1、工程地质与地基基础 02土的工程性质2基础与主线基础与主线先导具体应用土的物理性质及分类土的物理性质及分类土的渗透性土的渗透性土中应力土中应力土的压缩性和地基沉降计算土的压缩性和地基沉降计算土的抗剪强度土的抗剪强度土压力土压力渗透特性渗透特性变形特性变形特性强度特性强度特性地基承载力地基承载力 土坡和地基的稳定性土坡和地基的稳定性3第二章 土的物理性质及工程分类 2.1 土的组成及其结构构造2.2 土的物理性质指标2.3 土的物理状态指标2.4 土的工程分类4土的概念多种矿物颗粒组成的松散集合体。岩石岩石风化风化岩石破碎岩石破碎 化学成分改变化学成分改变剥蚀剥蚀搬运搬运沉积沉积松散颗粒集松散颗
2、粒集合体（土）合体（土）土的生成：岩石岩石地球颗粒堆积物颗粒堆积物地球5碎散性碎散性非连续介质非连续介质l 受力以后易变形受力以后易变形l 强度低，易在联接处破坏强度低，易在联接处破坏土的特点土的特点颗粒之间无联结或联结微弱颗粒之间无联结或联结微弱6三相介质三相介质多孔性多孔性 受力后水、气可排出，受力后水、气可排出，使土体积减小使土体积减小土的特点土的特点固相固相土骨架土骨架液相液相水水气相气相空气空气7自然变异性自然变异性（1）复杂性）复杂性（2）易变性）易变性（3）结构性）结构性土的特点土的特点8碎散性碎散性多孔性多孔性自然变异性自然变异性力学特性复杂力学特性复杂 变形特性变形特性 强度
3、特性强度特性 渗透特性渗透特性92.1 土的组成及其结构与构造一、土的固相一、土的固相 土粒的大小、相关矿物成分以及大小搭配情况土粒的大小、相关矿物成分以及大小搭配情况对土的物理力学性质有明显影响对土的物理力学性质有明显影响 1.土的颗粒级配土的颗粒级配工程上将各种不同的土粒按其粒径范围，划分为工程上将各种不同的土粒按其粒径范围，划分为若干粒组，为了表示土粒的大小及组成情况，通若干粒组，为了表示土粒的大小及组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量（即各粒组占土粒常以土中各个粒组的相对含量（即各粒组占土粒总量的百分数）来表示，称为总量的百分数）来表示，称为土的颗粒级配土的颗粒级配 试验方法试验方法
4、筛分法：筛分法：适用于适用于0.075mmd60mm比重计法比重计法:适用于适用于d0.075mm10筛分法筛分法用一套孔径不同的筛子，按用一套孔径不同的筛子，按从上至下筛孔逐渐减小放置。从上至下筛孔逐渐减小放置。将事先称过质量的烘干土样将事先称过质量的烘干土样过筛，称出留在各筛上的土过筛，称出留在各筛上的土质量，然后计算其占总土粒质量，然后计算其占总土粒质量的百分数质量的百分数 11比重计法比重计法利用不同大小的土粒在水中的沉降速度不同来利用不同大小的土粒在水中的沉降速度不同来确定小于某粒径的土粒含量确定小于某粒径的土粒含量12颗粒粒径级配曲线颗粒粒径级配曲线 纵坐标表示小于某粒径的土粒含量
5、百分比纵坐标表示小于某粒径的土粒含量百分比,横坐横坐标表示土粒的粒径标表示土粒的粒径(对数坐标）对数坐标）13颗粒级配的描述颗粒级配的描述 工程上常用不均匀系工程上常用不均匀系数数Cu描述颗粒级配的描述颗粒级配的不均匀程度不均匀程度 1060ddCud10、d30、d60小于某粒径的小于某粒径的土粒含量为土粒含量为10%、30%和和60%时所对应的粒径时所对应的粒径Cu愈大，表示土粒愈不均愈大，表示土粒愈不均匀。工程上把匀。工程上把Cu5的土视的土视为级配不良的土；为级配不良的土；Cu10的土视为级配良好的土的土视为级配良好的土 曲率系数曲率系数Cc描述颗粒级描述颗粒级配曲线整体形态，表明配曲
