土的工程性质-6章-土的工程地质分类课件

第六章土的工程地质分类

及地质特性第六章土的工程地质分类

及地质特性16-1土的工程地质分类6-1土的工程地质分类21.一般性分类—适于教学、科研、包括所有土，其理论意义大。2.局部性分类—根据土的几个专门性指标对土分类。3.专门性分类—生产意义大，直接为施工和设计服务。土的工程分类的基本类型：1.一般性分类—适于教学、科研、包括所有土，其理论意义大。土3二、土的工程地质分类原则、形式

国内外各种土的工程地质分类的方案很多，但都是按一定的原则，在充分认识土的不同特殊性的基础上归纳其共性。二、土的工程地质分类原则、形式4

第一级：成因分类:不同成因时代、成分结构其性质不同第二级：土质分类:以反映土的物质组成及土粒与水的相互作用的有关特性，另外还要依据粒度、塑性作为原则分类。第三级：工程建筑类型分类:主要是为满足工程建筑的需要，考虑土的结构和土所处的状态不同，使有关指标范围较大，选用一个或几个有关指标对土进行分类（包括状态指标、密度指标、压缩性指标等）第一级：成因分类:不同成因时代、成分结构其性质不同5土质分类有两种分类原则：一是按土的粒度成分:因粒度反映了土的连结和排列，反映了矿物成分成因。二是按土的塑性特性:由于塑性指数反映矿物成分更充分，便反映了粒度成分矿物成分.土质分类有两种分类原则：6三、我国主要的土质分类简介

三、我国主要的土质分类简介71.《土的工程分类标准》(GBT50145—2007)中土的分类该标准适用于各类工程用土的鉴别、定名和描述，以便于对土的性状作定性评价，是土的通用分类标准。一般土，按其不同粒组的相对含量可划分为巨粒土和含巨粒土、粗粒土、细粒土；巨粒土和含巨粒土、粗粒土，按粒组、级配、所含细粒情况细分为16种土类；细粒土按塑性图、所含粗粒类别及有机质情况细分为16种土类。各类土都给以一定命名和代号。1.《土的工程分类标准》(GBT50145—2007)中土8粒组划分粒组划分9巨粒土按粒度成分的分类巨粒土按粒度成分的分类10砾类土按粒度成分的分类砾类土按粒度成分的分类11砂类土按粒度成分的分类砂类土按粒度成分的分类12土的工程性质_6章_土的工程地质分类课件13土的工程性质_6章_土的工程地质分类课件14该分类体系是结合我国土质条件和多年实践经验，经改进、补充而形成的岩土工程专门分类。首先按堆积年代和地质成因进行划分，并将某些特殊条件下形成具特殊工程性质的区域性特殊土与一般性土区别开来。按颗粒级配或塑性指数将土分为碎石土、砂土、粉土和粘性土四大类，并结合堆积年代、成因和某种待殊性质综合定名。2．《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)中土的分类

该分类体系是结合我国土质条件和多年实践经验，经改进、补充而形15(1)土按堆积年代可划分为以下三类：老堆积土一般堆积土新近堆积土(2)根据地质成因可将土分为:残积土、坡积土、洪积土、冲积土、淤积土、冰积土、风积土等。(1)土按堆积年代可划分为以下三类：16

(3)根据有机质含量可将土分为:无机土、有机质土、泥炭质土和泥炭(3)根据有机质含量可将土分为:17(4)按颗粒级配和塑性指数可将土分为:碎石土、砂土、粉土和粘性土(4)按颗粒级配和塑性指数可将土分为:18碎石土3.3.2粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量50%的土，应定名为碎石土，并按表3.3.2进一步分类。岩土工程勘察规范GB50021—2001碎石土3.3.2粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量5019砂土粒径大于2mm的颗粒质量不超过总质量的50%，粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量50%的土，应定名为砂土，并按表3.3.3进一步分类。岩土工程勘察规范GB50021—2001砂土粒径大于2mm的颗粒质量不超过总质量的50%，粒径大于20粉土粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%，且塑性指数等于或小于10的土，应定名为粉土。建筑地基基础设计规范GB50007-2002岩土工程勘察规范GB50021—2001粉土粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%21塑性指数大于10的土应定名为粘性土。

粘性土应根据塑性指数分为粉质粘土和粘土，塑性指数大于10，且小于或等于17的土，应定名为粉质粘土；塑性指数大于17的土应定名为粘土。粘性土注：塑性指数应由相应于76g圆锥仪沉入土中深度为10mm时测定的液限计算而得。

建筑地基基础设计规范GB50007-2002岩土工程勘察规范GB50021—2001塑性指数大于10的土应定名为粘性土。

粘性土应根据塑性指22（5）特殊性土分为：湿陷性土、红粘土、软土、填土、多年冻土、膨胀土、盐渍土、污染土。（5）特殊性土分为：236-2土的一般性分类及

一般土的工程地质特性土的第一级分类是地质成因类型按土的成因来划分，主要考虑了自然地理、地质环境、地质应力和地质作用等因素，有时可考虑到土的地质时代，如Q3湖积土、Q4冲积土等。这种分类可作为编制一般性小比例尺工程地质概略图(如比例尺为1:20万，1:10万，1:5万)时划分土类之用，供规划阶段制定规划方案，以说明区域地质条件，分析一般工程地质条件。6-2土的一般性分类及

