土的工程分类

4.3土的工程分类4.3.1土的工程分类原则和体系4.3.2我国土的工程分类4.3.1土的工程分类原则和体系土的工程分类的目的土的工程分类的原则土的工程分类体系土的工程分类的目的根据土类，可以大致判断土的基本工程性质，并可结合其他因素评价地基的承载力、抗渗流与抗冲刷稳定性，在振动作用下的可液化性以及作为建筑材料的适宜性等根据土类，可以合理确定不同土的研究内容与方法当土的性质不能满足工程要求时，也需根据土类（结合工程特点）确定相应的改良与处理方法。土的工程分类的原则工程特性差异性的原则以成因、地质年代为基础的原则分类指标便于测定的原则即分类应综合考虑土的各种主要工程特性（强度与变形特性等），用影响土的工程特性的主要因素作为分类的依据，从而使所划分的不同土类之间，在其各主要的工程特性方面有一定质的或显著的量的差别。因为土是自然历史的产物，土的性质受土的成因（包括形成环境）与形成年代控制。即既采用的分类指标，要既能综合反映土的基本工程特性，又要测定方法简便。土的工程分类体系建筑工程系统的分类体系材料系统的分类体系侧重于把土作为建筑地基和环境侧重于把土作为建筑材料4.3.2我国土的工程分类主要特点划分原则与标准主要特点在考虑划分标准时，注重土的天然结构连结的性质和强度，始终与土的主要工程特性-变形和强度特征紧密联系。因此，首先考虑了按堆积年代和地质成因的分类，同时将某些特殊形成条件和特殊工程性质的区域性特殊土与普通土区别开来。在以上基础上，总体再按颗粒级配或塑性指数分为碎石土、砂土、粉土和粘性土四大类，并结合地质年代、成因和某种特殊性质综合命名。划分原则与标准按堆积年代划分按地质成因划分按有机质含量划分老堆积土；一般堆积土；新近堆积土按分布区域或特殊性质划分按颗粒级配和塑性指数划分残积土；坡积土；洪积土；冲积土；湖积土；海积土；冰水沉积土和风积土等无机土、有机质土、泥炭质土和泥炭湿陷性土、红粘土、软土（包括淤泥和淤泥质土）、混合土、填土、多年冻土、膨胀土、盐渍土、污染土碎石土、砂土、粉土和粘性土碎石土：粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50％的土。根据颗粒级配和颗粒形状分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾。砂土：粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50％，且粒径大于0．075mm的颗粒含量超过全重50％的土。根据颗粒级配分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂粉土：粒径大于0.075mm的颗粒不超过全重50％，且塑性指数小于或等于10的土。根据颗粒级配(粘粒含量)分为砂质粉土和粘质粉土。粘性土：塑性指数大于10的土。根据塑性指数分为粉质粘土和粘土4.4土的成因类型特征4.4.1残积土4.4.2坡积土4.4.3洪积土4.4.4冲积土4.4.5湖泊沉积物4.4.6海洋沉积物4.4.7冰积土和冰水沉积物4.4.8风积土4.4.1残积土岩石经风化后未被搬运的那一部分分布受地形控制颗粒未磨圆或分选，呈棱角状，无层理构造。细小颗粒被冲刷带走，孔隙度大。与基岩之间无明显界限，经基岩风化带过渡到新鲜基岩，成分和结构呈过渡变化。因原始地形变化大，岩层风化程度不一，所以土层厚度、组成成分、结构及物理力学性质在很小范围内变化很大，均匀性很差，加上孔隙度较大，作为建筑物地基容易引起不均匀沉降；在山坡的残积土分布地段，常有因修筑建筑物而产生沿下部基岩面或某软弱面的滑动等不稳定问题。4.4.2坡积土经雪水的细水片流缓慢洗刷、剥蚀，及土粒在重力作用下顺着山坡逐渐移动形成的堆积物。它一般分布在坡腰上或坡脚下，其上部与残积土相接。坡积土底部的倾斜度决定于基岩边坡的倾斜程度，而表面倾斜度则与生成时间有关，时间越长，搬运、沉积在山坡下部的物质越厚，表面倾斜度就越小。颗粒组成有沿斜坡由上而下、由粗变细的分选现象。在垂直剖面上，下部与基岩接触处往往是碎石、角砾土，其中充填有粘性土或砂土。上部较细，多为粘性土；矿物成分与下部基岩无直接关系；土质(成分、结构)上下不均一，结构疏松，压缩性高，且土层厚度变化大，故对建筑物常有不均匀沉降问题；由于其下部基岩面往往富水，工程中易产生沿下卧残积层或基岩面的滑动等不稳定问题。4.4.3洪积土是由大量融雪骤然集聚而成的暂时性山洪急流带来的碎屑物质在山沟的出口处或山前倾斜平原堆积形成的洪积土体。山洪携带的大量碎屑物质流出沟谷口后，因水流流速骤减而呈扇形沉积体，称洪积扇。离山口近处堆积了分选性差的粗碎屑物质，颗粒呈棱角状。