6、线整体形态，表明某粒组是否缺失情况某粒组是否缺失情况 6010230dddCc对于砾类土或砂类土，同时满对于砾类土或砂类土，同时满足足Cu5和和Cc=13时，定名为时，定名为良好级配砂或良好级配砾良好级配砂或良好级配砾 14颗粒级配的应用颗粒级配的应用 土的颗粒级配主要影响到土的渗透性、压实性和强度。土的颗粒级配主要影响到土的渗透性、压实性和强度。在工程上要根据不同目的来选择土料：在工程上要根据不同目的来选择土料：作为河岸路基，要考虑渗透性，应选级配良好的细砂作为河岸路基，要考虑渗透性，应选级配良好的细砂作为一般地基，主要考虑压缩性和强度，应选级配均作为一般地基，主要考虑压缩性和强度，应选级配
7、均 匀的粗粒土。匀的粗粒土。152.土粒的矿物成分土粒的矿物成分矿物成分取决于矿物成分取决于母岩的矿物成分母岩的矿物成分和和风化作用风化作用原生矿物：原生矿物：由岩石经过物理风化形成，其矿物成分由岩石经过物理风化形成，其矿物成分与母岩相同与母岩相同次生矿物：次生矿物：岩石经化学风化后所形成的新的矿物，岩石经化学风化后所形成的新的矿物，其成分与母岩不相同其成分与母岩不相同 例：例：石英、云母、长石等石英、云母、长石等特征：特征：矿物成分的性质较稳定，由其组成的土具矿物成分的性质较稳定，由其组成的土具有无粘性、透水性较大、压缩性较低的特点有无粘性、透水性较大、压缩性较低的特点 例：例：粘土矿物有高
8、岭石、伊利石、蒙脱石等粘土矿物有高岭石、伊利石、蒙脱石等特征：特征：性质较不稳定，具有较强的亲水性，遇水性质较不稳定，具有较强的亲水性，遇水易膨胀的特点易膨胀的特点 16二、土中的水二、土中的水 结晶水结晶水进入土颗粒矿物结晶格架中的水进入土颗粒矿物结晶格架中的水结合水结合水重力水重力水在重力或水头压力下运在重力或水头压力下运 动的自由水动的自由水毛细水毛细水存在于地下水位以上，存在于地下水位以上，受到水与空气交界面处受到水与空气交界面处 表面张力作用的自由水表面张力作用的自由水强结合水强结合水弱结合水弱结合水自由水自由水受静电引力吸附在受静电引力吸附在 土粒表面的水土粒表面的水土中水的含量显
9、著影响土的性质土中水的含量显著影响土的性质(尤其是粘性土尤其是粘性土)。17三、土中气体三、土中气体 连通气体连通气体与大气相连通，在外力作用与大气相连通，在外力作用 下易排出，对土的性质影响不大下易排出，对土的性质影响不大。封闭气体封闭气体与大气不相连通与大气不相连通，在外力在外力 作用下易溶于水，外力卸除后作用下易溶于水，外力卸除后 又重新释放出来，使得土的弹又重新释放出来，使得土的弹 性增加，透水性减小。性增加，透水性减小。18四、土的结构四、土的结构 在成土过程中所形成的土粒的空间排列及其联结形式，在成土过程中所形成的土粒的空间排列及其联结形式，与组成土的颗粒大小、颗粒形状、矿物成分和
10、沉积条件有与组成土的颗粒大小、颗粒形状、矿物成分和沉积条件有关关。单粒结构单粒结构碎石类土和砂类土的结构特征碎石类土和砂类土的结构特征蜂窝结构蜂窝结构粉土的结构特征粉土的结构特征絮状结构絮状结构粘性土的结构特征粘性土的结构特征土的结构类型：土的结构类型：191.单粒结构：单粒结构：粗矿物颗粒在水或空气中在自重作用下沉落粗矿物颗粒在水或空气中在自重作用下沉落形成的单粒结构，形成的单粒结构，其特点其特点是土粒间存在点与点的接触。根是土粒间存在点与点的接触。根据形成条件不同，可分为疏松状态和密实状态据形成条件不同，可分为疏松状态和密实状态 密实状态密实状态疏松状态疏松状态202.蜂窝结构：蜂窝结构：