一般土的工程地质特性土的第一级分24土的第二级分类是土质类型按土的形成条件和内部连结，划分为“一般土”和“特殊土”。一般土，可划分为巨粒土、粗粒土和细粒土；特殊土包括淤泥类土、黄土类土、膨胀性土、人工填土、冻土等类型。根据土的粒度成分和塑性指数，也即决定土性质的最主要因素，可以进一步再细分。这种分类可作为中等比例尺工程地质图(如1:25000，1:10000，1:5000)划分土类之用，供选择场地阶段确定设计的计算原则，初步预测场地的稳定性，以便进行场地工程地质条件比较。土的第二级分类是土质类型25

土的第三级分类是土的工程地质性质主要考虑与水作用的特点(饱水状态，稠度状态，膨胀性，湿陷性等)、土的密实情况或压缩性进行划分。这些划分必须测得土的专门试验指标，用具体指标作为划分不同土类的标准。这种分类可作为大比例尺工程地质详图(如1：2000，1；1000，1：500)划分土类之用，可以满足设计阶段设计计算的要求，以便评价建筑地段的稳定性。土的第三级分类是土的工程地质性质26一般土，按粒度成分相连结特征常分为巨粒土、粗粒土和细粒土二类。前两类以前统称为无粘性土，后一类称粘性土。无粘性土常按粒度和松密程度进行详细分类。粘性土常按塑性指数和稠度状态进行详细分类。一般土，按粒度成分相连结特征常分为巨粒土、粗粒土和细粒土二类27一、砾类土粒径＜60~2mm的颗粒含量占50％。颗粒粗大，主要由岩石碎屑或石英、长石等原生矿物组成；呈单粒结构，孔隙大，透水性极强，压缩性很低，内摩擦角大，抗剪强度也大。典型的流水沉积的砾类土，分选较好，孔隙中充填物主要为砂粒，且数量较少，故透水性最强，压缩性最低，抗剪强度最大。基岩风化碎石和山坡堆积碎石类土或冰川堆积泥砾，产状复杂，分布不均，分选较差，充填大量砂粒、粉粒、粘粒等细小颗粒，其性质常处于砾类土和粘性土之间，透水性相对较弱，内摩擦角较小，抗剪强度较低，压缩性稍大，要注意其不均匀性。砾类土是一般建筑物的良好地基，只是在含水时，由于透水性强，开挖基坑过程中往往涌水量很大，作为坝基、渠道帮壁和底板时，也往往产生严重渗漏或潜蚀，常伴随发生帮壁坍塌，边坡失稳等现象。一、砾类土粒径＜60~2mm的颗粒含量占50％。28

二、砂类土粗粒(＞0.075mm)含量占50％以上、砾粒含量＜50％、粘粒含量极少、以砂粒为主的土称为砂类土。塑性极低或无塑性(Ip＜3)。砂粒的矿物成分以石英、长石及云母等原生残余矿物为主，粘粒含量很少。砂类土一般都没有连结，呈单粒结构，透水性强，压缩性低，且压缩过程甚快，内摩擦角较大，承载力较高。是一般建筑物的良好地基，也是良好的混凝土骨料；问题是开挖时可能严重涌水。细砂土、粉砂土的工程地质性质较差，特别是受振动时易产生液化现象，开挖时也极易随同地下水涌入基坑，形成流砂；其颗粒细小，一般不宜用作混凝土骨料。二、砂类土29粗粒含量(＞0.075mm)不到50％的土称为细粒土，习惯称为粘性土.具结合水连结和团聚结构，有时有胶结连结，孔隙较细而多；随着含水率的不同，土表现出不同稠度状态。由于水分的浸入或蒸发，土的体积会膨胀或收缩。压缩量较大而过程缓慢，抗剪强度主要取决于内聚力，内摩擦角较小。粘性土的性质主要取决于连结和密实度。近流态或软塑态的土，具有较高的压缩系数和较低的抗剪强度，会引起地基的过量变形，边坡不稳定；而固态或硬塑态的土，具有较低的压缩性，较高的抗剪强度，地基和边坡都较稳固。粘性土是常用的修筑堤坝的土料。三、细粒土(粘性土)粗粒含量(＞0.075mm)不到50％的土称为细粒土，习惯称30塑性指数Ip＜10的土为砂土和粘性土的过渡类型，其性质界于两者之间。粉土分砂质粉土和粘质粉土两类，前者性质更接近粉细砂，后者更接近粘性土。应考虑是否存在粉细砂问题，能否出现如液化、流砂等现象。四、粉土塑性指数Ip＜10的土四、粉土316-3特殊土的工程地质特性6-3特殊土的工程地质特性32一、淤泥类土一、淤泥类土33习惯上还将天然含水率大于液限，孔隙比大于1.5的淤泥类上称为“淤泥”，即典型的淤泥类土，其压缩性很高，强度低，灵敏度较大。将天然含水率大于液限，孔隙比为1.0-1.5的淤泥类土称为“淤泥质土”。它的特性介于典型淤泥和一般粘性土之间。在工程实践中，将天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水率大于液限的细粒土称为软土，包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。习惯上还将天然含水率大于液限，孔隙比大于1.5的淤泥类上称为34按形成和分布情况，我国淤泥类土基本上可以分为两大类：一类是沿海沉积的淤泥类土；一类是内陆和山区湖盆地及山前谷地沉积的淤泥类土。一般说，前者分布较稳定，厚度较大，土质较疏松软弱；后者常零星分布，沉积厚度较小，性质变化大。

