岩土工程地质分级与分类课件

7.2 土的工程分类
湖泊沉积 是近代淡水盆地和咸水盆地的沉积。沉积物中
央有粉砂颗粒，呈现明显的层理。淤泥结构松软、 呈暗灰、灰绿或暗黑色，厚度一般为10m左右， 最厚者可达25m。 河滩沉积
主要包括河漫滩相和牛轭湖相。成层情况较为 57 复杂，成分不均一，走向和厚度变化大，平面分
7.2 土的工程分类
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7.2 土的工程分类
3、软土的定义和分类 软土一般是指天然含水量大、压缩性高、承裁力低
的一种软塑到流塑状态的粘性土。
淤泥：孔隙比大于1.5 淤泥质土：孔隙比小于1.5而大于1.0
有机质土：烧失量大于5％
泥炭：烧失量大于60％时
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其它高压缩性的粘性土、粉土
7.2 土的工程分类
软土的成因类型
滨海沉积
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7.2 土的工程分类
1、黄土的成因
气候条件：第四纪干旱和半干旱气候
颜色：多呈黄色、淡灰黄色或褐黄色
成因分类
原生黄土：不具层理 次生黄土具有层理，并含有砂砾和细砾。
天然状态下土质坚硬、压缩性小、强度较高
浸水后结构破坏，强度降低，突然下沉（有些地区）
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7.2 土的工程分类
我黄土国分黄布土分布面积约64万km2。其中具有湿 陷性的约27万km2。分布在北纬33°～47 °之 间。黄土的湿陷性在我国总体上呈现由西北向 东南逐渐减弱的趋势。
Rc 22.82Is(50)0.75
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定量指标采用岩体完整性指数(Kv)的实测值。当无条 件取得实测值时，也可采用岩体体积节理数(J v)查表 确定。
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BQ 90 3Rc 250 Kv
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7.1 工程岩体分级
当遇有地下水、岩体稳定性受软弱结构面 影响且由一组起控制作用或存在高初始应力 现象时，应用岩体基本质量指标修正值 ([BQ])，对岩体质量进行详细定级。
7.2 土的工程分类
马兰黄土 10万—0.5万 新黄土
晚更新世Q3
Q41黄土 5000年以内 全新世早期Q4
马兰黄土Q41黄土土质相近，均匀、疏松，大孔和 虫孔发育，具垂直节理，有较强烈的湿陷性，与工 程建设关系最为密切。
多分布于河漫滩、低阶地、山间洼
新近堆积 的黄土 Q42黄土
地的表层及洪坡积地带，生孔、大 孔发育，结构松散，承载力较低，
7.1 工程岩体分级
分级的目的 从工程的实际进行分级，并根据其特性，进行
试验，得出相应的设计计算指标或参数，以便使工 程建设达到经济、合理、安全的目的。 分级的种类
根据用途的不同，岩体工程分级有通用的分 级和专用的分级两种。
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7.1 工程岩体分级
影响岩体工程性质的主要因素
岩石强度和质量
强度(软、硬) 变形性(结构上的致密、疏松)
一般规定 一般土分类
地基土的分类
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专门分类
7.2 土的工程分类
缩限 塑限
液限wl
0
ws
wp
w
固态 半固态 可塑状态 流动状态
塑性指数 I p wL wP
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7.2 土的工程分类
一般规定
粒组划分
C级u配指标：dd不16均00匀系数(CuC)和c曲率系(dd数103(Cd0c)6)20
小于某粒径的土颗粒质量累积百分数为10%时，相应的
岩性特点：主要为碳酿盐类岩石，当岩层稻皱发 育、岩石破碎时，更易形成红粘土。
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7.2 土的工程分类
红粘土的分布规律
红粘土主要为残积、坡积类型，也有洪积类型， 其分布多在山区或丘陵地带以及山坡、山麓、盆地 或洼地中。
盆地或洼地
边缘较薄，向中间逐渐增厚
基岩面或风化面 取决于基岩起伏和风化层深度
碳酸盐岩系出露区的岩石，经红土化作用形成 的棕红、褐黄等色的高塑性粘土称为红粘土。其 液限一般大于50，上硬下软，具明显的收缩性， 裂隙发育。经再搬运后仍保留红粘土基本特征， 液限大于45小于50的土称为次生红粘土。
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7.2 土的工程分类
红粘土的形成条件
气候特点：气候变化大，年降水量大于蒸发量， 潮湿的气候有利于岩石的机械风化和化学风化，
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7.2 土的工程分类
黄土的堆积时代及代表地层
老黄土
午城黄土 120万—70万 离石黄土 70万—10万
下更新世Q1 中更新世Q2
老黄土大孔结构已退化，一般仅在黄土的上部有轻微 的湿陷性，或在大压力下有湿陷性；而离石黄土分布 普遍，厚度为50—70m，在黄河中游最厚可达170m。
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[BQ] BQ 100 (K1 K2 K3)
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例题
练习
7.2 土的工程分类
概述
任务是将用于工程建设目的的各种自然土，按其工程地
质性质的差异划分为类或组。
普通分类
包括工程建设中常所遇到的各种土类，适用于各类工 程建设，适用性广，一般多用于分析、对比和综合研 究各类土的形成和变化规律，同时也是制订专门分类
按
沉
积 环
湖泊沉积
境
分 河滩沉积
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沼泽沉积
