土的工程性質與分類

第1章土方工程主要內容概述土的工程性質與分類場地平整、溝槽、基坑開挖土方機械化施工土壁支撐與基坑支護土方回填地基處理爆破施工第一節(jié)概述1土方工程施工的特點（1）量大面廣；（2）勞動強度大，人力施工效率低、工期長；（3）施工條件復雜，受地質、水文、氣侯影響大，不確定因素多。

2、施工設計應注意（1）摸清施工條件，選擇合理的施工方案與機械；（2）合理調配土方，使總施工量最少；（3）合理組織機械施工，以發(fā)揮最高效率；（4）作好道路、排水、降水、土壁支撐等準備及輔助工作；（5）合理安排施工計劃，避開冬、雨季施工；（6）制定合理可行的措施，保證工程質量和安全。學習要求

了解土的成因和三相組成，掌握土的物理性質和物理狀態(tài)指標的定義、物理概念、計算公式和單位。了解地基土的工程分類依據與準確定名?；緝热?/p>

◆土的三相組成

◆土的三相比例指標

◆土的物理性質

◆土的結構與構造

土的工程分類第二節(jié)、土的物理性質和工程分類土的三相組成…1土是由固相、液相、氣相組成的三相分散系。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；液相——主要是水(溶解有少量的可溶鹽類)；氣相——主要是空氣、水蒸氣，有時還有沼氣等。土的三相組成…2土體三相比例不同，土的狀態(tài)和工程性質也隨之各異，例如：

固體+氣體（液體=0）為干土，此時粘土呈堅硬狀態(tài)砂土呈松散狀態(tài)；固體+液體+氣體為濕土，此時粘土多為可塑狀態(tài)；固體+液體（氣體=0）為飽和土，此時粉細砂或粉土遇強烈地震，可能產生液化，而使工程遭受破壞；粘土地基受建筑物荷載作用發(fā)生沉降需幾十年才能穩(wěn)定。什么是液化？土的三相組成…3如果飽和疏松的土是由細砂?；蚍凵傲ＫM成，在強烈的振動作用下，土的結構會突然破壞變成流動狀態(tài)，引起所謂“砂土液化”現(xiàn)象，使地基失去承載力，在地震區(qū)將會引起震害。1964年6月16日，日本新瀉發(fā)生里氏7.5級地震后，因地基土發(fā)生液化所造成的破壞。倒了，但結構未破壞土的三相組成…4土的形成

自然界的土是由巖石經風化、搬運、堆積而形成的?！巴痢币辉~在不同的學科領域有其不同的涵義。就土木工程領域而言，土是指覆蓋在地表的沒有膠結和弱膠結的顆粒堆積物。物理風化指巖石經受風、霜、雨、雪的侵蝕，溫度濕度的變化、不均勻膨脹與收縮，使巖石產生裂隙，崩解為碎塊(原生礦物）。這種風化僅改變顆粒大小與形狀，不改變原來礦物成分。生成的土呈松散狀態(tài)，無粘性土?；瘜W風化指巖石碎屑與空氣、水和各種水溶液相接觸，經氧化、碳化和水化作用，改變原來礦物成分，形成新的礦物(次生礦物)。生成的土為細粒土，粘性土。生物風化由動物、植物和人類對巖體的破壞稱生物風化。土的詞三相端組成等…5土的鞏三相滅組成貪…6土的手固體立顆粒土是林巖石蠶風化磚的產池物。變因此物土粒幫的礦酸物組挖成將增取決尼于成溫土母庭巖的瞧礦物組成瞎及其牲后的風化敬作用。成阻土礦甘物可糧分為鎮(zhèn)兩大陸類：原生惕礦物勺次生妖礦物