按形成和分布情况，我国淤泥类土基本上可以分为两大类35我国沿海沉积的淤泥类土，大致可分为四个类型：(1)泻湖相沉积(2)溺谷相沉积(3)滨海相沉积(4)三角洲相沉积我国沿海沉积的淤泥类土，大致可分为四个类型：36分布在内陆平原区的淤泥类土主要有:(1)湖相(2)河漫滩相(3)牛轭湖相等类型。分布在内陆平原区的淤泥类土主要有:37工程地质性质的基本特点(1)高孔隙比，饱水，天然含水率大于液限。(2)透水性极弱。(3)高压缩性。(4)抗剪强度低。(5)具较显著的触变性和蠕变性。工程地质性质的基本特点(1)高孔隙比，饱水，天然含水率大于38二.膨胀土二.膨胀土39

膨胀土是指含有大量的强亲水性粘土矿物成分，具有显著的吸水膨胀和失水收缩、且胀缩变形往复可逆的高塑性粘土。它一般强度较高，压缩性低，易被误认为工程性能较好的土，但由于具有膨胀和收缩特性，在膨胀土地区进行工程建筑，如果不采取必要的设计和施工措施，会导致大批建筑物的开裂和损坏，并往往造成坡地建筑场地崩塌、滑坡、地裂等严重的不稳定因素。膨胀土是指含有大量的强亲水性粘土矿物成分，具有显著的40成分和结构特征土体常具有网状开裂，有蜡状光泽的挤压面，类似劈理。土层表层常出现各种纵横交错的裂隙和龟裂现象。含有较多的粘粒，一般粘粒含量高达35％以上；粘粒大部分为亲水性很强的蒙脱石和水云母等粘土矿物，膨胀收缩能力较强。易溶盐、中溶盐、有机质含量一般均较低，常见碳酸钙或铁锰质结核。膨胀土物质成分一般在水平方向比较均一，但裂隙、微层理或隐层理却较发育。成分和结构特征41一般工程地质性质液限、塑限和塑性指数都较大，膨胀土的饱和度一般较大。土常处于硬塑或坚硬状态，强度较高，内聚力较大，内摩擦角普遍较高，压缩性一般中等偏低，故常被简单认为是很好的地基。在水量增加或结构扰动时，其力学性质向不良方向转化较明显。一般工程地质性质42

4．膨胀土的判别和分级膨胀土的判别，是解决膨胀土问题的前提，因为只有确认了膨胀土及其胀缩性等级才可能有针对性地研究,确定需要采取的防治措施问题。膨胀土的判别方法，应采用现场调查、与室内物理性质和胀缩特性试验指标鉴定相结合的原则。即首先必须根据土体及其埋藏、分布条件的工程地质特征和建于同一地貌单元的已有建筑物的变形、开裂情况作初步判断，然后再根据试验指标进一步验证，综合判别。4．膨胀土的判别和分级膨胀土的判别43具有下列工程地质特征的地区，且自由膨胀率大于或等于40％的土，应判定为膨胀土：①裂隙发育，常有光滑面和擦痕，有的裂隙中充填着灰白、灰绿色粘土，在自然条件下呈坚硬或硬塑状态；②多出露于二级或一级以上阶地及山前和盆地边缘丘陵地带，地形平缓，无明显自然陡坎；③常见浅层塑性滑坡、地裂，新开挖坑(槽)壁易发生坍塌等；④建筑物裂缝随气候变化而张开和闭合。具有下列工程地质特征的地区，且自由膨胀率大于或等于40％的土44表膨胀土的膨胀潜势分类表膨胀土的膨胀潜势分类45三.红土红土的成因类型

分布最广的红土有如下几类：(1)花岗岩残积红土(2)玄武岩残积红土(3)红层残积红土(4)红粘土(5)冲积网纹红土三.红土红土的成因类型46红粘土是指在亚热带湿热气候条件下，碳酸盐类岩石及其间所夹的其他岩石，经红土化作用形成的高塑性粘土。红粘土一般呈褐红、棕红等颜色，液限大于50％。经流水再搬运后仍保留其基本特征的坡、洪积粘土，称为次生红粘土，在相同物理指标情况下，其力学性能低于红粘土。1、红粘土的定义红粘土是指在亚热带湿热气候条件下，碳酸盐类岩石及其间所夹的其47

红粘土的一般特点是天然含水量和孔隙比很大，但其强度高、压缩性低，工程性能良好。红粘土的一般特点是天然含水量和孔隙比很大，但其强度高48

红粘土：虽然天然含水量高，孔隙比很大，但却具有较高的力学强度和较低的压缩性生成环境及其相应的组成物质和坚固的粒间连结特性。原因红粘土：虽然天然含水量高，孔隙比很大，但却具有较高的49红粘土呈现高孔隙性首先在于其颗粒组成的高分散性，是粘粒含量特别多和组成这些细小粘粒的含水铁铝硅氧化物在地表高温条件下很快失水而相互凝聚胶结，从而较好地保存了它的絮状结构的结果。因此，红粘土有较高的强度，主要是因为这些铁、铝、硅氧化物颗粒本身性质稳定及互相胶结所造成的。特别是在风化后期，有些氧化物的胶体颗粒会变成结晶的铁、铝、硅氧化物，而且他们是抗水的、不可逆的，故其粒间连结强度更大。红粘土呈现高孔隙性首先在于其颗粒组成的高分散性，是粘50四、黄土类土四、黄土类土51分类黄土按其成因可分为原生黄土和次生黄土。一般认为，具有上述典型持征，没有层理的风成黄土为原生黄土。原生黄土经过水流冲刷、搬运和重新沉积而形成的为次生黄土。次生黄土有坡积、洪积、冲积、坡积-洪积、冲积-洪积及冰水沉积等多种类型。它一般不完全具备上述黄土特征，具有层理，并含有较多的砂粒以至细砾，故也称为黄土状土。分类黄土按其成因可分为原生黄土和次生黄土。52

