第五章土的工程分類

第五章土的工程分類第一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四各行業(yè)規(guī)范對土分類二、我國各行各業(yè)規(guī)范對土分類方法我國土的分類體系大致有三大類：一類是以《土的工程分類標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50145-2007（簡稱國標(biāo)）為代表的，中華人民共和國水利部1999年發(fā)布的《土工試驗(yàn)規(guī)程》（SL237-1999）（簡稱水利標(biāo)準(zhǔn)）和《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》JTGE40─2007（簡稱公路標(biāo)準(zhǔn)）分類方法；它們土分類的共同點(diǎn)是：粗粒土按粒度成分分類，細(xì)粒土是按塑性圖（1942年美國卡薩格蘭德提出）分類。第二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四各行業(yè)規(guī)范對土分類

第二類是以目前我國工程建設(shè)中應(yīng)用最廣泛的《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021—2009（簡稱勘察規(guī)范）為代表的，《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2002（簡稱建筑規(guī)范）、《港口工程地質(zhì)勘察規(guī)范》JTJ240-97（簡稱港口規(guī)范）、《公路橋涵與地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（橋涵規(guī)范）（JTGD63─2007）、《北京地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)勘察設(shè)計規(guī)范》DBJ01-501-92（北京規(guī)范）、《上海地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》—99（上海規(guī)范）的分類方法，它們分類的共同點(diǎn)是粗粒土按粒度成分分類，細(xì)粒土是按塑性指數(shù)分類第三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四各行業(yè)規(guī)范對土分類

第三類是《鐵路工程巖土分類標(biāo)準(zhǔn)》(TB10077-2001)—2004年148號文件局部修訂條文（簡稱鐵路規(guī)范）的分類方法，它的分類特點(diǎn)是粗粒土的分類第二類土相似，但細(xì)粒土分類是按第一類方法一樣用塑性圖。在以下的比較中,鐵路規(guī)范粗粒土與第二類土歸在一起,細(xì)粒土比較時和第一類土一起作比較.以下就把上述涉及到的十種規(guī)范按粗粒土的分類，和細(xì)粒土的分類進(jìn)行比較。第四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四一類土粒組劃分(一)、粗粒土的分類方法

1、以國家標(biāo)準(zhǔn)為代表的第一類土的分類方法（1）、粒組劃分

第五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四粒組統(tǒng)稱粗組粒徑范圍(mm)粒組名稱國標(biāo)水利標(biāo)準(zhǔn)公路標(biāo)準(zhǔn)巨粒d＞200漂石（塊石）相同 相同200≥d＞60卵石（碎石）名稱碎石變?yōu)樾K石粗粒60≥d＞20礫粒粗礫相同20≥d＞5中礫5≥d＞2細(xì)礫2≥d＞0.5砂粒粗砂0.5≥d＞0.25中砂0.25≥d＞0.075細(xì)砂細(xì)粒0.075≥d＞0.005＜0.005粉粒粘粒粉粒、和粘土的界限變?yōu)?.002mm

