大于塑限的湿土块在手中揉捏韧性试验：将含水量略大于塑限的湿土块在手中揉捏均匀，再在手掌上搓成直径均匀，再在手掌上搓成直径3mm3mm土条，再揉成土团，根据再土条，再揉成土

18、团，根据再次搓条的可能性分为韧性高、韧性中等、韧性低；次搓条的可能性分为韧性高、韧性中等、韧性低；摇振反应试验：将软塑至流动的小土块捏成球状，放摇振反应试验：将软塑至流动的小土块捏成球状，放在手掌上反复摇晃，并以另一手掌击此手掌，土中自由水在手掌上反复摇晃，并以另一手掌击此手掌，土中自由水渗出，球面呈现光泽；用二手指捏土球，放松后水有被吸渗出，球面呈现光泽；用二手指捏土球，放松后水有被吸入，光泽消失。根据渗水和吸水反应的快慢分为反应快、入，光泽消失。根据渗水和吸水反应的快慢分为反应快、反应中等、反应慢。反应中等、反应慢。第二章土的工程分类及野外简易鉴别 在野外用肉眼鉴别土时，要针对不同土类所规

19、定的在野外用肉眼鉴别土时，要针对不同土类所规定的内容进行描述内容进行描述n二、野外对土的基本描述二、野外对土的基本描述分类分类描述内容描述内容碎石类土碎石类土名称，颜色，颗粒成分，颗粒风化程度，磨圆度，充名称，颜色，颗粒成分，颗粒风化程度，磨圆度，充填物成分、性质及含量，密实程度、潮湿程度等填物成分、性质及含量，密实程度、潮湿程度等砂类土砂类土名称，颜色，结构及构造，颗粒成分，粒径组成，颗名称，颜色，结构及构造，颗粒成分，粒径组成，颗粒形状，密实程度，潮湿程度等粒形状，密实程度，潮湿程度等粘性土粘性土名称，颜色，结构及构造，夹杂物性质及含量，潮湿名称，颜色，结构及构造，夹杂物性质及含量，潮湿和

20、密实程度等和密实程度等第二章土的工程分类及野外简易鉴别n三、例题三、例题n【例】下图为某三种土下图为某三种土A、B、C的颗粒级配曲线的颗粒级配曲线,试按试按地基规范地基规范分类法确定三种土的名称分类法确定三种土的名称 第二章土的工程分类及野外简易鉴别【解】解】A土土:从从A土级配曲线查得土级配曲线查得,粒径小于粒径小于2mm的占总的占总土质量的土质量的67%、粒径小于、粒径小于0.074mm占总土质量的占总土质量的21%。满足粒径大于满足粒径大于2mm的不超过的不超过50%,粒径大于粒径大于0.074mm的的超过超过50%的要求的要求,该土属于砂土；该土属于砂土；又由于粒径大于又由于粒径大于2

21、mm的占总土质量的的占总土质量的33%,满足满足粒径大于粒径大于2mm占总土质量占总土质量25%50%的要求的要求,故此土应故此土应命名为砾砂命名为砾砂 B土土:粒径大于粒径大于2mm的没有的没有,粒径小于粒径小于0.074mm占总占总土质量的土质量的52%,属于砂土。按砂土分类表分类属于砂土。按砂土分类表分类,此土应命此土应命名为粉砂名为粉砂 C土土:粒径大于粒径大于2mm的占总土质量的的占总土质量的67%,粒径大于粒径大于20mm的占总土质量的的占总土质量的13%,按碎石土分类表可得按碎石土分类表可得,该土该土应命名为圆砾或角砾应命名为圆砾或角砾 第二章土的工程分类及野外简易鉴别第一节 软

22、土特殊土概述特殊土概述 特殊土是指在特殊土是指在特定区域特定区域内，由于内，由于生成条件的特殊生成条件的特殊，使之不同于一般土，而具有某些使之不同于一般土，而具有某些特殊性质特殊性质的土。例如：的土。例如：软土、黄土、膨胀土、软土、黄土、膨胀土、盐渍土、冻土、红土、沙漠土盐渍土、冻土、红土、沙漠土等等 软土是指在静水或缓流环境中沉积而成的、天然软土是指在静水或缓流环境中沉积而成的、天然含水量大、压缩性高、承载能力低、透水性差的一种软含水量大、压缩性高、承载能力低、透水性差的一种软塑到流塑状态的饱和黏土层，主要包括内陆湖塘盆地、塑到流塑状态的饱和黏土层，主要包括内陆湖塘盆地、江河海沿岸和山间洼地