黄土按形成年代的早晚，有老黄土,新黄土,新近堆积黄土之分。黄土形成年代愈久，由于盐分溶滤较充分，固结成岩程度大，大孔结构退化，土质愈趋密实，强度高而压缩性小，湿陷性减弱甚至不具湿陷性。反之，形成年代愈短，其特性适相反。黄土按形成年代的早晚，有老黄土,新黄土,新近堆积黄土53分布

黄土在我国分布很广，面积约63万km2。其中湿陷性黄土约占3／4，遍及甘、陕、晋的大部分地区以及豫、宁、冀等部分地区。此外，新疆和鲁、辽等地也有局部分布。

由于各地的地理、地质和气候条件的差别，湿陷性黄土的组成成分、分布地带、沉积厚度、湿陷特征和物理力学性质也因地而异，其湿陷性由西北向东南逐渐减弱，厚度变薄。详见《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004附录：中国湿陷性黄土工程地质分区图及其附表。分布黄土在我国分布很广，面积约63万km2。其中湿陷54黄土的成分和结构的基本特点是：

以石英和长石组成的粉粒为主，矿物亲水性较弱，粒度细而均一，连结虽较强但不抗水；未经很好压实、结构疏松多孔，大孔性明显。黄土具有明显的遇水连结减弱，结构趋于紧密的倾向。黄土的成分和结构的基本特点是：55(1)塑性较弱(2)含水较少(3)压实程度很差(4)抗水性弱(5)透水性较强(6)强度较高工程地质性质的基本特点：(1)塑性较弱工程地质性质的基本特点：56同是黄土，但遇水浸湿后的反应却有很大差别。凡天然黄土在压力作用下，受水浸湿后土的结构迅速破坏而发生显著附加下沉的，称为湿陷性黄土。否则，称为非湿陷性黄土。而非湿陷性黄土的工程性质接近一般粘性土。因此，分析、判别黄土是否属于湿陷性的、其湿陷性强弱程度、地基湿陷类型和湿陷等级，是黄土地区工程勘察与评价的核心问题。同是黄土，但遇水浸湿后的反应却有很大差别。57黄土湿陷性的判别

判别黄土是否具有湿陷性，可根据室内压缩试验，在一定压力下测定的湿陷系数来判定。湿陷系数是指天然土样单位厚度的湿陷量，应按下式计算：

－保持天然湿度和结构的土样，加压至一定压力时，下沉稳定后的厚度。－上述加压稳定后的土样，在浸水作用下，下沉稳定后的厚度(cm)；－土样的原始厚度(cm)。当时，定为非湿陷性黄土；时，定为湿陷性黄土。黄土湿陷性的判别判别黄土是否具有湿陷性，可根据室内58根据湿陷系数大小，可以大致判断湿陷性黄土湿陷性的强弱，一般认为:,为弱湿陷性的；，为中等湿陷性的；，为强湿陷性的。土的工程性质_6章_土的工程地质分类课件59

五、盐渍土五、盐渍土60形成条件地表土层易溶盐含量大于0.3%的土称为盐渍土。盐渍土，按地理分布可分为滨海盐渍土、冲积平原盐渍土和内陆盐渍土等类型。

滨海盐渍土主要是海水浸入到沿岸地区，经过蒸发，盐分残留地面而形成。

冲积平原盐渍土主要是由于河床淤积抬高或水库渠道渗漏等使沿岸地下水位升高，地下水通过毛细上升作用不断将盐分输送到地表土层，经过蒸发，盐分集聚而形成。

内陆盐渍土主要是由内陆洼地矿化潜水蒸发残留盐分形成的，或是封闭盆地中水分蒸发盐分沉积而成。

形成条件61

盐渍土的厚度并不很大，一般分布在地表以下2-4m，内陆盐湖区盐渍土厚度则可达数十米。土的含盐量主要是近地表处较多．向深处盐分逐渐减少，但季节变化很大。盐渍土的特点是干旱时具有较高的强度，潮湿时强度减弱、压缩性增强，具有溶陷性，而且与所含盐的成分和数量有关。盐渍土的厚度并不很大，一般分布在地表以下2-4m，内626.人工填土6.人工填土632、填土的工程分类及工程地质问题填土根据其组成物质和堆填方式形成的工程性质的差异，划分为：（1）素填土（2）杂填土（3）冲填土(4)压实填土2、填土的工程分类及工程地质问题填土根据其组成物质和堆填方式64（1）素填土

素填土为由碎石、砂土、粉土或粘性土等一种或几种材料组成的填土，其中不含杂质或杂质很少。按其组成物质分为碎石素填土、砂性素填土、粉性素填土和粘性素填土。素填土经分层压实者，称为压实填土。（1）素填土素填土为由碎石、砂土、粉土或粘性土等一种65（2）杂填土

