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土的分类概述-长江中下游堤防工程地质研究成果

时间:2023-11-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:如美国的《统一分类法》、日本的《土质分类法与分类结果表示法》、英国的《土的工程分类法》、德国的《土的工程分类》等。土的粒度组成分类,首先按颗粒粒径大小划分为不同的粒组,然后按土样中各粒组的含量,将土区分为粗粒土和细粒土两大类。粗粒土继续按粒组的含量进一步分类,这一点各分类方案基本是一致的,只是具体的土的名称有些差异而已。因此,在进一步分类时,出现了不同的分类方案。

土的分类概述-长江中下游堤防工程地质研究成果

2.4.1 土的分类概述

土的分类方案较多。依据不同的分类原则,可将土划分为不同的类型。目前,在工程地质界,使用得较多的分类依据主要有土的形成时代、成因、粒度组成、塑性状态、有机质含量及工程特性等。这些分类依据中,由于土的粒度组成和塑性状态能较好地反映土的相关工程性能,因而被广泛采用。

关于土的粒度组成和塑性状态分类,世界上许多国家都有相应的分类标准。如美国的《统一分类法》(D2487—69)、日本的《土质分类法与分类结果表示法》(JUSCS—72)、英国的《土的工程分类法》(BS CP2001)、德国的《土的工程分类》(DIN18196—66)等。其中,美国的《统一分类法》(D2487—69)是美国垦务局与陆军工程师团在卡萨格兰得(Casagrande)教授领导下创建的,其他各国的分类标准与美国的《统一分类法》基本一致,不同之处只是在界限的划分上有些差异。

土的粒度组成分类,首先按颗粒粒径大小划分为不同的粒组,然后按土样中各粒组的含量,将土区分为粗粒土和细粒土两大类。粗粒土继续按粒组的含量进一步分类,这一点各分类方案基本是一致的,只是具体的土的名称有些差异而已。对于细粒土,由于其本身的特殊性,在工程实际中考虑的侧重点不同,如在进行渗流分析与渗流计算时,关注的是土的渗流特性;而将土作为建筑物地基时,则重点关注的是土的承载性能。因此,在进一步分类时,出现了不同的分类方案。在这些方案中,概括起来主要有两大分类原则,一类是仍按粒组含量进行分类,另一类是按土的塑性状态进行分类。

土的粒度组成能较好地反映土的透水性、渗透稳定性、毛管性与压实性等性能。如砂砾石一般具强透水性,中粗砂具强—中等透水性,粉细砂具中等透水性,砂壤土具中等偏弱透水,壤土则具弱偏中等透水,粉质粘土一般具弱—微透水性,粘土具微—极微透水性等。因此,在涉及水文地质以及渗流分析计算等工作中,土的粒度组成分类显得尤为重要。这一分类方案以三角坐标分类为代表,在水利部门及与渗流分析计算相关的部门得到广泛的应用。(www.xing528.com)

研究表明,细粒土的力学特征,尤其是粘性土的力学性能,不单纯是由土的粒度组成控制的,更重要的是受它们的矿物成分、颗粒分散度、土粒表面吸附阳离子的种类等的影响。例如,在表2-2中的1、3、4、5号土,粒径组成十分接近,但它们的干强度和塑性指数却相差悬殊;8号土是典型的石粉,按粒径组成,其粘粒含量高达20%,却几乎毫无塑性。可见,以细粒土的塑性指标为依据对细粒土进行分类,较好地反映了土的力学性能,而土的力学性能是岩土工程中非常重要的参数,因此,该分类在对注重土的力学指标的工程实践中被广泛采用。这以《土的工程分类标准》(GB/T50145—2007)为代表,其他如《岩土工程地质勘察规范》(GB50021—2009)、《港口工程地质勘察规范》(JTJ—1997)等亦都对细粒土采用了塑性指标分类。

表2-2 几种土的特征

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