23、沉积的各种江河海沿岸和山间洼地沉积的各种淤泥淤泥及及淤泥质黏性土淤泥质黏性土。软土常因生物化学作用含有较多的有机质，天然软土常因生物化学作用含有较多的有机质，天然含水量含水量wwL,天然孔隙比天然孔隙比e1.5时，称为淤泥；时，称为淤泥；1.0e0.05u附：附：软土的物理力学性质指标表软土的物理力学性质指标表 第二章土的工程分类及野外简易鉴别n二、软土地区的路基工程二、软土地区的路基工程u软土地基上路堤的极限高度（临界高度）软土地基上路堤的极限高度（临界高度）在天然的软土地基上，地基不作任何处理，用快速在天然的软土地基上，地基不作任何处理，用快速施工方法（即不控制填土速度）修筑路堤所能填筑的

24、最施工方法（即不控制填土速度）修筑路堤所能填筑的最大高度，称为大高度，称为极限高度极限高度Hc。当路堤的设计高度超过此高。当路堤的设计高度超过此高度时，路堤或地基必须采取加固或处理措施，以保证路度时，路堤或地基必须采取加固或处理措施，以保证路堤的安全填筑和正常使用。堤的安全填筑和正常使用。一般软土地区路堤的极限高度通常为一般软土地区路堤的极限高度通常为35m，施工，施工中极限高度可通过稳定性分析计算确定。条件允许时，中极限高度可通过稳定性分析计算确定。条件允许时，可在工地进行填筑试验确定，这也是解决此问题的最可可在工地进行填筑试验确定，这也是解决此问题的最可靠方法。靠方法。下面介绍下面介绍公路

25、设计手册公路设计手册路基（第二版）路基（第二版）中极中极限高度的几种限高度的几种计算方法计算方法：第二章土的工程分类及野外简易鉴别l均质薄层软土地基均质薄层软土地基Hc估算估算软土的快剪软土的快剪粘聚力，粘聚力，kPa填土的容填土的容重，重，kN/m3极限高极限高度，度，m稳定系数，稳定系数，可查表可查表l均质厚层软土地基均质厚层软土地基Hc估算估算l非均质软土地基非均质软土地基Hc估算估算 非均质软土地基，土层比较复杂，各层的性质不同，非均质软土地基，土层比较复杂，各层的性质不同，其路堤极限高度，需要用圆弧法计算确定。其路堤极限高度，需要用圆弧法计算确定。第二章土的工程分类及野外简易鉴别l有

26、硬壳层的软土地基有硬壳层的软土地基Hc估算估算 覆盖在软土层上强度稍高的表层土称为硬壳层。当覆盖在软土层上强度稍高的表层土称为硬壳层。当硬壳层厚度大于硬壳层厚度大于1.51.5m时时，可考虑其应力扩散、承载力提，可考虑其应力扩散、承载力提高、地基沉降减小的效应。此时，路堤极限高度高、地基沉降减小的效应。此时，路堤极限高度Hc可按可按下式估算：下式估算：极限高极限高度，度，m第二章土的工程分类及野外简易鉴别厚度超厚度超过过3m u软土地基上修筑路堤时的加固、处理方法软土地基上修筑路堤时的加固、处理方法 在路堤高度超过极限高度或设计荷重大于地基容许在路堤高度超过极限高度或设计荷重大于地基容许承载力

27、等情况下，都应对路堤或地基进行加固与处理，承载力等情况下，都应对路堤或地基进行加固与处理，以保证路堤的安全使用。加固处理的方法归纳起来有两以保证路堤的安全使用。加固处理的方法归纳起来有两类：改变荷载的形式；提高地基承载力，减小沉降。类：改变荷载的形式；提高地基承载力，减小沉降。l开挖换填开挖换填 全部全部或或部分部分挖除软土或泥炭类图，换填以砂、砾、挖除软土或泥炭类图，换填以砂、砾、卵石、碎石等渗水性材料或强度较高的粘土。卵石、碎石等渗水性材料或强度较高的粘土。厚度不厚度不超过超过3m 第二章土的工程分类及野外简易鉴别l抛石挤淤抛石挤淤 对于常年积水的洼地，排水困难，泥炭呈流动状态，对于常年积