11、颗粒间点与点接触，由于彼此之间引力大颗粒间点与点接触，由于彼此之间引力大于重力，接触后，不再继续下沉，形成链环单位于重力，接触后，不再继续下沉，形成链环单位,很多链很多链环联结起来，形成孔隙较大的蜂窝状结构环联结起来，形成孔隙较大的蜂窝状结构 蜂窝结构蜂窝结构213.絮状结构絮状结构：细微粘粒大都呈针状或片状，质量极轻，细微粘粒大都呈针状或片状，质量极轻，在水中处于悬浮状态。当悬液介质发生变化时，土粒表在水中处于悬浮状态。当悬液介质发生变化时，土粒表面的弱结合水厚度减薄，粘粒互相接近，凝聚成絮状物面的弱结合水厚度减薄，粘粒互相接近，凝聚成絮状物下沉，形成孔隙较大的絮状结构下沉，形成孔隙较大的絮
12、状结构 絮状结构絮状结构22五、土的构造五、土的构造 土的构造土的构造是指土体中各结构单元之间的关系。主要是指土体中各结构单元之间的关系。主要特征是土的成层性和裂隙性特征是土的成层性和裂隙性,即层理构造和裂隙构造，即层理构造和裂隙构造，二者都造成了土的不均匀性二者都造成了土的不均匀性 1.层理构造：层理构造：土粒在沉积过程中土粒在沉积过程中,由于由于不同阶段不同阶段沉积沉积的物质成分、颗粒大小或颜色不同的物质成分、颗粒大小或颜色不同,而沿而沿竖向竖向呈现出呈现出成层特征成层特征 2.裂隙构造：裂隙构造：土体被许多不连续的小裂隙所土体被许多不连续的小裂隙所分割分割,在在裂隙中常充填有各种盐类的沉
13、淀物裂隙中常充填有各种盐类的沉淀物 232.2 土的物理性质指标一、土的三相图一、土的三相图 气气水水土粒土粒msmwmVsVwVVa质量质量m体积体积VVv下标S土粒 W水 a气体土的三相之间的数量比例直接影响土的性质。土的三相之间的数量比例直接影响土的性质。湿土三相干土两相饱和土两相24n二、指标的定义二、指标的定义1.土粒比重（土粒相对密度）土粒比重（土粒相对密度）Gs ：土粒质量与同体积土粒质量与同体积的的4时纯水的质量之比时纯水的质量之比 。(无量纲无量纲)11/sswsssVmVmG土粒比重决定于土的矿物成分。土粒比重决定于土的矿物成分。可用比重瓶法测定。可用比重瓶法测定。一般范围
14、：细粒土（粘性土）一般一般范围：细粒土（粘性土）一般2.702.75；砂土一般为；砂土一般为2.65左左右。土中有机质含量增加，土粒相对密度减小，右。土中有机质含量增加，土粒相对密度减小，2.42.42.52.5。4 4C C时纯水的密度，时纯水的密度，1g/cm或1t/m 气气水水土粒土粒msmwmVsVwVVa质量质量m体积体积V252.土的密度土的密度：单位体积土的质量单位体积土的质量 awswsVVVmmVm工程中常用重度工程中常用重度 来表示单位体来表示单位体积土的重力积土的重力 g重力加速度，重力加速度，近似取近似取10m/s2 气气水水土粒土粒msmwmVsVwVVa质量质量m体
15、积体积V测定方法：测定方法：环刀法环刀法26气气水水土粒土粒msmwmVsVwVVa质量质量m体积体积V3.土的含水量土的含水量：土中水的质量与土粒质量之比。土中水的质量与土粒质量之比。%100%100sssmmmmm土的含水量是标志土含水程度的一个重要物理指标。土的含水量是标志土含水程度的一个重要物理指标。天然土层含水量变化范围较大，与土的种类、埋藏条件天然土层含水量变化范围较大，与土的种类、埋藏条件及其所处的自然地理环境等有关。及其所处的自然地理环境等有关。测定方法：测定方法：通常用烘干法，亦可近似用酒精燃烧法通常用烘干法，亦可近似用酒精燃烧法 274.不同状态下土的密度和重度不同状态下土