杂填土为含有大量杂物的填土。按其组成物质成分和特征分为：1)建筑垃圾土：主要为碎砖、瓦砾、朽木等建筑垃圾夹土石组成，有机质含量较少；2)工业废料土：由工业废碴、废料，诸如矿碴、煤碴、电石碴等夹少量土石组成；3)生活垃圾土：由居民生活中抛弃的废物，诸如炉灰、菜皮、陶瓷片等杂物夹土类组成。一般含有机质和未分解的腐植质较多，组成物质混杂、松散。（2）杂填土杂填土为含有大量杂物的填土。按其组成物质66（3）冲填土

冲填土系由水力冲填泥砂形成的沉积土，即在整理和疏浚江河航道时，有计划地用挖泥船，通过泥浆泵将泥砂夹大量水分，吹送至江河两岸而形成的一种填土。在我国长江、上海黄浦江、广州珠江两岸，都分布有不同性质的冲填土。按冲填堆积年限可分为：老冲填土(冲填时间在5a以上者)和新冲填土。

（3）冲填土冲填土系由水力冲填泥砂形成的沉积土，即在677.冻土7.冻土68冻土的形成条件在寒冷地区，当气温低于00C时，土产液态水冻结为固态冰。冰胶结了土粒形成的一种特殊连结的土，称为冻土。当温度升高时，土中的冰融化为液态水，这种融化了的土称为融土，其中所含水分比未冻结前的土中水分增加很多。冻土的强度较高，压缩性很低；而融土的强度剧烈变低，压缩性大大增强。

冻土的形成条件69冻结时，土中水分结冰膨胀，土体积随之增大，地基被隆起；融化时，土中的水分融化．土体积缩小，地基沉降。土的冻结和融化，土体膨胀和缩小，常给建筑物带来不利的影响，导致破坏。冻结时，土中水分结冰膨胀，土体积随之增大，地基被隆起；融化时70

冬季冻结，春季融化，冻结和融化具有季节性，这种冻结的土叫“季节冻土”。由于气候寒冷，冬季冻结时间长，夏季融化时间短，冻融现象只发生在表层一定深度，而下面土层的温度终年低于零度而不融化。这种多年冻结(3a以上)而不融化的冻土称为“多年冻土”。

冬季冻结，春季融化，冻结和融化具有季节性，这种冻71第六章土的工程地质分类

及地质特性第六章土的工程地质分类

及地质特性726-1土的工程地质分类6-1土的工程地质分类731.一般性分类—适于教学、科研、包括所有土，其理论意义大。2.局部性分类—根据土的几个专门性指标对土分类。3.专门性分类—生产意义大，直接为施工和设计服务。土的工程分类的基本类型：1.一般性分类—适于教学、科研、包括所有土，其理论意义大。土74二、土的工程地质分类原则、形式

国内外各种土的工程地质分类的方案很多，但都是按一定的原则，在充分认识土的不同特殊性的基础上归纳其共性。二、土的工程地质分类原则、形式75

第一级：成因分类:不同成因时代、成分结构其性质不同第二级：土质分类:以反映土的物质组成及土粒与水的相互作用的有关特性，另外还要依据粒度、塑性作为原则分类。第三级：工程建筑类型分类:主要是为满足工程建筑的需要，考虑土的结构和土所处的状态不同，使有关指标范围较大，选用一个或几个有关指标对土进行分类（包括状态指标、密度指标、压缩性指标等）第一级：成因分类:不同成因时代、成分结构其性质不同76土质分类有两种分类原则：一是按土的粒度成分:因粒度反映了土的连结和排列，反映了矿物成分成因。二是按土的塑性特性:由于塑性指数反映矿物成分更充分，便反映了粒度成分矿物成分.土质分类有两种分类原则：77三、我国主要的土质分类简介

三、我国主要的土质分类简介781.《土的工程分类标准》(GBT50145—2007)中土的分类该标准适用于各类工程用土的鉴别、定名和描述，以便于对土的性状作定性评价，是土的通用分类标准。一般土，按其不同粒组的相对含量可划分为巨粒土和含巨粒土、粗粒土、细粒土；巨粒土和含巨粒土、粗粒土，按粒组、级配、所含细粒情况细分为16种土类；细粒土按塑性图、所含粗粒类别及有机质情况细分为16种土类。各类土都给以一定命名和代号。1.《土的工程分类标准》(GBT50145—2007)中土79粒组划分粒组划分80巨粒土按粒度成分的分类巨粒土按粒度成分的分类81砾类土按粒度成分的分类砾类土按粒度成分的分类82砂类土按粒度成分的分类砂类土按粒度成分的分类83土的工程性质_6章_土的工程地质分类课件84土的工程性质_6章_土的工程地质分类课件85该分类体系是结合我国土质条件和多年实践经验，经改进、补充而形成的岩土工程专门分类。首先按堆积年代和地质成因进行划分，并将某些特殊条件下形成具特殊工程性质的区域性特殊土与一般性土区别开来。按颗粒级配或塑性指数将土分为碎石土、砂土、粉土和粘性土四大类，并结合堆积年代、成因和某种待殊性质综合定名。2．《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)中土的分类

该分类体系是结合我国土质条件和多年实践经验，经改进、补充而形86(1)土按堆积年代可划分为以下三类：老堆积土一般堆积土新近堆积土(2)根据地质成因可将土分为:残积土、坡积土、洪积土、冲积土、淤积土、冰积土、风积土等。(1)土按堆积年代可划分为以下三类：87