28、水的洼地，排水困难，泥炭呈流动状态，厚度较薄，表层无硬壳，片石能沉达到底部的泥沼或厚厚度较薄，表层无硬壳，片石能沉达到底部的泥沼或厚度度35m的软土的软土。抛石挤淤断面图抛石挤淤断面图软软土土抛填片石抛填片石 第二章土的工程分类及野外简易鉴别l反压护道反压护道 在路堤两侧填筑一定宽度和高度的护道，使路堤下在路堤两侧填筑一定宽度和高度的护道，使路堤下的淤泥或泥炭向两侧隆起的趋势得到抑制，从而保证路的淤泥或泥炭向两侧隆起的趋势得到抑制，从而保证路堤的稳定性。堤的稳定性。路堤路堤反压护反压护道道第二章土的工程分类及野外简易鉴别l砂井排水砂井排水 在软土地基中，机械形成一定直径、一定深度的孔在软土地基

29、中，机械形成一定直径、一定深度的孔眼，灌以粗砂或中砂，利用上部的路堤荷载作用，加速眼，灌以粗砂或中砂，利用上部的路堤荷载作用，加速软土的排水固结，这种方法称为砂井。砂井顶部要有砂软土的排水固结，这种方法称为砂井。砂井顶部要有砂沟或砂垫层连同，构成横向排水系统。沟或砂垫层连同，构成横向排水系统。利用砂井加速软土排水固利用砂井加速软土排水固结结排排水水砂砂井井砂垫层砂垫层处理前的处理前的排水渗径排水渗径处理处理后的排后的排水渗径水渗径第二章土的工程分类及野外简易鉴别二、膨胀土 膨胀土是颗粒高分散、成分以黏土矿物为主、对膨胀土是颗粒高分散、成分以黏土矿物为主、对环境的湿热变化敏感的高塑性粘土。当土受

30、水浸湿时，环境的湿热变化敏感的高塑性粘土。当土受水浸湿时，体积发生显著膨胀，干燥失水时则明显收缩，故称为体积发生显著膨胀，干燥失水时则明显收缩，故称为膨胀土膨胀土。这类土干时质地坚硬，易这类土干时质地坚硬，易脆裂，具有明显的垂直和水平脆裂，具有明显的垂直和水平裂隙，裂隙面开张光滑，随深裂隙，裂隙面开张光滑，随深度的增加其数量和开张宽度逐度的增加其数量和开张宽度逐渐减小以至消失；土浸水后裂渐减小以至消失；土浸水后裂隙回缩变窄或闭合，故又称为隙回缩变窄或闭合，故又称为 “裂隙黏土裂隙黏土”。第二章土的工程分类及野外简易鉴别n一、裂隙黏土的主要工程特性一、裂隙黏土的主要工程特性u裂隙发育裂隙发育 裂

31、隙黏土中的垂直裂隙、水平裂隙及斜交裂隙将裂隙黏土中的垂直裂隙、水平裂隙及斜交裂隙将土体层层分割成具有一定几何形状的块体，如板状、土体层层分割成具有一定几何形状的块体，如板状、短柱状、鳞片状等，破坏了土体的短柱状、鳞片状等，破坏了土体的完整性完整性。u峰值强度大而残余强度极小峰值强度大而残余强度极小 裂隙黏土大多具有超固结性，天然孔隙比较小，裂隙黏土大多具有超固结性，天然孔隙比较小，干密度大，干密度大，初始初始结构强度较高。结构强度较高。卸荷卸荷后，土的强度降后，土的强度降低。低。u干胀湿缩干胀湿缩 裂隙黏土的矿物成分以伊利石为主，混有蒙脱石，裂隙黏土的矿物成分以伊利石为主，混有蒙脱石，而而蒙脱