16、的密度和重度干密度干密度d ：单位体积中固体单位体积中固体颗粒部分的质量颗粒部分的质量 Vmsd浮密度浮密度 ：土单位体积内土土单位体积内土粒质量与同体积水的质量之差粒质量与同体积水的质量之差 VVmss各密度指标在数值上的关系：各密度指标在数值上的关系：sat d 可证明：可证明：satw气气水水土粒土粒msmwmVsVwVVVa质量质量m体积体积V饱和密度饱和密度sat ：土体中孔隙完土体中孔隙完全被水充满时的土的密度全被水充满时的土的密度 VVmvssat工程上用以控制填方的施工质量。28气气水水土粒土粒msmwmVsVwVVVa质量质量m体积体积V孔隙比孔隙比e和孔隙率和孔隙率n孔隙比
17、孔隙比e ：土中孔隙体积与土土中孔隙体积与土粒体积之比粒体积之比 饱和度饱和度Sr：土中孔隙水的体土中孔隙水的体积与孔隙总体积之比，积与孔隙总体积之比，饱和度描述土中孔隙被水充满的程度。干土饱和度描述土中孔隙被水充满的程度。干土Sr=0,饱和土饱和土Sr=100%。砂土砂土根据饱和度分为三种状态根据饱和度分为三种状态:svVVe孔隙率孔隙率n ：土中孔隙体积与总土中孔隙体积与总体积之比，以百分数表示体积之比，以百分数表示%100VVnv%100vrVVSSr50%稍湿；稍湿；50Sr80%很湿；很湿；Sr80%饱和饱和5.描述土的孔隙体积相对含量的指标描述土的孔隙体积相对含量的指标29三、指标
18、间的换算三、指标间的换算气气水水土粒土粒Gsw Vs11+1+e质量质量m体积体积V土的三相指标中土的三相指标中，土粒比重土粒比重Gs ，含水量含水量和和密度密度是通是通过试验测定的，可以根据三过试验测定的，可以根据三个基本指标换算出其余各指个基本指标换算出其余各指标标Vv=eGsw Gs（1）w eGVmws1)1(11eGVmwssd推导：推导：换算关系式：换算关系式：1)1(1wsdwsGGeeeGVVmwswVssat1)(eGwswsat1)1(eeVVnV1eGVmVVSsWVwVwr30四、例题分析四、例题分析 【例1】某土样经试验测得体积为某土样经试验测得体积为100cm3，湿
19、土质量为湿土质量为187g，烘干后，干土质量为烘干后，干土质量为167g。若土粒的相对密度若土粒的相对密度Gs为为2.66，求该土样的含水量，求该土样的含水量、密度密度、重度重度、干重度干重度d 、孔隙比、孔隙比e、饱和重度、饱和重度sat和有效重度和有效重度 。【解答】解答】%98.11167167187%100smm3/87.1100187cmgVm3/7.181087.1mkNg3/7.1610100167mkNgdd593.0187.1)1198.01(66.21)1(sGe%7.53593.066.21198.0eGSsr3/4.2010593.01593.066.21mkNeeGs
20、sat3/4.10104.20mkNwsat31【例2】已知土粒比重已知土粒比重Gs为为2.72，饱和度饱和度Sr为为37%，孔隙比孔隙比e为为0.95。问当问当Sr提高到提高到9090时，每立方的土应加多少水？时，每立方的土应加多少水？【解答】解答】由Vv=eVs=VVs 得Vs=V/1e=1/1+0.95=0.513m Vv=eVs=0.950.513=0.487m 当Sr为37%时，Vw=SrVv=0.370.487=0.18m当Sr为90%时，Vw=SrVv=0.900.487=0.438m （Vv不变）Vw=0.4380.18=0.258m故应加水Ww=w Vw=100.258=2.
