土方工程施工-土的組成及分類（基礎(chǔ)工程）

土方工程施工知識點(diǎn)5土的分類單元一土的組成及分類根據(jù)工程性質(zhì)相近原則進(jìn)行分類，便于工程評價(jià)。一、基本分類（按照土的顆粒組成）巖石碎石土砂土粉土粘性土人工填土二、工程分類（按工程施工難易程度）2大類，8小類。一、分類原則和目的：土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)5土的分類完整、較完整、較破碎、破碎、極破碎1.巖石顆粒間牢固連接，呈整體或具有節(jié)理裂隙（巖石裂開而裂面兩側(cè)無明顯相對位移）的巖體。按堅(jiān)硬程度分類別（Mpa)堅(jiān)硬巖較硬巖較軟巖軟巖極軟巖單軸抗壓強(qiáng)度＞6030~6015~305~15≤5按完整性分（巖體與巖石的縱波速度之比的平方）二、基本分類土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)5土的分類1.巖石二、基本分類土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)5土的分類破碎、極軟巖完整、堅(jiān)硬巖土的名稱漂石塊石卵石碎石圓礫角礫顆粒形狀圓形及亞圓形為主棱角形為主圓形及亞圓形為主棱角形為主圓形及亞圓形為主棱角形為主顆粒級配粒徑大于200mm的顆粒含量超過全重50％粒徑大于20mm的顆粒含量超過全重50％粒徑大于2mm的顆粒含量超過全重50％注：定名時(shí)應(yīng)根據(jù)顆粒級配由大到小以最先符合者確定碎石土的分類2.碎石土一、基本分類指粒徑大于2mm的顆粒含量超全重50%的土土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)5土的分類2.碎石土一、基本分類土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)5土的分類土的名稱礫砂粗砂中砂細(xì)砂粉砂顆粒級配粒徑大于2mm的顆粒含量占全重25％～50％粒徑大于0.5mm的顆粒含量超過全重50％粒徑大于0.25mm的顆粒含量超過全重50％粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過全重85％粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過全重50％砂土的分類3.砂土指粒經(jīng)大于2mm的顆粒含量不超全重50%、大于0.075mm超全重50%的土。一、基本分類土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)5土的分類一、基本分類土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)5土的分類3.砂土接近純砂粒含粘粒等

5.粘性土指IP＞10的土。

IP＞17為粘土，

17≥IP＞10為粉質(zhì)粘土。特殊粘性土：淤泥（w＞wl，e＞1.5)，

淤泥質(zhì)土（w＞wl，1.5≥e＞1.0)等。4.粉土

（性質(zhì)介于砂土與粘性土之間）指粒徑大于0.075mm的顆粒含量不超過全重50%，IP≤10的土。一、基本分類土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)5土的分類一、基本分類土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)5土的分類粉土粘土6.人工填土包括素填土、雜填土、沖填土和壓實(shí)填土（人工處理）。素填土：天然土經(jīng)人工擾動和搬運(yùn)堆填而成，不含雜質(zhì)或含雜質(zhì)很少（景觀土山）雜填土：人類活動所形成的無規(guī)則堆填物。沖填土：將江河中的泥沙吹填到江河兩岸而形成的沉積土。（曹妃甸）壓實(shí)填土：利用機(jī)械等的壓力壓實(shí)土體。（高速公路路基）一、基本分類土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)5土的分類二、土的工程分類按開挖的難易程度分為八類一類土（松軟土）二類土（普通土)

