土質工程學

1、教學大綱授課教師課程內容及組織教學研究實踐教學教學條件教材及相關資料申報附件教學成果授課錄像同濟大學土木工程學院COLLEDGEOFCIVILENGINEERING工程地質學首頁教學內容課程內容課程內容教學組織實踐教學第三章土的工程性質與分類第八節(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研究的重要基礎理論課題。研究制定一個既反映我國土質條件和多年建筑經(jīng)驗，又盡可能靠近國際上較為通用的分類標準

2、，并切實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，并可結合其他因素評價地基土的承載力、抗?jié)B流與抗沖刷穩(wěn)定性，在振動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內容與方法；3.當土的性質不能滿足工程要求時，也需根據(jù)土類（結合工程特點）確定相應的改良與處理方法。因此，綜合性的上的工程分類應遵循以下原則：1.工程特性差異性的原則。即分類應綜合考慮土的

3、各種主要工程特性（強度與變形特性等），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的或顯著的量的差別，為前提條件2.以成因、地質年代為基礎的原則。因為土是自然歷史的產物，土的工程性質受土的成因（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)過某些變化過程的土，必然有與之相適應的物質成分和結構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、固結狀態(tài)和結構強度有顯著的差異。關于土的各不同成因類型和不同堆積年代的特征與劃分標準，見本節(jié)“二”及第一章第三節(jié)3.分類指標便于測定的原則，即采用的分類指標，要既能綜合反映土的基本工程特性，又要測定方法簡便。土的工程分類體系，目前國內外主要有兩種1.建筑工程系統(tǒng)的分類體系——側重于把土作為建筑地基和環(huán)境，故以原狀土為基本對象。因此，對土的分類除考慮土的組成外，很注重土的天然結構性，即土的粒問連結性質和強度。例如我國國家標準《建筑地基基礎

5、設計規(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；美國國家公路協(xié)會（AASHO）分類以及英國基礎試驗規(guī)程（CP2004，1972）分類等2.材料系統(tǒng)的分類體系——側重于把土作為建筑材料，用于路堤、土壩和填土地基等工程，故以擾動土為基本對象，對土的分類以上的組成為主，不考慮土的天然結構性。例，我國國家標準《土的分類標準》（GBJ14590）和美國材料協(xié)會的土質統(tǒng)一分類法

6、（ASTM，1969）等。二、我國土的工程分類目前國內作為國家標準和應用較廣的土的工程分類。主要有前述《建筑地基基礎設計規(guī)范》和《巖土工程勘察規(guī)范》的分類及《上的分類標準》。（一）《建筑地基基礎設計規(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)天然地基設計規(guī)范，結合我國上質條件和40多年實踐經(jīng)驗，經(jīng)改進補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的顆粒超過全重的50%（2）砂土：粒徑大于2mm的顆粒含量不超過

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

8、或等于10的土。根據(jù)顆粒級配（粘粒含量）按表218分為砂質粉土和粘質粉土。（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分為粉質粘土和粘土。粉土分類表218土的名稱顆粒段配砂質粉土粒徑小于0.005mm的顆粒含量不超過全重10%粘質粉土粒徑小于0.005mm的顆粒含量超過全重10%砂土分類表219土的名稱塑性指數(shù)粉質粘土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)和結構特征的土稱為特殊

9、性土，規(guī)范分為濕陷性土、紅粘土、軟土（包括淤泥和淤泥質土）、混合土。填土、多年凍土、膨脹土、鹽漬土、污染土。其中在我國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）《土的分類標準》（GBJ14590）該分類體系源于美國卡薩格蘭特（A.Casagre，1948）的分類，之后流行于歐美一些國家的材料工程系統(tǒng)。七八十年代我國一些學者進行了大量研究，并制訂了本分類標準。其主要特點是首先將上粒劃分為巨粒土、粗粒土和細粒土

10、。粗粒土分為礫類土和砂類土，并根據(jù)細粒含量和級配好壞細分；細粒土則根據(jù)其在塑性圖上的位置細分。此外，根據(jù)我國國情，對一些特殊土的分類作了規(guī)定。對本分類標準的一般土料分類，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、級配指標（不均勻系數(shù)Cu和曲率系數(shù)Cc和所含細粒的塑性高低，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土名稱漂石粒（d＞200mm