21、58kN32【例3】某料场某料场3030万方土料，初始孔隙比万方土料，初始孔隙比e e1 11.21.2，问可填筑，问可填筑e20.7的土堤多少立方米？的土堤多少立方米？【解答】解答】64.132.113011eVVs（填筑前后Vs不变）VVv+Vs=e2Vs+Vs=(0.7+1)Vs=1.713.64=23.18万方33【例4】某基坑体积某基坑体积20002000立方米，土料比重立方米，土料比重Gs为为2.7，含水量含水量 为为15%，孔隙比孔隙比e为为0.6。要求填土要求填土为为17%，干容重，干容重d为为17.6kN/m3.问问（1）取土场土的容重、干容重和饱和度？）取土场土的容重、干容
22、重和饱和度？（2）取多少方土？）取多少方土？（3）碾压时应洒多少水？填土的孔隙比是多少？）碾压时应洒多少水？填土的孔隙比是多少？【解答】解答】%5.676.07.215.0/4.19)15.01(87.16)1(/87.16106.017.2133eGSmkNmkNeGsrdwsd（1）34（2）填土3112222112125.191220006.0153.01111153.016.17107.21mVeeVeVeVVVGessdws得有由（3）由%153880020004.191swswWWVWW得Ww=5060.87kN，Ws=33739.1kN设加水xkN，则17.01.3373987.
23、5060 xWxWsw解出x=674.8kN352.3 土的物理状态指标一、无粘性土的密实度一、无粘性土的密实度 无粘性土无粘性土一般指碎石一般指碎石(类类)和砂和砂(类类)土。土。无粘性土的物理性质主要决定于土的密实度状态。无粘性土的物理性质主要决定于土的密实度状态。土的密实度土的密实度指单位体积土中固体颗粒的含量。根据土指单位体积土中固体颗粒的含量。根据土颗粒含量的多少，天然状态下的砂、碎石等处于从紧密到颗粒含量的多少，天然状态下的砂、碎石等处于从紧密到松散的不同物理状态。松散的不同物理状态。361.孔隙比孔隙比e 孔隙比孔隙比e可以用来表示砂土的密实度。对于同一种土，可以用来表示砂土的密
24、实度。对于同一种土，当孔隙比小于某一限度时，处于密实状态。孔隙比愈大，当孔隙比小于某一限度时，处于密实状态。孔隙比愈大，土愈松散。土愈松散。但孔隙比但孔隙比e难以反映颗粒级配的影响。难以反映颗粒级配的影响。2.相对密实度相对密实度DrminmaxmaxeeeeDr砂土在天然状砂土在天然状态下孔隙比态下孔隙比砂土在最密实状砂土在最密实状态时的孔隙比态时的孔隙比砂土在最松砂土在最松散状态时的散状态时的孔隙比孔隙比当当Dr=0=0时，时，e=emax ，表示土处于最疏松状态表示土处于最疏松状态;当当Dr=1.0时，时，e=emin ，表示土体处于最密实状态，表示土体处于最密实状态Dr1/3 疏松状态
25、疏松状态1/3Dr2/3中密状态中密状态2/3Dr1密实状态密实状态373.按动力触探确定无粘性土的密实度按动力触探确定无粘性土的密实度 天然砂土的密实度，可按原位标准贯入试验的锤击数天然砂土的密实度，可按原位标准贯入试验的锤击数N进行评定。天然碎石土的密实度，可按原位重型圆锥进行评定。天然碎石土的密实度，可按原位重型圆锥动力触探的锤击数动力触探的锤击数N63.5进行评定进行评定(GB50007-2002)密实度密实度按按N评定砂土密实度评定砂土密实度 按按N63.5评定碎石土密实度评定碎石土密实度 松散松散稍密稍密中密中密密实密实N10N63.5510N155N63.51015N3010N6