32、石蒙脱石系亲水膨胀性黏土矿物。系亲水膨胀性黏土矿物。第二章土的工程分类及野外简易鉴别合肥合肥广西宁明广西宁明广西宁明广西宁明湖北郧县、荆门湖北郧县、荆门云南蒙自云南蒙自成都成都陕西安康陕西安康陕西安康陕西安康河南河南液限液限WL（%）40 45 50 55 60 65 70 751020253035塑性指数塑性指数IpA线线 裂隙黏土塑性图裂隙黏土塑性图第二章土的工程分类及野外简易鉴别 裂隙黏土吸水膨胀，使其上建筑物裂隙黏土吸水膨胀，使其上建筑物隆起隆起，如膨胀，如膨胀受阻即产生膨胀压力；失水收缩，造成土体开裂，并受阻即产生膨胀压力；失水收缩，造成土体开裂，并使其上建筑物使其上建筑物下沉下沉。

33、n二、裂隙黏土对工程的影响及危害二、裂隙黏土对工程的影响及危害 我国先后已有我国先后已有2020多个省多个省区发现有膨胀土。膨胀土常区发现有膨胀土。膨胀土常给人类的工程活动带来危害，给人类的工程活动带来危害，还常是崩塌、滑坡、泥石流还常是崩塌、滑坡、泥石流等等地质灾害地质灾害的根源。的根源。第二章土的工程分类及野外简易鉴别u路堑边坡变形路堑边坡变形 浅层滑坡、表土溜浅层滑坡、表土溜塌、泥流、冲蚀塌、泥流、冲蚀u路堤变形路堤变形 沉陷、纵裂、坡脚沉陷、纵裂、坡脚坍滑、坍肩、腰部溃爬坍滑、坍肩、腰部溃爬n三、裂隙黏土病害的防治措施三、裂隙黏土病害的防治措施 裂隙黏土病害的防治，应根据土质的特征，采

34、取裂隙黏土病害的防治，应根据土质的特征，采取相应的措施。在工程实践中，总结出相应的措施。在工程实践中，总结出“三宜三不宜三宜三不宜”方方法：即法：即“宜早不宜迟，宜挡不宜清，宜排不宜堵宜早不宜迟，宜挡不宜清，宜排不宜堵”。其。其具体措施有以下几个方面：具体措施有以下几个方面：坡面钻坡面钻孔孔第二章土的工程分类及野外简易鉴别l支挡防护支挡防护l改善土质改善土质l增大基础埋置深度增大基础埋置深度l做好路堤排水做好路堤排水u路堤方面路堤方面 l坡面防护坡面防护l加宽路基，预留沉落量加宽路基，预留沉落量l路床路床1.2m1.2m范围内用非裂隙粘土换填，或进行加固处理范围内用非裂隙粘土换填，或进行加固处

35、理u土基方面土基方面 u路堑和房建方面路堑和房建方面 l做好排水做好排水坡面喷坡面喷洒改性液洒改性液第二章土的工程分类及野外简易鉴别三、红黏土 红黏土是指红黏土是指碳酸盐类碳酸盐类岩石（石灰岩、白云岩）在岩石（石灰岩、白云岩）在在湿热气候条件下，经长期风化作用形成的一种以在湿热气候条件下，经长期风化作用形成的一种以红红色色（棕红、褐黄）为主的黏（棕红、褐黄）为主的黏性土性土。我国红黏土多属于。我国红黏土多属于第四纪残积物，也有少数原地红黏土经水流搬运再次第四纪残积物，也有少数原地红黏土经水流搬运再次沉积于低洼地区，当搬运沉积后仍能保持红黏土基本沉积于低洼地区，当搬运沉积后仍能保持红黏土基本特征

36、，且液限大于特征，且液限大于45%者称为者称为次生次生红黏土红黏土。红黏土是一种物理力学性质独特的红黏土是一种物理力学性质独特的高塑性高塑性黏土，黏土，其化学成分以其化学成分以SiO2、Fe2O3、Al2O3为主，矿物成分以高为主，矿物成分以高岭石、伊利石为主。主要分布于云南、贵州、广西、岭石、伊利石为主。主要分布于云南、贵州、广西、广东、湖南、湖北、安徽部分地区广东、湖南、湖北、安徽部分地区。第二章土的工程分类及野外简易鉴别n一、红黏土的工程地质特征一、红黏土的工程地质特征 l主要主要物理力学物理力学性质：含有较多黏粒性质：含有较多黏粒（Ip=2550），孔，孔隙比较大隙比较大（e=1.11

