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想做巖土工程師,巖石、巖體、土的分類,你搞懂了嗎?
巖土工程是土木工程的分支,是運用工程地質學、土力學、巖石力學解決各類工程中關于巖石、土的工程技術問題的科學。巖土工程分類是有理有據的,不是隨便就可以分類的,要根據各種各樣的原因找到相同點與不同點,為其制定分類依據用作參考。巖土的工程分類及工程性質是地基設計與施工的基礎,是勘察工程及勘察報告的重要內容。
來源:重交地質版權歸原作者所有
摘自《城市地質調查鉆探編錄工作細則》
一、巖土的分類原則
1、巖土分類應與工程目的相一致,按鉆探的不同目的采用不同的系統定名。
2、按工程需要以巖土組成為主要定名依據,并結合其成因年代及結構、構造特征綜合定名。
二、巖石的分類原則
巖石是天然形成的具有一定結構、構造的由一種或多種礦物組成的集合體,巖體是指包括各種結構面的原位巖石的綜合體。巖石作為工程地基和環境可按下列原則分類:
1、巖石按成因分為巖漿巖、沉積巖和變質巖。
2、巖石根據強度按(表1)分
3、巖石根據風化程度按(表2)分未風化、微風化、中等風化、強風化、全風化巖石。
表2巖石按風化程度分類
4、巖石按軟化系數(KR)分為軟化巖石(KR≤0.75)和不軟化巖石(KR>0.75)。
三、巖體的分類
1、巖體根據結構類型分為整體狀、塊狀、層狀、碎裂狀、散體狀結構。
2、巖層厚度可按(表3)分
四、巖石和巖體的描述
1、巖石的描述包括:成因、年代、名稱、顏色、主要礦物含量結構、構造和風化程度。對沉積巖尚要描述沉積物的顆粒大小、形狀、膠結成分和膠結程度;對巖漿巖和變質巖尚要描述礦物結晶大小和結晶程度。
2、巖體的描述應包括成因、年代、巖石名稱、顏色、結構面、結構體和巖層厚度等。
(1)結構面的描述應包括:類型、性質、產狀組合形式、發育程度、延展程度、閉合程度、粗糙程度、充填情況和充填物性質及充水性質等。
(2)結構體的描述應包括:類型、形狀、大小、結構體在圍巖中的受力情況等。
五、土的分類原則
1、土根據地質成因可分為殘積土、坡積土、洪積土、沖積土、淤積土、冰積土和風積土。土根據有機質含量可分為無機土、有機土、泥炭質土和泥炭。(表4)
2、土按顆粒級配或塑性指數分為碎石土、砂土、粉土和粘性土。
各類土的分類應符合下列規定。
(1)碎石土:粒徑大于2mm的顆粒質量超過總質量50%的土。根據顆粒級配和顆粒形狀可細分為漂石、塊石、卵石、碎石、圓礫和角礫(表5)。
(2)砂土:粒徑大于2mm的顆粒質量不超過總質量50%,且粒徑大于0.075mm的顆粒質量超過50%的土。根據顆粒級配按(表6)可細分為礫砂、粗砂、中砂、細砂和粉砂。
表5碎石土分類
注:定名時,要根據顆粒級配由大到小以最先符合者確定
注:
(1)定名時,要根據顆粒級配由大到小以最先符合者確定。
(2)當砂土中小于0.075mm的土的塑性指數大于10時,應冠以“含粘性土”定名,如含粘性土粗砂等。
(3)粉土:粒徑大于0.075mm的顆粒質量等于或不超過總質量50%,且塑性指數小于或等于10的土。必要時可根據顆粒級配分為砂質粉土和粘質粉土。(表7)
(4)粘性土:塑性指數大于10的土。根據塑性指數分為粉質粘土和粘土,見表8。
3、特殊土
(1)軟土
軟土一般指天然含水量大、壓縮性高、承載力低的一類軟塑到流塑狀態的粘性土,其天然孔隙比e≥1.0,天然含水量w大于液限wL。軟土通常是指淤泥和淤泥質土,當e≥1.5時為淤泥;當1.0≤e<1.5時為淤泥質土,它是淤泥與一般粘性土之間的過渡類型。淤泥及淤泥質土的有機質含量一般為5%~10%。當有機質含量大于60%時為泥炭,有機質含量為10%~60%時為泥炭質土。軟土特征見下表