26、3.520N30N63.52038二、例题分析二、例题分析 n【例】某砂土试样某砂土试样,试验测定土粒相对密度试验测定土粒相对密度Gs=2.7,含水量含水量=9.43%,天然密度天然密度=1.66g/cm3。已知砂样最密实状态时已知砂样最密实状态时称得干砂质量称得干砂质量ms1=1.62kg,最疏松状态时称得干砂质量最疏松状态时称得干砂质量ms2=1.45kg。求此砂土的相对密度求此砂土的相对密度Dr,并判断砂土所处的密并判断砂土所处的密实状态实状态 【解答】解答】78.0166.1)0943.01(7.21)1(sGe砂土在天然状态下的孔隙比砂土在天然状态下的孔隙比砂土最小孔隙比砂土最小孔隙
27、比31max/62.1cmgVmsd67.01maxmindwsGe砂土最大孔隙比砂土最大孔隙比32min/45.1cmgVmsd86.01minmaxdwsGe42.0minmaxmaxeeeeDr相对密实度相对密实度（1/3,2/31/3,2/3 中密状态中密状态39三、粘性土的稠度三、粘性土的稠度 1.粘性土的稠度状态粘性土的稠度状态稠度稠度是指土的软硬程度或土受外力作用所引起变形或破是指土的软硬程度或土受外力作用所引起变形或破坏的抵抗能力坏的抵抗能力,是粘性土最主要的物理状态特征是粘性土最主要的物理状态特征 0固态或半固态固态或半固态可塑状态可塑状态流动状态流动状态塑限塑限P液限液限L
28、粘性土由某一种状态过渡到另一状态的界限含水量称为粘性土由某一种状态过渡到另一状态的界限含水量称为土的稠度界限土的稠度界限(阿太堡界限阿太堡界限)缩限缩限s可塑状态是指土在外力作用下可塑成任何形状而不发生可塑状态是指土在外力作用下可塑成任何形状而不发生裂纹，并当外力移去后仍能保持既得的形状。裂纹，并当外力移去后仍能保持既得的形状。40测定方法测定方法：液限：液限：我国采用锥式液限仪，我国采用锥式液限仪，76g锥体人工放锥锥体人工放锥5s 时沉入土中时沉入土中10mm 美国、日本等国家采用碟式液限仪。美国、日本等国家采用碟式液限仪。塑限：塑限：搓条法，土条直径为搓条法，土条直径为3mm时恰好开始断
29、裂时恰好开始断裂联合测定法：锥式液限仪电磁放锥，联合测定法：锥式液限仪电磁放锥，下沉深度为下沉深度为 10mm和2mm所对应的含水量分别为液所对应的含水量分别为液 限和塑限限和塑限 公路土工试验规程公路土工试验规程(JTJ05193)规定采用规定采用100g锥体下沉锥体下沉20mm为液限。为液限。41液塑限联合测定仪液塑限联合测定仪下沉深度为下沉深度为10mm所对应的含水量为液限所对应的含水量为液限;下沉深度为下沉深度为2mm处所对应的含水量为塑限处所对应的含水量为塑限 422.粘性土的塑性指数和液性指数粘性土的塑性指数和液性指数塑性指数塑性指数IP是液限和塑限的差值是液限和塑限的差值(省去省
30、去%)，即土处在可塑状态的即土处在可塑状态的含水量变化范围含水量变化范围说明：说明：塑性指数的大小取决于土颗粒吸附结合水的能力塑性指数的大小取决于土颗粒吸附结合水的能力,即与即与土中粘粒含量有关。粘粒含量越多土中粘粒含量有关。粘粒含量越多,塑性指数就越高塑性指数就越高 说明：说明：液性指数表征土的天然含水量与界限含水量间的相对关系。液性指数表征土的天然含水量与界限含水量间的相对关系。当当IL0时时,P,土处于坚硬状态土处于坚硬状态;当当IL1时时,L,土处于流动状土处于流动状态。根据态。根据IL值可以直接判定土的软硬状态值可以直接判定土的软硬状态 (GB50007-2002)PLpI液性指数液
31、性指数IL是粘性是粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比 PPLII状态状态液性指数液性指数坚硬坚硬硬塑硬塑可塑可塑软塑软塑流塑流塑IL00IL0.250.25IL0.750.75IL1IL143例题分析例题分析 192241pI【例】已知粘土比重为已知粘土比重为2.752.75，液限为，液限为4141，塑限为，塑限为2222，饱和度饱和度9898，孔隙比，孔隙比1.551.55。求塑性指数和液性指数。求塑性指数和液性指数。【解答】解答】%2.5575.298.055.1srGse74.122.041.022.0552.0plplI流塑状态流塑状态