由巖域石經勻物理億風化捷生成垂的

由原擊生礦的物經肝化學模風化船生成擱的新及礦物

顆粒捏成分少與母響巖的努相同

它的隊成分郵成分昌與母國巖的泰完全葵不同

常見晃的有師石英作、長宗石和僻云母

有高搞嶺石裁、伊稼利石金和蒙堅脫石匙粘土飛礦物

顆粒端較粗零，多罰呈渾饞圓形衣狀

顆粒灶極細棟，且仿多呈睬片狀

吸附吐水的俗能力寒弱，脹無塑隊性

性質岸活潑旁，吸牙附水他能力常強，疲具塑睡性水溶餡鹽可溶長性次信生礦覽物。惜常見掉的有詳巖鹽真、鉀娘鹽、盈石膏泄、方膊解石丟，硫粥酸鹽祝類還對金通屬和摸混凝儲土有坦一定孔的腐朱蝕作孫用。有機表質動植鍋物分增解后加的殘倒骸，暴稱為皇腐殖粥質。保其顆耽粒極脅細，糾粒徑睛小于0.毯1m，呈凝膠圣狀，停帶有睜電荷怨，具寧極強居的吸肥附性臣。土的者三相餡組成諸…7土的炕三相攻組成偵…8土中歲水土中午水處張于不左同位陽置和自溫度總條件材下，徑可具孫有不怠同的逐物理制狀態(tài)冤——鉗固態(tài)、液罵態(tài)、添氣態(tài)濤。液胸態(tài)水余是土蛾中孔雷隙水賀的主翅要存尿在狀分態(tài)，誘因其舅受土痕粒表聯(lián)面雙電層合影響及程度貿的不蹄同可墾分為紀結合別水、剩毛細縮慧水、漆重力蟲水。任后兩燥者也花稱為岸非結合水龍（自并由水雷）。水的類型主要作用力結合水物理化學力非結合水毛細水表面張力和重力重力水重力土的期三相帽組成懶…9結合增水土顆爸粒表拜面帶霸有一鼓定的匪電荷困，當計土粒寬與水禾相接鄉(xiāng)豐觸時參，由標于靜纖電作打用力差，將吸解引水泰化離票子和片水分乳子，親形成縫雙電穗層，柴在雙散電層辮影響移下的賽水膜帖稱為護表面結合息水。筒雙電罵層的補厚薄飾也反邁映了態(tài)結合古水的順厚薄畝，結椅合水況具有析與一阿般自鑼由水不同夜的性堆質，慢其密滅度較捧大、挽粘滯殘度高機、流耗動性禮差、兼冰點范低、軋比熱控較大沙、介電?；饠递^周低。興這種壘差異候隨距較離增仰加而夜減弱音。弱結六合水強結發(fā)合水+++++++++土的罩三相文組成?！?御0

自贈由水壺(非螞結合現(xiàn)水)在雙嶺電層姑影響桐以外震的水波為自赤由液稠態(tài)水井，它柄主要木受重芒力作勇用的折控制伸，土粒表岸面吸吐引力貓居次華要地斧位，經這部稈分水鉤稱為您非結驚合水辱，它嗓包括航毛細問水和沖重力水。

毛疏細水毛細曉水是材受到嫩水與駐空氣傳交界畢面處蹦表面墾張力捐作用蘆的自窯由水失。毛開細現(xiàn)防象是毛細映管壁盯對水苦的吸擺力和雷水的霸表面戲張力女共同秒作用擔的結撐果。

重力鞋水重力做水是涂存在翁于地盤下水閣位以百下的兆適水忘土層嶼中的剛地下視水。序它是慕在重溫力或壓力達差作搏用下排運動棒的自岸由水肉，對運土粒柿有浮腰力作繁用。袖重力酬水只演受重涉力控斜制，不受雪土粒葬表面來吸引杏力的舊影響習。土中他的自礙由水重力舟水毛細蘇水重力墻水對文土顆副粒產累生浮泄力作沃用。毛細特水是烏地基妙凍害足、地冒下室錦潮濕際的主長要原柄因。土中己氣土中疑的氣炎體：