(3)根据有机质含量可将土分为:无机土、有机质土、泥炭质土和泥炭(3)根据有机质含量可将土分为:88(4)按颗粒级配和塑性指数可将土分为:碎石土、砂土、粉土和粘性土(4)按颗粒级配和塑性指数可将土分为:89碎石土3.3.2粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量50%的土，应定名为碎石土，并按表3.3.2进一步分类。岩土工程勘察规范GB50021—2001碎石土3.3.2粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量5090砂土粒径大于2mm的颗粒质量不超过总质量的50%，粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量50%的土，应定名为砂土，并按表3.3.3进一步分类。岩土工程勘察规范GB50021—2001砂土粒径大于2mm的颗粒质量不超过总质量的50%，粒径大于91粉土粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%，且塑性指数等于或小于10的土，应定名为粉土。建筑地基基础设计规范GB50007-2002岩土工程勘察规范GB50021—2001粉土粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%92塑性指数大于10的土应定名为粘性土。

粘性土应根据塑性指数分为粉质粘土和粘土，塑性指数大于10，且小于或等于17的土，应定名为粉质粘土；塑性指数大于17的土应定名为粘土。粘性土注：塑性指数应由相应于76g圆锥仪沉入土中深度为10mm时测定的液限计算而得。

建筑地基基础设计规范GB50007-2002岩土工程勘察规范GB50021—2001塑性指数大于10的土应定名为粘性土。

粘性土应根据塑性指93（5）特殊性土分为：湿陷性土、红粘土、软土、填土、多年冻土、膨胀土、盐渍土、污染土。（5）特殊性土分为：946-2土的一般性分类及

一般土的工程地质特性土的第一级分类是地质成因类型按土的成因来划分，主要考虑了自然地理、地质环境、地质应力和地质作用等因素，有时可考虑到土的地质时代，如Q3湖积土、Q4冲积土等。这种分类可作为编制一般性小比例尺工程地质概略图(如比例尺为1:20万，1:10万，1:5万)时划分土类之用，供规划阶段制定规划方案，以说明区域地质条件，分析一般工程地质条件。6-2土的一般性分类及

一般土的工程地质特性土的第一级分95土的第二级分类是土质类型按土的形成条件和内部连结，划分为“一般土”和“特殊土”。一般土，可划分为巨粒土、粗粒土和细粒土；特殊土包括淤泥类土、黄土类土、膨胀性土、人工填土、冻土等类型。根据土的粒度成分和塑性指数，也即决定土性质的最主要因素，可以进一步再细分。这种分类可作为中等比例尺工程地质图(如1:25000，1:10000，1:5000)划分土类之用，供选择场地阶段确定设计的计算原则，初步预测场地的稳定性，以便进行场地工程地质条件比较。土的第二级分类是土质类型96

土的第三级分类是土的工程地质性质主要考虑与水作用的特点(饱水状态，稠度状态，膨胀性，湿陷性等)、土的密实情况或压缩性进行划分。这些划分必须测得土的专门试验指标，用具体指标作为划分不同土类的标准。这种分类可作为大比例尺工程地质详图(如1：2000，1；1000，1：500)划分土类之用，可以满足设计阶段设计计算的要求，以便评价建筑地段的稳定性。土的第三级分类是土的工程地质性质97一般土，按粒度成分相连结特征常分为巨粒土、粗粒土和细粒土二类。前两类以前统称为无粘性土，后一类称粘性土。无粘性土常按粒度和松密程度进行详细分类。粘性土常按塑性指数和稠度状态进行详细分类。一般土，按粒度成分相连结特征常分为巨粒土、粗粒土和细粒土二类98一、砾类土粒径＜60~2mm的颗粒含量占50％。颗粒粗大，主要由岩石碎屑或石英、长石等原生矿物组成；呈单粒结构，孔隙大，透水性极强，压缩性很低，内摩擦角大，抗剪强度也大。典型的流水沉积的砾类土，分选较好，孔隙中充填物主要为砂粒，且数量较少，故透水性最强，压缩性最低，抗剪强度最大。基岩风化碎石和山坡堆积碎石类土或冰川堆积泥砾，产状复杂，分布不均，分选较差，充填大量砂粒、粉粒、粘粒等细小颗粒，其性质常处于砾类土和粘性土之间，透水性相对较弱，内摩擦角较小，抗剪强度较低，压缩性稍大，要注意其不均匀性。砾类土是一般建筑物的良好地基，只是在含水时，由于透水性强，开挖基坑过程中往往涌水量很大，作为坝基、渠道帮壁和底板时，也往往产生严重渗漏或潜蚀，常伴随发生帮壁坍塌，边坡失稳等现象。一、砾类土粒径＜60~2mm的颗粒含量占50％。99