一類土粒組劃分第六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四

(一)、巨粒土的分類方法

土類粒組含量土代號土名稱巨粒土巨粒含量75%～100%漂石含量大于卵石含量B漂石漂石含量不大于卵石含量Cb卵石混合巨粒土巨粒含量50%～75%漂石含量大于卵石含量BSI混合漂石漂石含量不大于卵石含量CbSI混合卵石巨?；旌贤辆蘖：?5%～50%漂石含量大于卵石含量CBI漂石混合土漂石含量不大于卵石含量CICb卵石混合土第七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四（2）礫粒土的分類土類粒組%土代號土名稱國標(biāo)水利公路標(biāo)準(zhǔn)礫細(xì)粒＜5%級配:Cu≥5,Cc=1～3GW級配良好的礫相同對細(xì)礫土質(zhì)礫土分粘土質(zhì)礫和粉土質(zhì)礫的界限是以細(xì)粒土在塑性圖A線上下位置而定。其它的全相同。級配:不同時滿足上述條要求GP級配不良的礫含細(xì)粒土礫細(xì)粒含量5%～15%GF含細(xì)粒土的礫細(xì)粒土質(zhì)礫細(xì)粒含量15%~50%細(xì)粒土以粘土為主GC粘土質(zhì)礫細(xì)粒土以粉土為主GM粉土質(zhì)礫第八頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四（3）、砂類土的分類土類粒組%代號土名稱國標(biāo)水利公路標(biāo)準(zhǔn)砂細(xì)粒含量＜5%級配:Cu≥5,Cc=1～3SW級配良好的砂相同對細(xì)粒土質(zhì)砂分粘土質(zhì)砂和粉土質(zhì)砂的界限是以細(xì)粒土在塑性圖A線上下位置而定。級配不同時滿足上述條要求SP級配不良的砂含細(xì)粒土砂細(xì)粒%5%～15%SF含細(xì)粒土的砂細(xì)粒土質(zhì)砂細(xì)粒含量15%~50%細(xì)粒土為粘土為主SC粘土質(zhì)砂細(xì)粒土為粉土為主SM粉土質(zhì)砂第九頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四（1）、碎石土的分類

2、以勘察規(guī)范為代表的第二類土的分類標(biāo)準(zhǔn)顆粒級配顆粒形狀勘察規(guī)范1、建筑規(guī)范2、港口規(guī)范3、公路橋涵4、北京規(guī)范5、上海規(guī)范和勘察規(guī)范的定名完全相同粒徑大于200mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%圓形及為主漂石棱角形為主塊石粒徑大于20mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%圓形及為主卵石棱角形為主碎石粒徑大于2mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%圓形為主圓礫棱角形為主角礫第十頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四顆粒級配勘察規(guī)范1、建筑規(guī)范2、港口規(guī)范3、公路橋涵4、北京規(guī)范5、上海規(guī)范和勘察規(guī)范的定名完全相同。粒徑大于2mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量的25%-50%礫砂粒徑大于0.5mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%粗砂粒徑大于0.25mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%中砂粒徑大于0.075mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量的85%細(xì)砂粒徑大于0.075mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%粉砂（2）、砂土的分類第十一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四第五章土的工程分類(二)、細(xì)粒土的分類方法1、以國標(biāo)為代表的第一類土的分類方法表5－6

規(guī)范名稱塑性圖形過渡區(qū)的界限圓錐儀的規(guī)格深度mm高低液限的界限值質(zhì)量(g)頂角國標(biāo)4～7763017A線:Ip=0.73(WL-20)B線:WL=50%水利規(guī)范6～10763017公路規(guī)范4～77630174～71003020鐵路規(guī)范修訂條文10～17763010A線:Ip=0.63(WL-20)B線:

WL

=40%定名是根據(jù)液限Wp和塑性指數(shù)Ip值落在塑性圖區(qū)域分別定名為低液限粉土、高液限粉土、低液限粘土和高液限粘土。粘土和粉土過渡區(qū)（CL-ML）的土按相鄰?fù)翆拥念悇e考慮細(xì)分。第十二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四第五章土的工程分類土在塑性圖中位置土的代號土的名稱塑性指數(shù)IP液限WL第十三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四

第二類土的分類規(guī)范名稱粘土定名粉質(zhì)粘土定名粉土定名勘察規(guī)范Ip＞17

10＜Ip≤171.粒徑大于0.075mm的顆粒質(zhì)量不超過總質(zhì)量的50%,2.塑性指數(shù)等于或小于10的土建筑規(guī)范橋涵規(guī)范港口規(guī)范粘質(zhì)粉土粘粒含量10%～15%砂質(zhì)粉土粘粒含量3%～10%上海規(guī)范粘質(zhì)粉土粘粒含量10%～15%砂質(zhì)粉土粘粒含量<10%北京規(guī)范粉質(zhì)粘土10～14粘質(zhì)粉土7＜Ip≤10重粉質(zhì)粘土14～17砂質(zhì)粉土3＜Ip≤7第十四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四第五章土的工程分類相對于粗粒土而言，細(xì)粒土的分類方法簡單的多。值的注意的是細(xì)粒土分類,全按照塑性指數(shù)定名,我國現(xiàn)行規(guī)范采用圓錐法入土深度測量土的液限，以國標(biāo)為代表的第一類土測量液限圓錐入土深度為17mm;以勘察規(guī)范為代表的第二類規(guī)范和鐵路規(guī)范測量液限圓錐入土深度為10mm，只有《公路橋涵地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》TJGD63-2007對圓錐儀測量液限的圓錐儀入土深度不做規(guī)定。該規(guī)范條文說明P118