與大撈氣相歌通（桑自由兄氣體謠）對土違的性叢質影疫響不如大。壓縮蓮性高

與大辣氣隔敬絕（掏封閉明氣體拋）隨壓眾力增肝加或逼減少霉體積虧發(fā)生和變化潔，對器土的肅彈性進變形喂產生隸影響呀，對黎土的涂性質雅影響徐較大含，降低黑透水返性成分削：

一濫般空儀氣中燦成分

微挽生物籃產生匯可燃笨氣體括（H氧2S超）土的推結構與構茫造…1土的座結構1.損定義明：指土受顆粒梅的大釣小、貼形狀醒、表明面特桂征，云相互路排列掙及其彈聯(lián)結訊關系的綜絞合特斬征。2.華分類紅：單粒紫結構旁砂馳層，簡礫石游層蜂窩熱結構父粉蠅粒絮狀姻結構提粘疏粒單粒嗎結構單粒員結構霉是由區(qū)粗大穿土粒帳在水鉤或空們氣中要下沉廈而形識成的碼。因雹其顆斬粒較捏大、虧土粒露間的朗分子桿吸引編力相繞對很爹小，斃所以菜顆粒洪間幾冬乎沒掠有聯(lián)梁結，籮至于奧未充深滿孔魚隙的找水分迷只可哥能使喘其具蘋有微酷弱的超毛細曲水聯(lián)乏結。齒單粒么結構婆可以燒是疏松的，添也可陪以是緊密的。呈緊燙密狀捏單粒劍結構保的土，由叉于其串土粒厭排列陵緊密繪，在界動、妻靜荷絮載作涉用下脊部不交會產酬生較水大的敵沉降赤，所架以強橋度較儀大，花壓縮幻玉性較拳小，級是較貓為良好屑的天交然地盈基。具有腥疏松婦單粒噴結構密的土，其療骨架穩(wěn)是不彩穩(wěn)定川的，秩當受剖到展失動及原其他腔外力右作用護時、吃土粒配易于奮發(fā)生騎移動醋，土郵中孔改隙劇管烈減么少。越引起聲土的債很大您變形初，因蠶此，這種口土層鏟如未倉經處銳理一蹈般不煩宜作左為建忽筑物嬸的地棍基?！吧吧⑼烈菏郴蓖恋拿Y構與構蓬造…2蜂窩濁結構蜂窩澇結構前是主疾要由絹粉粒叔(0沸.0剩75徑～0懼.0質05暫mm印)組引成的慚土的舊結構諷形式套。據張研究暗，粒討徑在犧0.孫07篇5～摩0.手00謹5m族m左本右的灑土粒血在水氏中沉獸積時改，基治本上轎是以匠單個鞠土粒姥下沉江，當傭碰上依已沉仗積的嚴土粒榆時，粘由于渠它們膝之間潑的相通互引邪力大猶于其蔥重力鋸，因套此土豎粒就相停留耕在最展初的資接觸挑點上屑不再斷下沉隙，形哥成具有派很大賣孔隙的蜂屬窩狀顫結構煙。土的殲結構與構襪造…3絮狀不結構絮狀渣結構張是由孤粘粒姨(<武0.非00葉5m苦m)拜集合約體組瞎成的壘結構具形式懂。粘鴨粒能雅夠在纏水中刃長期滾懸浮爹，不縫因自霧重而令下沉么。當語這些竹懸浮查在水踩中的爺粘粒葬被帶筐到電置解質洪濃度鑼較大挎的環(huán)腫境中振(如響海水吐)粘別粒凝傷聚成徑絮狀蛾的集示粒(術粘粒丈集合植體)篩而下?lián)岢?，眼并相啞繼和左已沉再積的絮絮狀令集粒躺接觸遠，而性形成類似壟蜂窩排而孔計隙很牛大的功絮狀影結構(也糖稱二低級蜂祝窩結島構)遲。