32、442.4 土的工程分类一、分类的目的和原则一、分类的目的和原则 土的分类体系就是根据土的工程性质差异将土划分土的分类体系就是根据土的工程性质差异将土划分成一定的类别，目的在于通过通用的鉴别标准，便于在成一定的类别，目的在于通过通用的鉴别标准，便于在不同土类间作有价值的比较、评价、积累以及学术与经不同土类间作有价值的比较、评价、积累以及学术与经验的交流验的交流分类原则：分类原则：1.分类要简明，既要能综合反映土的主要工程性质，又要分类要简明，既要能综合反映土的主要工程性质，又要测定方法简单，使用方便测定方法简单，使用方便2.土的分类体系所采用的指标要在一定程度上反映不同类土的分类体系所采用的指
33、标要在一定程度上反映不同类工程用土的不同特性工程用土的不同特性45二、分类体系与方法二、分类体系与方法 分类体系：分类体系：1.建筑工程系统分类体系建筑工程系统分类体系2.工程材料系统分类体系工程材料系统分类体系侧重把土作为建筑地基和环境，研究对象为原状土，侧重把土作为建筑地基和环境，研究对象为原状土，例如：建筑地基基础设计规范例如：建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)地地基土分类方法基土分类方法侧重把土作为建筑材料，用于路堤、土坝和填土地基侧重把土作为建筑材料，用于路堤、土坝和填土地基工程。研究对象为扰动土，例如：土的分类标准工程。研究对象为扰动土，例如：土的分类标准(GBJ14
34、5-90)工程用土的分类和公路土工试验规程工程用土的分类和公路土工试验规程(JTJ051-93)土的工程分类土的工程分类46分类方法分类方法：1.建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范(GB500072002)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（岩）分为岩石、碎石土、砂土、粉土和粘性土地基土（岩）分为岩石、碎石土、砂土、粉土和粘性土五大类五大类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岩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饱和单轴抗压强度石，坚硬程度可根据岩块的饱和单轴抗压
35、强度frk分类分类 坚硬程度类别坚硬程度类别饱和单轴抗压饱和单轴抗压强度强度frk(Mpa)坚硬岩坚硬岩较硬岩较硬岩较软岩较软岩软岩软岩极软岩极软岩30frk60frk6015frk305frk15frk547土的名称土的名称漂石漂石块石块石卵石卵石碎石碎石圆砾圆砾角砾角砾颗粒形状颗粒形状圆形及亚圆形为主圆形及亚圆形为主棱角形为主棱角形为主圆形及亚圆形为主圆形及亚圆形为主棱角形为主棱角形为主圆形及亚圆形为主圆形及亚圆形为主棱角形为主棱角形为主颗粒级配颗粒级配粒径大于粒径大于200mm的颗的颗粒含量超过全重粒含量超过全重50粒径大于粒径大于20mm的颗粒的颗粒含量超过全重含量超过全重50粒径大于