第3.1.11條講：本規(guī)范在條文中規(guī)定采用76克錐的試驗(yàn)方法進(jìn)行界限含水率測試，不對入土深度進(jìn)行明文規(guī)定，但是建議采用76克錐，入土深度為17mm的方法測定液限。為規(guī)范的進(jìn)一步修訂積累資料。第十五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四第五章土的工程分類中國不同行業(yè)規(guī)范土的粒組劃分

表5－8粒徑規(guī)范名稱

0.005mm0.075mm2mm20mm200mm勘察、建筑、橋涵、上海、港口、北京規(guī)范粘粒粉粒砂粒礫石卵石漂石

60mm國標(biāo)、水利規(guī)范粘粒粉粒砂粒礫石卵石漂石

0.002mm

公路規(guī)范粘粒粉粒砂粒礫石卵石漂石第十六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四不同規(guī)范的液限下沉深度

規(guī)范名稱錐質(zhì)量（g）液限下沉深度（mm）土分類依據(jù)國標(biāo)、水利規(guī)范7617可塑圖公路規(guī)范76、100同時用17、20可塑圖鐵路規(guī)范7610可塑圖勘察、建筑、港口、北京、上海規(guī)范7610據(jù)塑性指數(shù)公路橋涵規(guī)范76不對入土深度進(jìn)行明文規(guī)定，但是建議采用入土深度為17mm的方法測定液限。據(jù)塑性指數(shù)第十七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四

ASTM規(guī)范篩號

3in.(75mm)2in.(50mm)1.5in.(37.5mm)1in.(25mm)3/4in.(19mm)3/8in.(9.5mm)

No.4(4.75mm)No.10(2mm)No.16(1.18mm)No.20(850μm)No.30(600μm)No.40(425μm)No.50(300μm)No.60(250μm)No.100(150μm)No.140(106μm)No.200(75μm)ASTM規(guī)范篩號

第十八頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四第五章土的工程分類三、國外土的工程分類（一）、粒組的劃分1、土類別的劃分美國的ASTM將過No．200篩(0.075mm)的顆粒含量大于或等于50％的土定名為細(xì)粒土，否則定名為粗粒土。英國的BS5930提出的供工程使用的土壤分類體系中，將粒徑＜0.06mm的顆粒含量大于或等于35%的土，定名為細(xì)粒土，反之則為粗粒土。國標(biāo)《土的工程分類標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50145-2007，將粒徑d≤0.075mm的顆粒含量大于或等于50%的土定名為細(xì)粒土；將粒徑d＞0.075的顆粒含量大于50%的土定名為粗粒土；將粒徑d>60mm的顆粒含量大于50%的土定名為巨粒土；第十九頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四第五章土的工程分類2、粗粒土的分類①BS5930先按照小于0.06mm顆粒的含量為O～5%，5～20%和>20%三個范圍將礫類土和砂類土依次分為礫石(砂)、輕粘土(或粉土)質(zhì)礫石(砂)和重粘土(或粉土)質(zhì)礫石(砂)；②美國ASTM則是先按照小于0.075mm顆粒的含量為＜5%；5%～12%和>12%三個檔將礫類土和砂類土分別分為純礫石(砂)、含粉土(或粘土)礫(砂)和粉土質(zhì)(或粘土質(zhì))礫(砂)。③國標(biāo)《GB/T50145-2007》按照小于0.075mm顆粒的含量為＜5%；5%～15%和>15%三個檔將礫類土和砂類土分別分為純礫石(砂)、含粉土(或粘土)礫(砂)和粉土質(zhì)(或粘土質(zhì))礫(砂)。第二十頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四第五章土的工程分類2、粗粒土的分類礫石含量大于5O%的土為礫石或礫類土，砂含量大于5O%的土為砂類土，按照細(xì)顆粒的百分含量和顆粒級配(顆分曲線的曲率系數(shù)Cc和不均勻系數(shù)Cu)再將這兩類土進(jìn)一步具體分類，這一點(diǎn)國標(biāo)與英國BS5930和ASTM的方法是一致的。需要注意的是:④國標(biāo)《GB/T50145-2007》將Cu≥5且Cc=1～3作為級配良好的條件，ASTM將Cu≥4且Cc=1～3作為礫類土級配良好的條件，Cu≥6且Cc=1～3作為砂類土的級配良好的條件。第二十一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四第五章土的工程分類各國規(guī)范粒組的顆粒粒徑比較表5－10粒組名稱粒組粒徑d國標(biāo)英國美國分析篩孔的形狀圓孔方孔mm方孔mm漂石d＞200