二、砂类土粗粒(＞0.075mm)含量占50％以上、砾粒含量＜50％、粘粒含量极少、以砂粒为主的土称为砂类土。塑性极低或无塑性(Ip＜3)。砂粒的矿物成分以石英、长石及云母等原生残余矿物为主，粘粒含量很少。砂类土一般都没有连结，呈单粒结构，透水性强，压缩性低，且压缩过程甚快，内摩擦角较大，承载力较高。是一般建筑物的良好地基，也是良好的混凝土骨料；问题是开挖时可能严重涌水。细砂土、粉砂土的工程地质性质较差，特别是受振动时易产生液化现象，开挖时也极易随同地下水涌入基坑，形成流砂；其颗粒细小，一般不宜用作混凝土骨料。二、砂类土100粗粒含量(＞0.075mm)不到50％的土称为细粒土，习惯称为粘性土.具结合水连结和团聚结构，有时有胶结连结，孔隙较细而多；随着含水率的不同，土表现出不同稠度状态。由于水分的浸入或蒸发，土的体积会膨胀或收缩。压缩量较大而过程缓慢，抗剪强度主要取决于内聚力，内摩擦角较小。粘性土的性质主要取决于连结和密实度。近流态或软塑态的土，具有较高的压缩系数和较低的抗剪强度，会引起地基的过量变形，边坡不稳定；而固态或硬塑态的土，具有较低的压缩性，较高的抗剪强度，地基和边坡都较稳固。粘性土是常用的修筑堤坝的土料。三、细粒土(粘性土)粗粒含量(＞0.075mm)不到50％的土称为细粒土，习惯称101塑性指数Ip＜10的土为砂土和粘性土的过渡类型，其性质界于两者之间。粉土分砂质粉土和粘质粉土两类，前者性质更接近粉细砂，后者更接近粘性土。应考虑是否存在粉细砂问题，能否出现如液化、流砂等现象。四、粉土塑性指数Ip＜10的土四、粉土1026-3特殊土的工程地质特性6-3特殊土的工程地质特性103一、淤泥类土一、淤泥类土104习惯上还将天然含水率大于液限，孔隙比大于1.5的淤泥类上称为“淤泥”，即典型的淤泥类土，其压缩性很高，强度低，灵敏度较大。将天然含水率大于液限，孔隙比为1.0-1.5的淤泥类土称为“淤泥质土”。它的特性介于典型淤泥和一般粘性土之间。在工程实践中，将天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水率大于液限的细粒土称为软土，包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。习惯上还将天然含水率大于液限，孔隙比大于1.5的淤泥类上称为105按形成和分布情况，我国淤泥类土基本上可以分为两大类：一类是沿海沉积的淤泥类土；一类是内陆和山区湖盆地及山前谷地沉积的淤泥类土。一般说，前者分布较稳定，厚度较大，土质较疏松软弱；后者常零星分布，沉积厚度较小，性质变化大。

按形成和分布情况，我国淤泥类土基本上可以分为两大类106我国沿海沉积的淤泥类土，大致可分为四个类型：(1)泻湖相沉积(2)溺谷相沉积(3)滨海相沉积(4)三角洲相沉积我国沿海沉积的淤泥类土，大致可分为四个类型：107分布在内陆平原区的淤泥类土主要有:(1)湖相(2)河漫滩相(3)牛轭湖相等类型。分布在内陆平原区的淤泥类土主要有:108工程地质性质的基本特点(1)高孔隙比，饱水，天然含水率大于液限。(2)透水性极弱。(3)高压缩性。(4)抗剪强度低。(5)具较显著的触变性和蠕变性。工程地质性质的基本特点(1)高孔隙比，饱水，天然含水率大于109二.膨胀土二.膨胀土110

膨胀土是指含有大量的强亲水性粘土矿物成分，具有显著的吸水膨胀和失水收缩、且胀缩变形往复可逆的高塑性粘土。它一般强度较高，压缩性低，易被误认为工程性能较好的土，但由于具有膨胀和收缩特性，在膨胀土地区进行工程建筑，如果不采取必要的设计和施工措施，会导致大批建筑物的开裂和损坏，并往往造成坡地建筑场地崩塌、滑坡、地裂等严重的不稳定因素。膨胀土是指含有大量的强亲水性粘土矿物成分，具有显著的111成分和结构特征土体常具有网状开裂，有蜡状光泽的挤压面，类似劈理。土层表层常出现各种纵横交错的裂隙和龟裂现象。含有较多的粘粒，一般粘粒含量高达35％以上；粘粒大部分为亲水性很强的蒙脱石和水云母等粘土矿物，膨胀收缩能力较强。易溶盐、中溶盐、有机质含量一般均较低，常见碳酸钙或铁锰质结核。膨胀土物质成分一般在水平方向比较均一，但裂隙、微层理或隐层理却较发育。成分和结构特征112一般工程地质性质液限、塑限和塑性指数都较大，膨胀土的饱和度一般较大。土常处于硬塑或坚硬状态，强度较高，内聚力较大，内摩擦角普遍较高，压缩性一般中等偏低，故常被简单认为是很好的地基。在水量增加或结构扰动时，其力学性质向不良方向转化较明显。一般工程地质性质113

4．膨胀土的判别和分级膨胀土的判别，是解决膨胀土问题的前提，因为只有确认了膨胀土及其胀缩性等级才可能有针对性地研究,确定需要采取的防治措施问题。膨胀土的判别方法，应采用现场调查、与室内物理性质和胀缩特性试验指标鉴定相结合的原则。即首先必须根据土体及其埋藏、分布条件的工程地质特征和建于同一地貌单元的已有建筑物的变形、开裂情况作初步判断，然后再根据试验指标进一步验证，综合判别。4．膨胀土的判别和分级膨胀土的判别114具有下列工程地质特征的地区，且自由膨胀率大于或等于40％的土，应判定为膨胀土：①裂隙发育，常有光滑面和擦痕，有的裂隙中充填着灰白、灰绿色粘土，在自然条件下呈坚硬或硬塑状态；②多出露于二级或一级以上阶地及山前和盆地边缘丘陵地带，地形平缓，无明显自然陡坎；③常见浅层塑性滑坡、地裂，新开挖坑(槽)壁易发生坍塌等；④建筑物裂缝随气候变化而张开和闭合。具有下列工程地质特征的地区，且自由膨胀率大于或等于40％的土115表膨胀土的膨胀潜势分类表膨胀土的膨胀潜势分类116三.红土红土的成因类型

