土質(zhì)工程學(xué)

1、教學(xué)大綱授課教師課程內(nèi)容及組織教學(xué)研究實(shí)踐教學(xué)教學(xué)條件教材及相關(guān)資料申報(bào)附件教學(xué)成果授課錄像同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院COLLEDGEOFCIVILENGINEERING工程地質(zhì)學(xué)首頁(yè)教學(xué)內(nèi)容課程內(nèi)容課程內(nèi)容教學(xué)組織實(shí)踐教學(xué)第三章土的工程性質(zhì)與分類第八節(jié)第八節(jié)土的工程分類土的工程分類一、土的工程分類原則和體系土的工程分類是從事土的工程性質(zhì)研究的重要基礎(chǔ)理論課題。研究制定一個(gè)既反映我國(guó)土質(zhì)條件和多年建筑經(jīng)驗(yàn)，又盡可能靠近國(guó)際上較為通用的分類標(biāo)準(zhǔn)

2、，并切實(shí)可行的土的工程分類，是十分重要的。土的工程分類的目的：1.根據(jù)土類，可以大致判斷土的基本工程特性，并可結(jié)合其他因素評(píng)價(jià)地基土的承載力、抗?jié)B流與抗沖刷穩(wěn)定性，在振動(dòng)作用下的可液化性以及作為建筑材料的適宜性等；2.根據(jù)土類，可以合理確定不同上的研究?jī)?nèi)容與方法；3.當(dāng)土的性質(zhì)不能滿足工程要求時(shí)，也需根據(jù)土類（結(jié)合工程特點(diǎn)）確定相應(yīng)的改良與處理方法。因此，綜合性的上的工程分類應(yīng)遵循以下原則：1.工程特性差異性的原則。即分類應(yīng)綜合考慮土的

3、各種主要工程特性（強(qiáng)度與變形特性等），用影響土的工程特性的主要因素作為分類的依據(jù)，從而使所劃分的不同土類之間，在其各主要的工程特性方面有一定的質(zhì)的或顯著的量的差別，為前提條件2.以成因、地質(zhì)年代為基礎(chǔ)的原則。因?yàn)橥潦亲匀粴v史的產(chǎn)物，土的工程性質(zhì)受土的成因（包括形成環(huán)境）與形成年代控制。在一定的形成條件，并經(jīng)過(guò)某些變化過(guò)程的土，必然有與之相適應(yīng)的物質(zhì)成分和結(jié)構(gòu)以及一定的空間分布規(guī)律和土層組合，因而決定了土的工程特性；形成年代不同，則使土的

4、固結(jié)狀態(tài)和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有顯著的差異。關(guān)于土的各不同成因類型和不同堆積年代的特征與劃分標(biāo)準(zhǔn)，見本節(jié)“二”及第一章第三節(jié)3.分類指標(biāo)便于測(cè)定的原則，即采用的分類指標(biāo)，要既能綜合反映土的基本工程特性，又要測(cè)定方法簡(jiǎn)便。土的工程分類體系，目前國(guó)內(nèi)外主要有兩種1.建筑工程系統(tǒng)的分類體系——側(cè)重于把土作為建筑地基和環(huán)境，故以原狀土為基本對(duì)象。因此，對(duì)土的分類除考慮土的組成外，很注重土的天然結(jié)構(gòu)性，即土的粒問(wèn)連結(jié)性質(zhì)和強(qiáng)度。例如我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)

5、設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ789）和《巖土工程勘察規(guī)范》（GB5002194）的分類；原蘇聯(lián)建筑法規(guī)（СНИП1574）的分類；美國(guó)國(guó)家公路協(xié)會(huì)（AASHO）分類以及英國(guó)基礎(chǔ)試驗(yàn)規(guī)程（CP2004，1972）分類等2.材料系統(tǒng)的分類體系——側(cè)重于把土作為建筑材料，用于路堤、土壩和填土地基等工程，故以擾動(dòng)土為基本對(duì)象，對(duì)土的分類以上的組成為主，不考慮土的天然結(jié)構(gòu)性。例，我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《土的分類標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ14590）和美國(guó)材料協(xié)會(huì)的土質(zhì)統(tǒng)一分類法