三類土（堅(jiān)土）四類土（砂礫堅(jiān)土）機(jī)械或人工直接開挖

五類土（軟石）六類土（次堅(jiān)石）七類土（堅(jiān)石）八類土（特堅(jiān)石）爆破開挖土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)5土的分類二、土的工程分類土的分類土的級別土的名稱開挖方法及工具一類土松軟土I砂土、粉土、沖積砂土層、疏松的種植土、淤泥（泥炭）用鍬、鋤頭挖掘，少許用腳蹬二類土普通土II粉質(zhì)粘土；潮濕的黃土；夾有碎石、卵石的砂；種植土、填土用鍬、鋤頭挖掘，少許用鎬翻松三類土堅(jiān)土III軟及中等密實(shí)粘土；重粉質(zhì)粘土、礫石土；干黃土、含有碎石卵石的黃土、粉質(zhì)粘土；壓實(shí)的填土主要用鎬，少許用鍬、鋤頭挖掘，部分用撬棍四類土砂礫堅(jiān)土IV堅(jiān)硬密實(shí)的粘性土或黃土；含碎石卵石的中等密實(shí)的粘性土或黃土；粗卵石；天然級配砂石；軟泥灰?guī)r整個(gè)先用鎬、撬棍，后用鍬挖掘，部分用楔子及大錘土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)5土的分類五類土軟石V～VI硬質(zhì)粘土；中密的頁巖、泥灰?guī)r、白奎土；膠結(jié)不緊的礫巖；軟石灰及貝殼石灰石用鎬或撬棍、大錘挖掘，部分使用爆破方法六類土次堅(jiān)石VII～I(xiàn)X泥巖、砂巖、礫巖；堅(jiān)實(shí)的頁巖、泥灰?guī)r，密實(shí)的石灰?guī)r；風(fēng)化花崗巖、片麻巖及正長巖用爆破方法開挖，部分用風(fēng)鎬七類土堅(jiān)石X～XIII大理石；輝綠巖；粉巖；粗、中粒花崗巖；堅(jiān)實(shí)的白云巖、砂巖、礫巖、片麻巖、石灰?guī)r；微風(fēng)化安山巖；玄武巖用爆破方法開挖八類土特堅(jiān)石XIV～XVI安山巖；玄武巖；花崗片麻巖；堅(jiān)實(shí)的細(xì)粒花崗巖、石英巖、輝長巖、粉巖、角閃巖用爆破方法開挖二、土的工程分類土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)5土的分類土方工程施工知識點(diǎn)2土的密度、含水量和重度單元一土的組成及分類氣水土粒mmwmSVVSVvVaVwa-氣體s-土粒w-水v-孔隙m—質(zhì)量

V—體積一、土的三相圖：土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)2土的密度、含水量和重度1.土的密度(g/cm3或kg/m3)一般用環(huán)刀法測定，天然土ρ在1600~2000kg/m3之間。（水1000，黃金19260）

基本指標(biāo)：密度、含水量、相對密度二、土的基本指標(biāo)：某運(yùn)輸車可裝載最大容積30m3，現(xiàn)準(zhǔn)備運(yùn)土。需要運(yùn)輸?shù)耐恋拿芏葹?200kg/m3，該車準(zhǔn)載30t。問若不允許超載，單車最多拉多少方土？(KN/m3)土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)2土的密度、含水量和重度

可用烘干法測定，反應(yīng)土的干濕程度。2.土的含水量二、土的基本指標(biāo)：同類土，w越大，土越軟。土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)2土的密度、含水量和重度3.土粒相對密度ds（土粒比重）土粒質(zhì)量與同體積4℃時(shí)水的質(zhì)量之比。用比重瓶法測定。一般砂土：2.65~2.95，粘土：2.7~2.75。ρ

s—土顆粒密度二、土的基本指標(biāo)：水：1.0；鋼鐵：7.8；黃金19.26。土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)2土的密度、含水量和重度3.土的有效重度（地下水位以下水受浮力作用）(kN/m3)2.土的飽和重度(kN/m3)(kN/m3)三、土的其它密度、重度指標(biāo)1.土的干密度評價(jià)填土的壓實(shí)效果土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)2土的密度、含水量和重度土方工程施工知識點(diǎn)1土的形成與組成單元一土的組成及分類一、土的形成：土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)1土的形成與組成沉積時(shí)間短，未膠結(jié)硬化，松散多孔。（沉積時(shí)間長，可能發(fā)生膠結(jié)作用，形成沉積巖，膠結(jié)砂等）基巖殘積土坡積土洪積土沖積土石家莊市：太行山前沖洪積土平原顆粒粗，空隙大顆粒細(xì)，空隙小巖石經(jīng)風(fēng)化、剝蝕、破碎、搬運(yùn)、沉積等過程形成的堆積物，由固體顆粒、水和氣體組成的三相分散體系。二、土的組成：