(2)紅粘土
紅粘土是指飽和度較高,孔隙比較大,以硬塑和可塑為主,具中等壓縮性,強度較高的粘土。
(3)黃土
濕陷性黃土是指在一定壓力下受水浸濕,土的結構迅速破壞,并產生顯著附加沉降的黃土。新近堆積黃土是指沉積年代短,具高壓縮性,均勻性差,承載力低,在50~150kPa壓力下變形敏感的土。
(4)膨脹土
膨脹土是指含有大量的強親水性粘土礦物成分,同時具有顯著的吸水膨脹和失水收縮、且脹縮變形往復可逆的高塑性粘土。
(5)鹽漬土
土層中平均易溶鹽含量>0.5%時,一般稱鹽漬土。
(6)填土
填土按照其物質組成和堆填方式可以分為:素填土、雜填土和沖填土三大類。
素填土:系由天然土經受人類擾動堆填而成,不含雜質或只含少量的雜質,按其主要的組成物質分為碎石土素填土、砂土素填土、粉土素填土、粘性土素填土等。
雜填土:系主要由建筑垃圾、工業廢料或生活垃圾等組成的填土,按其主要組成物質可分為建筑垃圾填土、工業廢料填土和生活垃圾填土等。
沖填土:系由水力沖填泥砂形成的填土。沖填土的特點是其顆粒組成隨泥沙的來源而變化,故土層分布不均勻,多呈透鏡體或薄片狀出現。
填土描述的內容:名稱、狀態、濕度、組成成分、填積方式、堆積時間、含有物、均勻性、密實度等。
六、土的綜合定名
1、土除按顆粒級配或塑性指數定名外,對特殊成因年代的土類尚應結合其成因年代特征定名,如新近堆積砂質粉土,殘坡積碎石土等。
2、對特殊土必要時尚應結合顆粒級配或塑性指數綜合定名。如淤泥質粘土、碎石素填土等。
3、若同一土層中相間成韻律沉積,厚度相差較大(厚度比為1/10~1/3)時,可定名為“夾層”,厚的土層寫在前面。如粘土夾粉砂層。厚度相差不大(厚度比大于1/3)時,定名為“互層”。如粘土與粉砂互層。若在很厚的土層中夾有另一種非常薄(厚度比小于1/10)的土層,且有規律地多次出現時應以“夾薄層”定名。如粘土夾薄層粉砂。
4、對殘積、坡積、洪積、冰積等形成的混合土,應冠以主要含有的土類定名。如含碎石粘土、含粘土角礫等。
七、土的描述
1、碎石土:應鑒定、描述顆粒級配、形狀、母巖成份、風化程度、充填物性質和充填程度,密度及層理特征等。密實度可分為密實、中密和稍密。描述時宜描述一般粒徑的幅度和最大粒徑及其含量。
2、砂土:應鑒定、描述顏色、顆粒級配、顆粒形狀、礦物組成、包含物、濕度、粘性土含量、密實度及層理特征等。
對于處于地下水位以下或毛細飽和帶中的砂土可描述為飽和。(表10)。
砂土的密實度可根據標準貫入錘擊數N劃分。(表11)
3、粉土:應鑒定、描述顏色、顆粒級配、包含物、濕度、密實度及層理特征等。
粉土的密實度根據孔隙比劃分。(表12)。
粉土的濕度根據含水量劃分。(表13)。
4、粘性土:應鑒定、描述顏色、包含物、土層結構、層理特征及狀態等。粘性土的狀態可根據液性指數劃分。(表14)。
粘性土結構:蜂窩狀結構、絮狀結構。
表14粘性土的狀態
5、特殊性土:除應鑒定描述上述相應土類規定的內容尚應描述反映其特殊成分、狀態和結構的特征。如對淤泥需要描述臭味,對人工填土需要描述其物質成分、密實度和厚度的均勻程度、堆積年代等。
6、對具有夾層、互層、夾薄層特征的土層尚應描述各層的厚度及層理特征。
7、土的描述等級(表15)
8、土的鑒定應在現場描述的基礎上,結合室內試驗開土記錄和試驗結果綜合確定,土的描述應符合現行國家標準的有關規定。
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