6、（ASTM，1969）等。二、我國(guó)土的工程分類目前國(guó)內(nèi)作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用較廣的土的工程分類。主要有前述《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》和《巖土工程勘察規(guī)范》的分類及《上的分類標(biāo)準(zhǔn)》。（一）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》和《巖土工程勘察規(guī)范》的分類該分類體系源于原蘇聯(lián)天然地基設(shè)計(jì)規(guī)范，結(jié)合我國(guó)上質(zhì)條件和40多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)改進(jìn)補(bǔ)碎石棱角形為主圓礫圓形及亞圓形為主角礫棱角形為主粒徑大于2mm的顆粒超過(guò)全重的50%（2）砂土：粒徑大于2mm的顆粒含量不超過(guò)

7、全重50％，且粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過(guò)全重50％的土。根據(jù)顆粒級(jí)配按表217分為礫砂、粗砂、中砂、細(xì)砂和粉砂。土的名稱顆粒級(jí)配砂礫粗礫中礫細(xì)礫粉礫粒徑大于2mm的顆粒占全重的25%～50%粒徑大于0.5mm的顆粒超過(guò)全重的50%粒徑大于0.25mm的顆粒超過(guò)全重的50%粒徑大于0.75mm的顆粒超過(guò)全重的85%粒徑大于0.075mm的顆粒超過(guò)全重的50%（3）粉土：粒徑大于0.075mm的顆粒不超過(guò)全重50％，且塑性指數(shù)小于

8、或等于10的土。根據(jù)顆粒級(jí)配（粘粒含量）按表218分為砂質(zhì)粉土和粘質(zhì)粉土。（4）粘性土：塑性指數(shù)大于10的土。根據(jù)塑性指數(shù)1按表219分為粉質(zhì)粘土和粘土。粉土分類表218土的名稱顆粒段配砂質(zhì)粉土粒徑小于0.005mm的顆粒含量不超過(guò)全重10%粘質(zhì)粉土粒徑小于0.005mm的顆粒含量超過(guò)全重10%砂土分類表219土的名稱塑性指數(shù)粉質(zhì)粘土10＜IP≤17粘土IP＞17（5）具有一定分布區(qū)域或工程意義上具有特殊成分、狀態(tài)和結(jié)構(gòu)特征的土稱為特殊

9、性土，規(guī)范分為濕陷性土、紅粘土、軟土（包括淤泥和淤泥質(zhì)土）、混合土。填土、多年凍土、膨脹土、鹽漬土、污染土。其中在我國(guó)分布較廣的特殊性土的工程特性見第六章及《巖土工程勘察規(guī)范》第五章。（二）《土的分類標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ14590）該分類體系源于美國(guó)卡薩格蘭特（A.Casagre，1948）的分類，之后流行于歐美一些國(guó)家的材料工程系統(tǒng)。七八十年代我國(guó)一些學(xué)者進(jìn)行了大量研究，并制訂了本分類標(biāo)準(zhǔn)。其主要特點(diǎn)是首先將上粒劃分為巨粒土、粗粒土和細(xì)粒土

10、。粗粒土分為礫類土和砂類土，并根據(jù)細(xì)粒含量和級(jí)配好壞細(xì)分；細(xì)粒土則根據(jù)其在塑性圖上的位置細(xì)分。此外，根據(jù)我國(guó)國(guó)情，對(duì)一些特殊土的分類作了規(guī)定。對(duì)本分類標(biāo)準(zhǔn)的一般土料分類，分述如下：1.巨粒土和含巨粒土、礫類土和砂類土按粒組含量、級(jí)配指標(biāo)（不均勻系數(shù)Cu和曲率系數(shù)Cc和所含細(xì)粒的塑性高低，劃分為16種土類，見表220、表221、表222巨粒土和含巨粒土的分類巨粒土和含巨粒土的分類表220220土類粒組含量土代號(hào)土名稱漂石粒（d＞200mm