土部分
土的颗粒级配:指土中各粒组的相对含量,通常用各粒组占土粒总质量(干土质量)的百分数表示。
由土的累积曲线的形态,可以看出各粒组的分布规律,可以大致判断土的均匀程度与分选型。
曲线平缓,说明土颗粒大小相差悬殊,土颗粒不均匀,分选差,级配良好;
曲线较陡,则说明土颗粒大小相差不多,土颗粒较均匀,分选性较好,级配不良;
塑 限(WP):粘性土由固态转变到塑态的界限含水量,称为塑限(wP);
液 限(WL):粘性土由塑态转变到流态的界限含水量,称为液限(wL);
塑性指数(IP):由于粘性土的可塑性是含水量介于液限与塑限之间表现出来的,故粘性土可塑性的强弱可由这两个稠度界限的差值大小反映,此差值称为塑性指数IP ;
即:IP= WL- WP
液性指数(IL):判别自然界中粘性土的稠度状态,通常采用液性指数(IL)。IL= (W-WP) / (WL-WP)
液性指数IL | IL≤0 | 0<IL≤0.25 | 0.25<IL≤0.75 | 0.75<IL≤1.00 | IL>1.00 |
稠度状态 | 坚 硬 | 硬 塑 | 可 塑 | 软 塑 | 流 塑 |
土的分类和鉴定
一、土的鉴定应在现场描述的基础上,结合室内试验的开土记录和试验结果综合确定。土的描述应符合下列规定:
1、碎石土应描述颗粒级配、颗粒形状、颗粒排列、母岩成分、风化程度、充填物的性质和充填程度、密实度等;
2、砂土应描述颜色、矿物组成、颗粒级配、颗粒形状、粘粒含量、湿度、密实度等;
3、粉土应描述颜色、包含物、湿度、密实度、摇震反应、光泽反应、干强度、韧性等;
4、粘性土应描述颜色、状态、包含物、光泽反应、干强度、韧性、土层结构等;
5、特殊性土除应描述上述相应土类规定的内容外,尚应描述其特殊成分和特殊性质;如对淤泥尚需描述嗅味,对填土尚需描述物质成分、堆积年代、密实度和厚度的均匀程度等;
6、对具有互层、夹层、夹薄层特征的土,尚应描述各层的厚度和层理特征。
二、土按颗粒级配或塑性指数进行分类可分为以下4种:
1、碎石土:粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量的50%的土;
2、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的50%的土;
3、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Ip≤10的土;
4、粘性土:粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%,且塑性指数Ip>10的土;
粉质粘土:塑性指数Ip>10,且Ip≤17的土;
粘 土:塑性指数Ip>17的土;
注:塑性指数应由相应于76g 圆锥仪沉人土中深度为10mm时测定的液限计算而得;
三、除按颗粒级配或塑性指数定名外,土的综合定名应符合下列规定:
l 、对特殊成因和年代的土类应结合其成因和年代特征定名;
2 、对特殊性土,应结合颗粒级配或塑性指数定名;
3 、对混合土,应冠以主要含有的土类定名;
4 、对同一土层中相间呈韵律沉积,当薄层与厚层的厚度比大于1/3时,宜定为“互层”;当薄层与厚层的厚度比为1/10~1/3时,宜定为“夹层”;当薄层与厚层的厚度比小于1/l0的土层,且多次出现时,宜定为“夹薄层”;
5 、当土层厚度大于0.5时,宜单独分层。
四、碎石土:
粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量的50%的土,应定为碎石土。
按下表1碎石土可进一步分类
表 1 碎石土分类
土的名称 | 颗粒形状 | 颗粒级配 |
漂石 块石 | 圆形及亚圆形为主 | 粒径大于200mm的颗粒质量超过总质量的50% |
棱角形为主 | ||
卵石 碎石 | 圆形及亚圆形为主 | 粒径大于20mm的颗粒质量超过总质量的50% |
棱角形为主 | ||
圆砾 角砾 | 圆形及亚圆形为主 | 粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量的50% |
棱角形为主 |
注:定名时,应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定。
五、碎石土的密实度:
碎石土的密实度可根据圆锥动力触探锤击数(修正值)按下表2~4 确定:
表 2 碎石土密实度按N63.5(修正值)分类
重型动力触探锤击数N63.5 | 密 实 度 |
N63.5≤5 | 松 散 |
5<N63.5≤10 | 稍 密 |
10<N63.5≤20 | 中 密 |
N63.5>20 | 密 实 |
注:本表适用于平均粒径5≤50mm,且最大粒径<100mm的碎石土。
对于平均粒径>50mm,且最大粒径>100mm的碎石土,可用超重型动力初探或用野外观察鉴别。
表 3 碎石土密实度按N120(修正值)分类