>200d＞300卵石200≥d＞60200～60300≥d＞75礫石粗礫60≥d＞2060～2075≥d＞19中礫20～6

細(xì)礫（礫砂）20≥d＞26～219≥d＞4.75

砂

粗砂2≥d＞0.52.0～0.64.75≥d＞2.0中砂0.5≥d＞0.250.6～0.22.0≥d＞0.425細(xì)砂0.25≥d＞0.750.2～0.060.425≥d＞0.075

粉粒

粗粉粒

0.06～0.020.075≥d＞0.005中粉粒0.075≥d＞0.0050.02～0.006細(xì)粉粒0.006～0.002粘?！?.005≤0.002≤0.005第二十二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四第五章土的工程分類3、細(xì)粒土的分類

雖然國標(biāo)GB/T50145-2007、BS5930和ASTMD2487-06均采用塑性圖進(jìn)行分類，但三個國家細(xì)粒土的分類無論是試驗(yàn)設(shè)備還是試驗(yàn)方法都差異比較大.細(xì)粒土分類方法比較表5－11比較項(xiàng)目國標(biāo)英國美國使用的儀器圓錐儀、碟式儀圓錐儀、碟式儀碟式儀圓錐儀的規(guī)格錐質(zhì)量76g錐角300、下沉17mm錐質(zhì)量80g錐角300下沉20mm測量液限使用方法1.液、塑限聯(lián)合測法2.碟式儀法1.圓錐儀法；2.一點(diǎn)圓錐儀法；3.碟式儀法；4.一點(diǎn)碟式儀法1.碟式儀法2.一點(diǎn)碟式儀法決定性方法液、塑限聯(lián)合測定圓錐法碟式儀法測量塑限使用方法液、塑限聯(lián)合測法；搓條法搓條法搓條法土分類的依據(jù)卡薩格蘭德圖土的分類差異A線以上的為粘土，A線以下的為粉土，中國和美國是相同的只中英國標(biāo)準(zhǔn)對細(xì)粒土劃分的更細(xì)，根據(jù)液限小于35、35至50、50至70、70至90和大于90劃分為低液限、中液限、高液限、非常液限、極高液限的粘土和粉土，并且英國卡薩格蘭德圖形沒有過渡區(qū)。第二十三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四第五章土的工程分類第二十四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四特殊性巖土名稱的定義軟土——主要由細(xì)粒土組成的孔隙比大（一般大于1),天然含水率高（接近或大于液限），壓縮性高（a>0.5MPa）和強(qiáng)度低的土.①淤泥——天然含水率大于液限，天然孔隙比大于或等于1.5。②淤泥質(zhì)土——天然含水率大于液限，天然孔隙比大于1而小于1.5

第二十五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期四特殊性巖土名稱的定義2.人工填土—人類活動而堆