37、.7）。常处于饱和状态。常处于饱和状态（Sr85%），天然含水量天然含水量（30%60%）与塑限接近，液性指数小与塑限接近，液性指数小（-0.10.4），说明红黏土以，说明红黏土以含结合水含结合水为主。因此，尽管为主。因此，尽管红黏土的含水量高，却常处于坚硬或硬塑状态，具有红黏土的含水量高，却常处于坚硬或硬塑状态，具有较高的强度和较低的压缩性较高的强度和较低的压缩性。l红黏土的红黏土的分布分布特征：厚度与下卧基岩面关系密切，常特征：厚度与下卧基岩面关系密切，常因岩石表面石芽、溶沟的存在，导致红黏土的因岩石表面石芽、溶沟的存在，导致红黏土的厚度变厚度变化化很大。因此，对红黏土地基的不均匀性应给予

38、足够很大。因此，对红黏土地基的不均匀性应给予足够重视重视。第二章土的工程分类及野外简易鉴别l含水量变化特征：含水量有沿土层深度增大的规律，含水量变化特征：含水量有沿土层深度增大的规律，上部上部土层常呈坚硬或硬塑状态，接近土层常呈坚硬或硬塑状态，接近基岩面基岩面附近常呈附近常呈可塑状态，而基岩凹部溶糟内红黏土呈现软塑或流塑可塑状态，而基岩凹部溶糟内红黏土呈现软塑或流塑状态状态。l岩溶、土洞岩溶、土洞较发育：这是由于地表水和地下水运动引较发育：这是由于地表水和地下水运动引起的冲蚀和潜蚀作用造成的结果。在工程勘察中，需起的冲蚀和潜蚀作用造成的结果。在工程勘察中，需认真探测隐藏的岩溶、土洞，以便对场地

39、的稳定性作认真探测隐藏的岩溶、土洞，以便对场地的稳定性作出评价出评价。l红黏土的红黏土的胀缩性胀缩性：有些地区的红黏土受水浸湿后体积：有些地区的红黏土受水浸湿后体积膨胀，干燥失水后体积收缩膨胀，干燥失水后体积收缩，以收缩量为主。，以收缩量为主。l红黏土的红黏土的裂缝性裂缝性：呈坚硬、硬塑状态的红黏土由于收：呈坚硬、硬塑状态的红黏土由于收缩作用形成了大量裂隙，使地表水容易侵入，导致土缩作用形成了大量裂隙，使地表水容易侵入，导致土体强度降低。体强度降低。第二章土的工程分类及野外简易鉴别n二、红黏土地基的工程措施二、红黏土地基的工程措施l尽量利用尽量利用浅层浅层坚硬、硬塑状态的红黏土作为地基的持坚硬

40、、硬塑状态的红黏土作为地基的持力层力层。l控制地基的控制地基的不均匀沉降不均匀沉降：当土层厚度变化大，或土层：当土层厚度变化大，或土层中存在软弱下卧层、石芽、土洞时，应采取必要的措中存在软弱下卧层、石芽、土洞时，应采取必要的措施，如换土、填洞、加强基础和上部结构刚度等，使施，如换土、填洞、加强基础和上部结构刚度等，使不均匀沉降控制在允许值范围内不均匀沉降控制在允许值范围内。l控制红黏土地基的控制红黏土地基的胀缩变形胀缩变形：当红黏土具有明显的胀：当红黏土具有明显的胀缩特性时，可参照膨胀土地基，采取相应的设计、施缩特性时，可参照膨胀土地基，采取相应的设计、施工措施，以便保证建筑物的正常使用工措施

41、，以便保证建筑物的正常使用 l地基承载力地基承载力折减折减：红黏土中的网状裂隙，使土体整体：红黏土中的网状裂隙，使土体整体性遭受破坏，大大削减了土体的强度。因此，在进行性遭受破坏，大大削减了土体的强度。因此，在进行地基基础设计时，土的抗剪强度和地基承载力都应相地基基础设计时，土的抗剪强度和地基承载力都应相应折减。应折减。第二章土的工程分类及野外简易鉴别四、湿陷性黄土 黄土是第四纪以来，大陆上干旱和半干旱气候条黄土是第四纪以来，大陆上干旱和半干旱气候条件下，沉积而成的，呈褐黄色或灰黄色，具有件下，沉积而成的，呈褐黄色或灰黄色，具有针状孔隙针状孔隙及及垂直节理垂直节理的一种特殊土。的一种特殊土。黄