土的桿結構與構釘造…4具有斧蜂窩震結構梅和絮州狀結緒構的廈土，允顆粒杯間存這在大疑量微艱細孔樸隙，其壓倚縮性樣大、各強度桑低、蜻透水內性弱。又禽因土朱粒之薄間的禁聯(lián)結箭較弱爽且不峽甚穩(wěn)她定，攝在受拋擾力蒜作用極下(額如施甜工擾激動影趙響)怖，土窄粒接壟觸點每可能草脫離齡，部炮分結升構遭翁受破代壞，竹土的胖強度身會迅票速降酸低。具有尚蜂窩山結構柿和絮匪狀結顛構的蛛土，圈其土騎粒之嗚間的隊聯(lián)結娘力(廳結構稱強度途)往畫往由秒于長矛期的百壓密猶作用比和膠鏟結作腔用而辜得到雨加強銅。土的駐結構與構齡造…5粘性結土結初構性果的演吉示粘性伯土因兼受擾乎動而赤原結順構被漿破壞籮后，哥其工細程性榴質通己常會霞變差移，強房誠度將妥明顯弓下降跳。土填中所炕示土烈樣在噴保持盛天然沃結構堆時(海原狀塔土)釣，其供上承手受了庭1.剝5k繼g的更壓力很，但仙當結沾構完洪全破檢壞而博成為史重塑夫土時相，變渴為可流耍動的福泥漿嗽?；勇?槽捷)泡窗水開挖腥基坑帳未設殺排水夾溝或酷擋水模堤，別地面皂水流巷入基摧坑，或在地束下水輛位以襖下挖嗽土，煤未采碎取降綁排水壁措施院，將濃水位靠降至圣基底互開挖育面以齡下等質原因。造戚成地諷基土精被水唐浸泡紐奉，地鏈基松絨軟，萍承載槐力降孟低，外地基困下沉起。土的先結構與構帥造…6土的芬物理糞性質煤指標毅…1土的哀三相退比例父指標是其凈物理性先質的碰反映姻，但以與其艱力學召性質有蝕內在鍬聯(lián)系志，顯水然固相劑成分的比川例越扭高，朵其壓枝縮性瓣越小壘，抗剪歪強度員越大簽，承桑載力培越高厲。三相絡比例菜指標敢反映束了土灑的干燥遷與潮嫂濕、助疏松苗與緊劃密，是評價淘土的掙工程悶性質妖的最罵基本禿的物理耳性質割指標效，也仍是工益程地話質勘察局報告箭中不越可缺轉少的晉基本異內容。土的功物理聲性質畜指標夠…2土的男質量徐密度犬：游=透m凳/鞏Vd=ms/篩V天然妙密度：砂襲土田1.帳6～權2.題0卵t/碌m3黏性翅土和唐粉土沾1宇.8診～2獵.0t/南m3干密域度d：是翁檢測超填土監(jiān)密實艱程度資的指案標?，F(xiàn)1.漸3～燒1.舞8t/殊m3,土的研干密攻度越白大，駐表示夠土越練密實增，工傳程上晌常把聚土的云干密眾度作仍為評月定土遙體密睜實程炭度的潛標準啄，以除控制療基坑礦底壓葵實及騾填土址工程廊的壓甜實質墨量土的榨物理綿性質怠指標紫…3含水揚量定義妨：土歸中水農的質嶺量與濁土粒森質量差之比個值。公式分：單位剛：無鳳，%常見疾值：河砂土w=（屆0~扎40覽)%你；粘鴨性土w=（性20齒~6碧0)囑%意義鳳：表腔示濕器度的童物理授指標耳，與撿土的按種類群，埋巨藏條攏件及叮其所仁處的雁自然地理填環(huán)境脫等有花關。對土憲方邊棄坡的女穩(wěn)定湖性及鍵填方貼密實版程度生有直京接的來影響竹。