离山口远处，因水流速度减小，沉积物逐渐变细，由粗碎屑土(如块石、碎石、粗砂土)逐渐过渡到分选性较好的砂土、粘性土。洪积物颗粒虽有上述离山远近而粗细不同的分选现象，但因历次洪水能量不尽相同，堆积下来的物质也不一样，因此洪积物常具有不规划的交替层理构造，并具有夹层、尖灭或透镜体等构造。相邻山口处的洪积扇常常相互连接成洪积裙，并可发展为洪积平原。洪积平原地形坡度平缓，有利于城镇、工厂建设及道路的建筑。洪积土作为建筑材地基，一般认为是较理想的，尤其是离山前较近的洪积土颗粒较粗，地下水位埋藏较深，具有较高的承载力，压缩性低，是建筑物的良好地基。在离山区较远的地带，洪积物的颗粒较细、成分较均匀、厚度较大，一般也是良好的天然地基。但应注意的是上述两地段的中间过渡地带，常因粗碎屑土与细粒粘性土的透水性不同而使地下水溢出地表形成沼泽地带，且存在尖灭或透镜体，因此土质较差，承载力较低，工程建设中应注意这一地区的复杂地质条件。4.4.4冲积土冲积土是由河流的流水作用将碎屑物质搬运到河谷中坡降平缓的地段堆积而成的，它发育于河谷内及山区外的冲积平原中。根据河流冲积物的形成条件，可分为：河床相：河漫滩相牛辄湖相河口三角洲相河床相河床相冲积土主要分布在现河床地带，其次是阶地上。河床相冲积土在山区河流或河流上游大多是粗大的石块、砾石和粗砂；中下游或平原地区沉积物逐渐变细。冲积物由于经过流水的长途搬运，相互磨蚀，所以颗粒磨圆度较好，没有巨大的漂砾，这与洪积土的砾石层有明显差别。山区河床冲积土厚度不大，一般不超过10m，但也有近百米的，而平原地区河床冲积土则厚度很大，一般超过二十米至数百米，甚至千米。河漫滩相河漫滩相冲积土是在洪水期河水漫溢河床两侧，携带碎屑物质堆积而成的，土粒较细，可以是粉土、粉质粘土或粘土，并常夹有淤泥或泥炭等软弱土层，覆盖于河床相冲积土之上，形成常见的上细下粗的冲积土的“二元结构”。牛轭湖相牛轭湖相冲积土是在废河道形成的牛轭湖中沉积成的松软土，颗粒很细，常含大量有机质，有时形成泥炭；河口三角洲相在河流入海或入湖口，所搬运的大量细小颗粒沉积下来，形成面积宽广而厚度极大的三角洲沉积物，这类沉积物通常含有淤泥质土或淤泥层。总之河流冲积土随其形成条件不同，具有不同的工程地质特性。古河床相土的压缩性低，强度较高，是工业与民用建筑的良好地基，而现代河床堆积物的密实度较差，透水性强，若作为水工建筑物的地基则将引起坝下渗漏。饱水的砂土应可能由于振动而引起液化。河漫滩相冲积物覆盖于河床相冲积土之上形成的具有双层结构的冲积土体常被作为建筑物的地基，但应注意其中的软弱土层夹层；牛轭湖相冲积土是压缩性很高及承载力很低的软弱土，不宜作为建筑物的天然地基；三角洲沉积物常常是饱和的软粘土，承载力低，压缩性高，若作为建筑物地基应慎重对待。但在三角洲冲积物的最上层，由于经过长期的压实和干燥，形成所谓的硬壳层，承载力较下面的为高，一般可用作低层或多层建筑物的地基。4.4.5湖泊沉积物分为湖边沉积物和湖心沉积物。湖边沉积物是湖浪冲蚀湖岸形成的碎屑物质在湖边沉积而形成的，湖边沉积物中近岸带沉积的多是粗颗粒的卵石、圆砾和砂土，远岸带沉积的则是细颗粒的砂土和粘性土。湖边沉积物具有明显的斜层理构造，近岸带土的承载力高，远岸带则差些。湖心沉积物是由河流和湖流挟带的细小悬浮颗粒到达湖心后沉积形成的，主要是粘土和淤泥，常夹有细砂、粉砂薄层，土的压缩性高，强度很低。若湖泊逐渐淤塞，则可演变为沼泽，沼泽沉积土称为沼泽土，主要由半腐烂的植物残体和泥炭组成的，泥炭的含水量极高，承载力极低，一般不宜作天然地基。4.4.6海洋沉积物按海水深度及海底地形，海洋可分为滨海带、浅海区、陆坡区和深海区，相应的四种海相沉积物性质也各不相同。滨海沉积物主要由卵石、圆砾和砂等组成，具有基本水平或缓倾的层理构造，其承载力较高，但透水性较大。浅海沉积物主要由细粒砂土、粘性土、淤泥和生物化学沉积物(硅质和石灰质)组成，有层理构造，较滨海沉积物疏松、含水量高、压缩性大而强度低。陆坡和深海沉积物主要是有机质软泥，成分均一。海洋沉积物在海底表层沉积的砂砾层很不稳定，随着海浪的不断移动变化，选择海洋平台等构筑物地基时，应慎重对待。4.4.7冰积土和冰水沉积物冰积土和冰水沉积土是分别由冰川和冰川融化的冰下水进行搬远堆积而成。其颗粒以巨大块石、碎石、砂、粉土及粘性土混合组成。一般分选性极差，无层理，但冰水沉积常具斜层理。颗粒呈棱角状，巨大块石上常有冰川擦痕。4.4.8风积土在干旱气候条件下，岩石的风化碎屑物被风吹扬，搬运一段距离后，在有利的条件下堆积起来的一类土。颗粒主要由粉粒或砂粒组成，土质均匀，质纯，孔隙大，结构松散。最常见的是风成砂及风成黄土，风成黄土具强湿陷性。