42、土在我国主要黄土在我国主要分布于秦岭以北、日分布于秦岭以北、日月山以东、长城以南、月山以东、长城以南、太行山以西的青、陕、太行山以西的青、陕、甘、宁晋、豫等地区。甘、宁晋、豫等地区。这些地区黄土厚度大这些地区黄土厚度大（50m300m)，地层，地层全而连续，发育较典全而连续，发育较典型，在我国大的地貌型，在我国大的地貌分布图上，称为分布图上，称为黄土黄土高原高原。黄土分布图黄土分布图第二章土的工程分类及野外简易鉴别n一、黄土的特征及分类一、黄土的特征及分类u黄土的特征黄土的特征 l颜色为灰黄、褐黄、棕黄等色；颜色为灰黄、褐黄、棕黄等色；l具多孔性，其孔隙肉眼可见，具多孔性，其孔隙肉眼可见，n=

43、40%50%；l含有大量碳酸钙（含有大量碳酸钙（40%50%）或钙质结核（俗称）或钙质结核（俗称“砂姜石砂姜石”）；）；第二章土的工程分类及野外简易鉴别l质地均匀，成份以粉粒为质地均匀，成份以粉粒为主，约占主，约占40%50%，几，几乎不含乎不含0.25mm的颗粒；的颗粒；l无层理，厚度一般在无层理，厚度一般在50m300m；l有显著垂直柱状节理而有显著垂直柱状节理而呈直立性构造，在天然呈直立性构造，在天然情况下能保持直立边坡情况下能保持直立边坡；l天然含水量小，干燥时很坚天然含水量小，干燥时很坚固固；l遇水易剥落和遭受侵遇水易剥落和遭受侵蚀，有显著的湿陷性。蚀，有显著的湿陷性。第二章土的工程

44、分类及野外简易鉴别u黄土的分类黄土的分类 l根据黄土形成的地质年代不同，可将黄土分为：砂黄根据黄土形成的地质年代不同，可将黄土分为：砂黄土、新黄土、老黄土、红色黄土土、新黄土、老黄土、红色黄土四类四类；l按塑性图分类：粉质亚砂土、粉质轻亚砂土、粉质亚按塑性图分类：粉质亚砂土、粉质轻亚砂土、粉质亚黏土、粉质重亚黏土黏土、粉质重亚黏土四类四类。n二、黄土的工程特性二、黄土的工程特性u黄土的水理特性黄土的水理特性 l渗水性：由于黄土具有大孔隙及垂直节理等特殊构造，渗水性：由于黄土具有大孔隙及垂直节理等特殊构造，故其故其竖直方向竖直方向的渗透性远较水平方向的渗透性远较水平方向大大；l收缩和膨胀：黄土遇

45、水收缩和膨胀：黄土遇水膨胀，膨胀，失水失水收缩收缩，多次反复容，多次反复容易形成裂隙、剥落。水平方向的收缩性较竖直方向大易形成裂隙、剥落。水平方向的收缩性较竖直方向大50%100%；第二章土的工程分类及野外简易鉴别u黄土的力学特性黄土的力学特性 l抗剪强度：由于大孔隙及垂直节理的存在，原状黄土抗剪强度：由于大孔隙及垂直节理的存在，原状黄土的抗剪强度也表现出各向异性，水平方向的强度的抗剪强度也表现出各向异性，水平方向的强度较大较大，4545方向方向居中居中，竖直方向强度，竖直方向强度最小最小；l湿陷性：黄土浸水后在湿陷性：黄土浸水后在外荷载外荷载或或自重自重作用下发生作用下发生下沉下沉的现象，称