分布最广的红土有如下几类：(1)花岗岩残积红土(2)玄武岩残积红土(3)红层残积红土(4)红粘土(5)冲积网纹红土三.红土红土的成因类型117红粘土是指在亚热带湿热气候条件下，碳酸盐类岩石及其间所夹的其他岩石，经红土化作用形成的高塑性粘土。红粘土一般呈褐红、棕红等颜色，液限大于50％。经流水再搬运后仍保留其基本特征的坡、洪积粘土，称为次生红粘土，在相同物理指标情况下，其力学性能低于红粘土。1、红粘土的定义红粘土是指在亚热带湿热气候条件下，碳酸盐类岩石及其间所夹的其118

红粘土的一般特点是天然含水量和孔隙比很大，但其强度高、压缩性低，工程性能良好。红粘土的一般特点是天然含水量和孔隙比很大，但其强度高119

红粘土：虽然天然含水量高，孔隙比很大，但却具有较高的力学强度和较低的压缩性生成环境及其相应的组成物质和坚固的粒间连结特性。原因红粘土：虽然天然含水量高，孔隙比很大，但却具有较高的120红粘土呈现高孔隙性首先在于其颗粒组成的高分散性，是粘粒含量特别多和组成这些细小粘粒的含水铁铝硅氧化物在地表高温条件下很快失水而相互凝聚胶结，从而较好地保存了它的絮状结构的结果。因此，红粘土有较高的强度，主要是因为这些铁、铝、硅氧化物颗粒本身性质稳定及互相胶结所造成的。特别是在风化后期，有些氧化物的胶体颗粒会变成结晶的铁、铝、硅氧化物，而且他们是抗水的、不可逆的，故其粒间连结强度更大。红粘土呈现高孔隙性首先在于其颗粒组成的高分散性，是粘121四、黄土类土四、黄土类土122分类黄土按其成因可分为原生黄土和次生黄土。一般认为，具有上述典型持征，没有层理的风成黄土为原生黄土。原生黄土经过水流冲刷、搬运和重新沉积而形成的为次生黄土。次生黄土有坡积、洪积、冲积、坡积-洪积、冲积-洪积及冰水沉积等多种类型。它一般不完全具备上述黄土特征，具有层理，并含有较多的砂粒以至细砾，故也称为黄土状土。分类黄土按其成因可分为原生黄土和次生黄土。123

黄土按形成年代的早晚，有老黄土,新黄土,新近堆积黄土之分。黄土形成年代愈久，由于盐分溶滤较充分，固结成岩程度大，大孔结构退化，土质愈趋密实，强度高而压缩性小，湿陷性减弱甚至不具湿陷性。反之，形成年代愈短，其特性适相反。黄土按形成年代的早晚，有老黄土,新黄土,新近堆积黄土124分布

黄土在我国分布很广，面积约63万km2。其中湿陷性黄土约占3／4，遍及甘、陕、晋的大部分地区以及豫、宁、冀等部分地区。此外，新疆和鲁、辽等地也有局部分布。

由于各地的地理、地质和气候条件的差别，湿陷性黄土的组成成分、分布地带、沉积厚度、湿陷特征和物理力学性质也因地而异，其湿陷性由西北向东南逐渐减弱，厚度变薄。详见《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004附录：中国湿陷性黄土工程地质分区图及其附表。分布黄土在我国分布很广，面积约63万km2。其中湿陷125黄土的成分和结构的基本特点是：

以石英和长石组成的粉粒为主，矿物亲水性较弱，粒度细而均一，连结虽较强但不抗水；未经很好压实、结构疏松多孔，大孔性明显。黄土具有明显的遇水连结减弱，结构趋于紧密的倾向。黄土的成分和结构的基本特点是：126(1)塑性较弱(2)含水较少(3)压实程度很差(4)抗水性弱(5)透水性较强(6)强度较高工程地质性质的基本特点：(1)塑性较弱工程地质性质的基本特点：127同是黄土，但遇水浸湿后的反应却有很大差别。凡天然黄土在压力作用下，受水浸湿后土的结构迅速破坏而发生显著附加下沉的，称为湿陷性黄土。否则，称为非湿陷性黄土。而非湿陷性黄土的工程性质接近一般粘性土。因此，分析、判别黄土是否属于湿陷性的、其湿陷性强弱程度、地基湿陷类型和湿陷等级，是黄土地区工程勘察与评价的核心问题。同是黄土，但遇水浸湿后的反应却有很大差别。128黄土湿陷性的判别

判别黄土是否具有湿陷性，可根据室内压缩试验，在一定压力下测定的湿陷系数来判定。湿陷系数是指天然土样单位厚度的湿陷量，应按下式计算：

－保持天然湿度和结构的土样，加压至一定压力时，下沉稳定后的厚度。