氣相——主要是空氣，水蒸氣，有時(shí)還有沼氣等。

固相——包括多種礦物成分組成土的骨架，骨架間的空隙為液相和氣相填滿，這些空隙是相互連通的形成多孔介質(zhì)。

液相——主要是水(溶解有少量的可溶鹽類)。顆粒之間空隙大，顆粒間連接弱，表現(xiàn)為整體松散狀態(tài)，導(dǎo)致土的工程性質(zhì)與混凝土、鋼筋、磚等材料明顯不同，強(qiáng)度低，易壓縮。土是由固相，液相，氣相組成的三相分散系。土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)1土的形成與組成粒組統(tǒng)稱粒組名稱粒徑d范圍（mm）分析方法主要特征巨粒漂石（塊石）粒d>200直接測定透水性很大，壓縮性極小，顆粒間無粘結(jié)，無毛細(xì)性。卵石（碎石）粒60<d≤200粗粒礫粒粗礫20<d≤60篩

分

法透水性大，壓縮性小，無粘性，有一定毛細(xì)性。細(xì)礫2<d≤20砂粒粗砂0.5<d≤2中砂0.25<d≤0.5細(xì)砂0.075<d≤0.25細(xì)粒粉粒0.005<d≤0.075靜水沉降原理透水性小，壓縮性中等，毛細(xì)上升高度大，微粘性。粘粒d≤0.005透水性極弱，壓縮性變化大，具粘性和可塑性。1.土粒粒組的劃分：粒組是粒徑和性質(zhì)相近的巖土顆粒的組別。三、土的固體顆粒：土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)1土的形成與組成2.土的顆粒級配土是由大小不同的土粒組成的。土粒的粒徑由粗到細(xì)逐漸變化時(shí)，土的性質(zhì)相應(yīng)地發(fā)生變化。土的顆粒級配——土中各粒組的相對百分含量，通常用各粒組占土?？傎|(zhì)量（干土質(zhì)量）的百分?jǐn)?shù)表示。

天然土中，顆粒分布范圍廣，粒徑大小相差懸殊，土粒不均勻，則級配良好。對于級配良好的土，土的密實(shí)度較好，地基土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性較好，透水性和壓縮性較小。三、土的固體顆粒：土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)1土的形成與組成3.顆粒級配曲線：縱坐標(biāo)表示小于某粒徑的土粒含量百分比,橫坐標(biāo)表示土粒的粒徑(對數(shù)坐標(biāo)）三、土的固體顆粒：土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)1土的形成與組成

（1）結(jié)合水強(qiáng)結(jié)合水：緊靠土粒表面（受電場作用力很大）近于固體特征。弱結(jié)合水：受電場作用減小，呈粘滯狀態(tài)，對粘性土物理力學(xué)性質(zhì)影響大。（2）自由水（不受電場吸引）重力水：地下水位以下土孔隙中，服從重力規(guī)律，傳遞水壓力，對土粒有浮力。毛細(xì)水：存在于地下水位以上土孔隙中（表面張力作用產(chǎn)生，細(xì)粒土明顯）1.土中水存在形式：土顆粒自由水弱結(jié)合水強(qiáng)結(jié)合水結(jié)合水存于孔隙中建筑注意防凍、防潮。四、土中水：土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)1土的形成與組成潛水承壓水上層滯水含水層地下水位面天然地面補(bǔ)給源不透水層噴泉2.地下水埋藏方式：四、土中水：土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)1土的形成與組成氣體分類:

1.吸附于土顆粒表面的氣體

2.溶解于水中的氣體

3.四周為顆粒和水所封閉的氣體以及自由氣體特點(diǎn):

自由氣體與大氣連通，對土的性質(zhì)無大影響。密閉氣體的體積與壓力有關(guān)，壓力增加，則體積縮小，壓力減小，則體積脹大。因此，密閉氣體的存在增加了土的彈性，同時(shí)還可阻塞土中的滲流通道，減小土的滲透性。建設(shè)工程中生活垃圾為何必須挖掉，而建筑垃圾處理后可以作為地基？五、土中氣體：土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)1土的形成與組成土方工程施工知識點(diǎn)3無粘性土分類及密實(shí)度單元一土的組成及分類一、無粘性土概念：土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)3無粘性土分類及密實(shí)度土中粘粒含量甚少，多數(shù)為砂粒以上，重力大于引力，在自重作用下，在水或空氣中單獨(dú)沉落形成。土粒間存在點(diǎn)與點(diǎn)的接觸，不具有可塑性。二、密實(shí)度材料的固體物質(zhì)部分的體積占總體積的比例，反映了材料的致密程度。疏松狀態(tài)密實(shí)狀態(tài)三、砂石土、砂土的現(xiàn)場分類鑒別類別土的名稱觀察顆粒粗細(xì)干燥時(shí)的狀態(tài)濕潤時(shí)拍擊狀態(tài)粘著程度砂礫石卵（碎）石一半以上的粒徑超過20毫米顆粒完全分散表面無變化無粘著感圓（角）礫一半以上的粒徑超過2毫米（小高粱粒大?。╊w粒完全分散表面無變化無粘著感砂土礫

砂約有1/4以上的粒徑超過2毫米（小高粱粒大小）顆粒完全分散表面無變化無粘著感粗

砂約有一半以上的粒徑超過5毫米（細(xì)小米大?。╊w粒完全分散，但有個(gè)別膠結(jié)一起。表面無變化無粘著感中

砂約有一半以上的粒徑超過0.25毫米（白菜籽大?。╊w粒完全分散，局部膠結(jié)但一碰既散表面偶有水印無粘著感細(xì)

砂大部分顆粒粗豆米粉近似（>0.1毫米）顆粒大部分分散，少量膠結(jié)，部分少加碰撞既散。表面偶有水?。ǚ瓭{）偶有輕微粘著感粉

砂大部分顆粒與小米粒近似顆粒少部分分散，大部分膠結(jié)，稍加壓力可分散。表面有顯著翻漿現(xiàn)象有輕微粘著感土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)3無粘性土分類及密實(shí)度30cm錘重：63.5kg落距：760mm圓錐動力觸探試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)慣入器重型圓錐被探測土層地面觸探桿標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)四、密實(shí)度判斷方法錘重：63.5kg落距：760mm土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)3無粘性土分類及密實(shí)度N63.5

≤5松散10＜

N63.5

≤20中密5＜

N63.5

≤10稍密N63.5

＞20密實(shí)五、密實(shí)度判別《規(guī)范》法探測：重型圓錐動力觸探試驗(yàn)用錘擊數(shù)N63.5判斷其密實(shí)度。1.碎石土的密實(shí)度《規(guī)范》法探測：標(biāo)準(zhǔn)慣入試驗(yàn)，用錘擊數(shù)N判斷。2.砂土的密實(shí)度N≤10松散15＜