46、为湿陷性。黄土的湿陷机理尚待研究，目前的现象，称为湿陷性。黄土的湿陷机理尚待研究，目前公认的说法是：黄土浸水后，颗粒间原有的盐类胶结物公认的说法是：黄土浸水后，颗粒间原有的盐类胶结物溶解，强度很快降低，这是产生湿陷的溶解，强度很快降低，这是产生湿陷的原因原因；而黄土；而黄土中存在孔隙直径大于周围颗粒直径的架空结构，则是产中存在孔隙直径大于周围颗粒直径的架空结构，则是产生湿陷的生湿陷的条件条件。l崩解性：各类黄土的崩解性相差很大。遇水后，新黄崩解性：各类黄土的崩解性相差很大。遇水后，新黄土土迅速迅速全部崩解，老黄土要全部崩解，老黄土要经过一段时间经过一段时间才全部崩解，才全部崩解，而红色黄土浸水

47、而红色黄土浸水基本不基本不崩解。崩解。第二章土的工程分类及野外简易鉴别n二、黄土地区的防护处理工程二、黄土地区的防护处理工程u边坡防护边坡防护 l捶面防护捶面防护l浆砌（干砌）片石防护。浆砌（干砌）片石防护。u地基处理地基处理 l重锤夯实表层重锤夯实表层 l灰土垫层灰土垫层 l土桩深层加密土桩深层加密 l硅化加固硅化加固u地基处理地基处理 重视排水，防止渗漏重视排水，防止渗漏第二章土的工程分类及野外简易鉴别五、盐渍土 盐渍土是指在地表土层盐渍土是指在地表土层1m范围，易溶盐的平均含范围，易溶盐的平均含量量0.5%，使之盐渍化了的土。使之盐渍化了的土。盐渍土盐渍土在我国苏北、在我国苏北、渤海沿岸

48、、松渤海沿岸、松辽平原、河南、辽平原、河南、山西、内蒙、山西、内蒙、甘肃、青海、甘肃、青海、新疆等地均有新疆等地均有所分布。所分布。中国土壤地球化学分区图中国土壤地球化学分区图第二章土的工程分类及野外简易鉴别 盐渍土中的易溶盐含量随着含水量及存在状态不盐渍土中的易溶盐含量随着含水量及存在状态不同而变化。有的以固态结晶状态分布于土颗粒之间，有同而变化。有的以固态结晶状态分布于土颗粒之间，有的则以液态溶液存在于土的孔隙之中，而且随外界条件的则以液态溶液存在于土的孔隙之中，而且随外界条件的变化，的变化，固固液态液态可以相互转化。这种转化以及易溶盐可以相互转化。这种转化以及易溶盐的性质都直接影响着土的

49、物理力学性质。的性质都直接影响着土的物理力学性质。n一、盐渍土的形成与盐分含量的季节变化一、盐渍土的形成与盐分含量的季节变化u盐渍土的形成盐渍土的形成 盐渍土的形成过程：矿化度较高的地下水，沿着盐渍土的形成过程：矿化度较高的地下水，沿着土层中的毛细孔隙上升到地表或接近于地表，经蒸发作土层中的毛细孔隙上升到地表或接近于地表，经蒸发作用后，水中盐分析出，聚集于地表或地表以下不深的土用后，水中盐分析出，聚集于地表或地表以下不深的土层中而形成盐渍土。从这一规律可知，盐渍土形成必须层中而形成盐渍土。从这一规律可知，盐渍土形成必须具备的具备的三个条件三个条件：第二章土的工程分类及野外简易鉴别形形成条成条件

50、件地下水矿化度高，有易溶盐的充分来源地下水矿化度高，有易溶盐的充分来源地下水位较高，含有易溶盐的地下水能够到达或接近地面地下水位较高，含有易溶盐的地下水能够到达或接近地面气候干旱，年降雨量小雨蒸发量的地区，易形成盐渍土气候干旱，年降雨量小雨蒸发量的地区，易形成盐渍土 盐渍土的形成受到上述因素影响，故在分布上也盐渍土的形成受到上述因素影响，故在分布上也有一定的地域性：有一定的地域性：滨海滨海盐渍土：由海水淹渍，经过蒸发，盐分残留于地表盐渍土：由海水淹渍，经过蒸发，盐分残留于地表而形成而形成滨海地区的盐渍滨海地区的盐渍土土新疆新疆 盐渍土盐渍土第二章土的工程分类及野外简易鉴别冲积平原冲积平原盐渍土