36、粒径大于2mm的颗粒的颗粒含量超过全重含量超过全重50注：注：定名时应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定定名时应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定碎石土的分类碎石土的分类b.碎石土的分类碎石土的分类 粒径大于粒径大于2mm的颗粒含量超过全重的颗粒含量超过全重50%的土称为碎石土的土称为碎石土48c.砂土的分类砂土的分类 粒径大于粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重的颗粒含量不超过全重50%的土，且粒的土，且粒径大于径大于0.075mm的颗粒含量超过全重的颗粒含量超过全重50%的土称为砂土的土称为砂土 土的名称土的名称砾砂砾砂粗砂粗砂中砂中砂细砂细砂粉砂粉砂颗粒级配颗粒级配粒径大于粒径大于2m
37、m的颗粒含量占全重的颗粒含量占全重2550注：注：定名时应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定定名时应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定粒径大于粒径大于0.5mm的颗粒含量超过全重的颗粒含量超过全重50粒径大于粒径大于0.25mm的颗粒含量超过全重的颗粒含量超过全重50粒径大于粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重的颗粒含量超过全重85粒径大于粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重的颗粒含量超过全重50砂土的分类砂土的分类49易于液化接近砂土的性质；易于液化接近砂土的性质；又易于湿陷、冻胀接近粘土的性质。又易于湿陷、冻胀接近粘土的性质。密实度密实度稍密稍密中密中密密实密实孔隙比孔隙比e0
38、.900.75e0.90e0.75湿度湿度稍湿稍湿湿湿很湿很湿含水量含水量W30d.粉土的分类粉土的分类 粒径大于粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重的颗粒含量不超过全重50%，塑性指，塑性指数数IP10的土称为粉土的土称为粉土50e.粘性土的分类粘性土的分类 粒径大于粒径大于0.075mm的颗粒含量不超的颗粒含量不超过全重过全重50%，塑性指数，塑性指数IP10的土称的土称为粘性土，粘性土根据塑性指数细分为粘性土，粘性土根据塑性指数细分土的名称土的名称粘土粘土粉质粘土粉质粘土塑性指数塑性指数注：注：塑性指数由相应于塑性指数由相应于76g圆圆锥体沉入土样中深度为锥体沉入土样中深度为10m
39、m测定的液限计算而得测定的液限计算而得 IP1710IP1751三、例题分析三、例题分析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,试按试按地基规范分类法确定三种土的名称地基规范分类法确定三种土的名称 52【解答】解答】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的占总土质的占总土质量的量的67%、粒径小于、粒径小于0.075mm占总土质量的占总土质量的21%,满足满足粒径大于粒径大于2mm的不超过的不超过50%,粒径大于粒径大于0.075mm的超过的超过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2mm的占总土质量的的占总土质量的33%,满足粒径大满足粒径大于于2mm占总土质量占总土质量25%50%的要求的要求,故此土应命名为故此土应命名为砾砂砾砂 B土土:粒径大于粒径大于2mm的没有的没有,粒径大于粒径大于0.075mm占总土质占总土质量的量的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,此土应命名为此土应命名为粉砂粉砂 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