N≤30中密10＜

N≤15稍密N＞30密實(shí)土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)3無粘性土分類及密實(shí)度密實(shí)度骨架和填充物天然坡和可挖性可鉆性密實(shí)骨架顆粒含量大于總重的70%，呈交錯(cuò)緊貼，連續(xù)接觸孔隙填滿，充填物密實(shí)。天然陡坡較穩(wěn)定，坎下堆積物較少，鎬挖掘困難，用撬棍方能松動，坑壁穩(wěn)定，從坑壁取出大顆粒處能保持凹面狀態(tài)。鉆進(jìn)困難，沖擊鉆探時(shí)鉆桿、吊錘跳動劇烈，孔壁較穩(wěn)定。中密骨架顆粒含量等于總重的60-70%，呈交錯(cuò)排列，大部分接觸?？紫短顫M，充實(shí)物中密。天然坡不宜陡立或陡坎下堆積物較多，但坡度大于醋栗竟的安息角。鎬可挖掘，坑壁有掉塊現(xiàn)象，從坑壁取出大顆粒處砂土不易保持凹面狀態(tài)。鉆進(jìn)較困難，沖擊鉆探時(shí)鉆桿、吊錘跳動不劇烈，孔壁有坍塌現(xiàn)象。稍密骨架顆粒含量小總重的60%，排列混亂，大部分不接觸?？障吨械某涮钗锷悦堋２荒苄纬啥钙?，天然坡接近粗顆粒的安息角。鍬可挖掘，可鄙坍塌，從坑壁取出大顆粒處砂土即踏落。鉆進(jìn)較容易，沖擊鉆探時(shí)，鉆桿稍有跳動，孔壁易坍塌。松散骨架顆粒含量小總重的55%，排列十分混亂，絕大部分不接觸。鍬易挖掘，井壁極易坍塌。鉆進(jìn)很容易，沖擊鉆探時(shí)，鉆桿無跳動，孔壁極易坍塌。六、碎石類土密實(shí)度現(xiàn)場鑒別方法土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)3無粘性土分類及密實(shí)度土方工程施工知識點(diǎn)4粘性土分類及稠度單元一土的組成及分類蜂窩結(jié)構(gòu)：顆粒間點(diǎn)與點(diǎn)接觸，由于彼此之間引力大于重力，接觸后，不再繼續(xù)下沉，形成鏈環(huán)單位，很多鏈環(huán)聯(lián)結(jié)起來，形成孔隙較大的蜂窩狀結(jié)構(gòu)。絮狀結(jié)構(gòu)：細(xì)微粘粒大都呈針狀或片狀，質(zhì)量極輕，在水中處于懸浮狀態(tài)。當(dāng)懸液介質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，土粒表面的弱結(jié)合水厚度減薄，粘粒互相接近，凝聚成絮狀物下沉，形成孔隙較大的絮狀結(jié)構(gòu)。蜂窩結(jié)構(gòu)絮狀結(jié)構(gòu)粉粒，重力小于引力，下沉中停留在接觸點(diǎn)上粘粒，懸浮，形成鏈狀集合體下沉，彼此吸引一、粘性土概念：土方工程施工單元一土的組成及分類知識點(diǎn)4粘性土分類及稠度主要由粉粒和粘粒組成，顆粒間有粘結(jié)性，可塑。二、粘性土現(xiàn)場鑒別方法土的名稱干土狀態(tài)濕土的狀態(tài)濕潤時(shí)用刀切用手?jǐn)f摸的感覺粘著程度濕土搓條情況粘土堅(jiān)硬，用碎塊能打碎，碎塊不會碎落。粘塑的，膩滑的，粘連的。切面非常光華規(guī)則，刀刃有澀滯，有阻力。濕土用手捻有滑膩感覺，當(dāng)水分較大時(shí)極為粘手，感覺不到有顆粒存在。濕極易粘著物體，干燥后不易剝?nèi)ィ檬址磸?fù)洗才能去掉。能搓成0.5毫米土條（長度不短于手掌）。手持一端不致斷裂。亞粘土用錘擊或手壓土塊容易碎開。塑性的，弱粘連。稍有光滑面，切面有規(guī)則仔細(xì)捻摸感到有少量細(xì)顆粒，稍有滑膩感和粘滯感能粘著物體，干燥后較易剝落。能搓成0.5