土的輝物理爺性質降指標軍…4土的賴可松聲性天然僑土經怨開挖市后，驗其體岸積因映松散粒而增海加，樸雖經墊振動粉夯實隆，仍爐然不偷能完邊全復爪原，詠土的覽這種曬性質惑稱為沃土的存可松些性。土的助可松仰性用可松起性系姿數表示蹈，即覽：式中KS——躺最初畫可松描性系玩數；KS′——鐵最后族可松賄性系足數；V1——吵土在姥天然返狀態(tài)從下的堪體積滲(m3)；V2——輩土經雜開挖嚷后的戀松散弓體積抵(m3)；V3——武土經秀回填角壓實場后的剩體積崖(m3)；在土撈方工馬程中強，KS是計勵算土肅方施蘭工機食械及劑運土略車譜輛等錘的重盤要參館數，KS′是計算滋填方屑所需恭挖土委工程粱量的她主要明參數慎。土的叨可松唇性用可松傭性系琴數表示箏，即增：土的儀可松給性用可松叉性系模數表示珠，即毅：例：丟從甲狼地挖廉出的娛土（段長2冒M，顯寬2回M，途深2周M）平去回各填相膊同體堂積的熊乙地排基坑趴，問筆挖出川的土縱是否假有多奮余，餓多余鍵多少拉？或秒者不碌夠，稼尚缺緩多少睡？已亮知最掛初可旅松性念系數綢Ks涉=1告.2親0,差最后洽可松蜘性系搬數K漂s'蓮=1注.0烈3土的破物理層性質候指標烤…4土的稍物理值性質誼指標換…5土的騎滲透茄性定義雹：單暴位時櫻間內切地下憑水穿白透的汁土層卸厚度彎稱為現(xiàn)滲透激系數威K滲透床系數K值將現(xiàn)直接接影響牧降水孕方案睛的選桌擇和壁涌水青量計釀算的狼準確煉性，柔一般券應通給過抽獻水試錫驗確訂定土的名稱滲透系數K土的名稱滲透系數K黏土<0.005含黏土的中砂3～15粉質黏土0.005～0.1粗砂20～50粉土0.1～0.5均質粗砂60～75黃土0.25～5圓礫石50～100粉砂0.5～1卵石100～500細砂1～5漂石500～1000中砂5～20稍有裂縫的巖石20～60均質中砂35～50裂縫多的巖石>60Te接to街n栗壩上午狡10赤：3播0下意游壩筋面有吳水滲佳出，抹并帶衣出泥翅土11貨:3校0洞斑口繼深續(xù)擴蓬大，宅泥水戴沖蝕誼了壩看基，拖主洞網的上攏方又須出現(xiàn)泥一滲刊水洞12蕩:0氏0坍鈔塌口替加寬土的肺工程躬分類1：根據繞土的充顆粒勢級配互：分為化碎石齒類土亮(漂倡石土然、塊肌石土勝、卵抹石土混、碎肉石土駝、圓脆礫土乎、角筋礫土粒)、拴砂土憐(礫選砂、壁粗砂關、中芽砂、蛛細砂潮、粉躺砂)具和粘聞性土葬(粘訪土、存亞粘瓜土、饞輕亞須粘土輩)2：根據蝕土的畏工程顯特性，又洲可分負出特馳殊性植土，支如軟闖土、華人工眼填土箭、黃班土、振膨脹巖土、餓紅粘進土、艇鹽漬水土、牛凍土銜等。擾不同針的土赴，其雖物理表、力暫學性蔑質也窩不同敵，只忠有充餃分掌岔握各乘類土塘的特勁性及稀其對牌施工喘過程聯(lián)的影廳響，集才能繡選擇猾正確豆的施奶工方腫法3：開挖默難易榮程度將土屢分為芽松軟在土、竄普通翁土、卡堅土