超重型动力触探锤击数N120 | 密 实 度 |
N120≤3 | 松 散 |
3<N120≤6 | 稍 密 |
6<N120≤11 | 中 密 |
11<N120≤14 | 密 实 |
N120>14 | 很 密 |
碎石土的密实度的野外鉴别、定性描述可按下表4 的规定执行:
表4 碎石土密实度野外鉴别
密实度 | 骨架颗粒含量和排列 | 可挖性 | 可钻性 |
松散 | 骨架颗粒质量小于总质量的60%,排列混乱,大部分不接触 | 锹可以挖掘,井壁易坍塌,从井壁取出大颗粒后,立即塌落 | 钻进较易,钻杆稍有跳动,孔壁易坍塌 |
中密 | 骨架颗粒质量等于总质量的60%~70%,呈交错排列,大部分接触 | 锹镐可挖掘,井壁有掉块现象,井壁取出大颗从粒处能保持凹面形状 | 钻进较困难,钻杆、吊锤跳动不剧烈,孔壁有坍塌现象 |
密实 | 骨架颗粒质量大于总质量的70%,呈交错排列连续接触 | 锹镐挖掘困难,用撬棍方能松动,井壁较稳定 | 钻进困难,钻杆、吊锤跳动剧烈,孔壁较稳定 |
六、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的50%的土;
砂土可按下表表5进一步分类
表5 砂土的分类
土的名称 | 颗粒级配 |
砾 砂 | 粒径大于2mm的颗粒质量占总质量的25%~50%; |
粗 砂 | 粒径大于0.5mm的颗粒质量超过总质量的50%; |
中 砂 | 粒径大于0.25mm的颗粒质量超过总质量的50%; |
细 砂 | 粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量的85%; |
粉 砂 | 粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量的50%; |
七、砂土的密实度
砂土的密实度根据标准贯入试验锤击数实测值N划分为密实、中密、稍密、松散(表6)。当用静力触探探头阻力划分砂土密实度时,可根据当地经验确定。
表6 砂土的密实度按N分类
标准贯入锤击数N | 密 实 度 |
N≤10 | 松 散 |
10<N≤15 | 稍 密 |
15<N≤30 | 中 密 |
N>30 | 密 实 |
八、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Ip≤10的土;
粉土的密实度应根据孔隙比e划分为密实、中密和稍密;其湿度应根据含水量w(%)划分为稍湿、湿、很湿。密实度和湿度的划分应符合表7和表8的规定。
表7 粉土密实度分类
孔 隙 比 | 密 实 度 |
e<0.75 | 密 实 |
0.75≤e≤0.90 | 中 密 |
e>0.90 | 稍 密 |
表8 粉土湿度分类
含水量w | 湿 度 |
w<20 | 稍 湿 |
20≤w≤30 | 湿 |
e>30 | 很 湿 |
九、粘性土:
粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%,且塑性指数Ip>10的土;
粉质粘土:塑性指数Ip>10,且Ip≤17的土;
粘性土:粘 土:塑性指数Ip>17的土;
粘性土的状态应根据液性指数IL划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑和流塑,并应符合表 9 的规定。
表9 粘性土状态分类
液性指数 | 状 态 |
IL≤0 | 坚 硬 |
0<IL≤0.25 | 硬 塑 |
0.25<IL≤0.75 | 可 塑 |
0.75<IL≤1 | 软 塑 |
IL>1 | 流 塑 |
十、
1 晚更新世Q3及其以前沉积的土,应定为老沉积土;第四纪全新世中近期沉积的土,应定为新近沉积土。
2 新近沉积土根据地质成因,可划分为残积土、坡积土、洪积土、冲击土、淤积土、冰积土和风积土等。
十一、土根据有机质含量可分为以下几类
表 10 土按有机质含量分类
分类名称 | 有机质含量Wu(%) | 现场鉴别特征 | 说明 |
无机土 | Wu<5% | ||
有机质土 | 5%≤Wu≤10% | 深灰色,有光泽,味臭,除腐殖质外尚含少量未完全分解的动植物体,浸水后水面出现气泡,干燥后体积收缩 | 1如现场能鉴别或有地区经验时,可不做有机质含量测定; 2当W>Wl,1.0≤e<1.5时称为淤泥质土 3当W>Wl,e≥1.5时称淤泥 |
泥炭质土 | 10%<Wu≤60% | 深灰或黑色,有腥臭味,能看到未完全分解的植物结构,浸水体胀,易崩解,有植物残渣浮于水中,干缩现象明显 | 可根据地区特点和需要按Wu细分为: 弱泥炭质土:10%<Wu≤25% 中泥炭质土:25%<Wu≤40% 强泥炭质土:40%<Wu≤60% |
泥炭 | Wu>60% | 除有泥炭质土特征外,结构松散,土质很轻,暗无光泽,干缩现象极为明显 |
注:有机质含量Wu按灼失量试验确定