滨海相 泻湖相 溺谷相
三角洲相
7.2 土的工程分类
A.滨海相 常与海浪岸流及潮汐的水动力作用形 成较粗的颗粒(粗、中、细砂)相掺杂，使其不 均匀和极疏松，增强了淤泥的透水性能，易于 压缩固结。
B.泻湖相 颗粒微细、孔隙比大、强度低、分布 范围较宽阔，常形成海滨平原。在泻湖边缘， 表层常有厚约0.3—2.0 m的泥炭堆积。底部含
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7.2 土的工程分类
一般土的分类 一般土按其不同粒组的相对含量划分为巨粒土
和含巨粒土、粗粒土、细粒土。
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7.2 土的工程分类
细粒土是指土样中细粒组质量多于或等于总 质量50％的土。其中，粗粒组质量占总质量的 25％一50％者称含粗粒的细粒土；含部分有机 质者称有机质土。
B—漂石（块石） CB—卵石（碎石） S—砂 C—粘土 G—砾 M—粉土 W—级配良好 D—级配不良 H—高液限 L—低液限
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孔隙率比冲积黄土高。
7.2 土的工程分类
黄土的基本工程地质特征 压实程度差，孔隙大、孔隙率高，含水少、透水性
强和强度高
黄土湿陷性判别
湿陷系数δs
0.015～0.03 弱湿陷性 0.03～0.07 中等湿陷性
＞0.07 强湿陷性
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7.2 土的工程分类
黄土的自重湿陷和非自重湿陷 黄土的湿陷是在包括上覆土自重压力和附加压
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具有高压缩性和湿陷性。
7.2 土的工程分类
黄土的成分 黄土的颗粒组成
以粗粉土(0.05—0.1mm)为主，平均含量达50％以上 黄土的矿物成分
以石英、长石、碳酸盐等为主，并含部分粘土矿物 黄土的化学成分
与矿物成分和风化有关，主要有SiO2、Al2O3、CaO。 易溶盐类
碳酸盐为主，氯化物和硫酸盐次之，
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7.2 土的工程分类
粘性土是指塑性指数大于10的土。不同成因和年 代的粘性土，尽管其某些物理性质指标值可能很接近， 但其工程性质可能相差很悬殊。
沉积年代
老粘土 一般粘性土
粉质粘土 塑性指数
新近沉积的粘性土
粘土
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7.2.4 我国主要特殊土的基本特性
我国主要特殊土的基本特性 黄土 红粘土 软土 膨胀土 冻土 盐渍土
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4
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7.1 工程岩体分级
工程岩体分级标准（GB50218—2014） 定性划分
岩体坚硬程度 定量确定
工程岩体质量的
初步分级岩体完整程度定性划来自 定量确定岩体基本质量分级
工程岩体质量的 详细分级
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定量指标采用岩石单轴饱和抗压强度(Rc)的实测值。 当无条件取得实测值时，也可采用实测的岩石点荷 载强度指数(Is（50）)的换算值。
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7.2 土的工程分类
红粘土的基本工程地质特征 红粘土的物理力学性质
一是天然含水量高、密度小、孔隙比高、高塑性 (液限和塑限都很高)以及较高的力学强度和较低的 压缩性；二是各种指标的变化幅度很大。
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7.2 土的工程分类
红粘土的基本工程地质特征 红粘土的裂隙性 处于坚硬和硬塑状态的红粘土层，由于胀缩作 用形成了大量裂隙 红粘土的胀缩性
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含量呈区域性变化且与成因有关。
7.2 土的工程分类
黄土的结构 残积、坡积黄土
结构
不等粒“斑状”结构，大孔隙多， 形状复杂，孔隙边缘明显
冲积黄土 细粒“等粒”结构，大孔隙少，多为长形 或圆形粒间小孔，轮廓不甚清楚
粒间小孔 孔隙率
特有的大孔隙
虫孔、植物根孔、裂欧、 封闭空洞和巨大的潜蚀空洞等
一般地层越老，孔隙率越低；坡积、残积黄土的
粒径称为有效粒径d10；与之类似可以得到d30（中值粒
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径）和d60（限定粒径）。
细粒土根据塑性图分类
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7.2 土的工程分类
塑性图的横坐标为土的液限，纵坐标为塑性指 数。当取质量为76g、锥角为30°的液限仪锥尖 入士深度为17mm对应的含水量为液限时，按 塑性图1分类。当取质量为76g、锥角为20 °的 液限仪锥尖入土深度为10 mm对应的含水量为 液限时，按塑性图2分类。
当下伏基岩的溶沟、溶槽、石芽 厚度变化极大
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7.2 土的工程分类
红粘土的成分特点 红粘土的粒度成分中，小于0.005mm的粘粒含
量为60％一80％，其中小于0.002mm的胶粒占40 ％一70％，使红粘土具有高分散性。红粘土的矿物 成分主要为高岭石、伊利石和绿泥石。化学成分以 SiO2、Al2O3和Fe2O3为主。
方法
和高等学校进行教学的基础。
专门分类是以某一种特定的建筑工程为对象，按
专门分类 某一个或某几个单项指标所提出来的分类，它密
切结合建筑类型，直接为某设计或解决某一具体
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问题服务。
7.2 土的工程分类
土的工程分类方案简介
土的分类标准(GBJl45—90) 通用分类
土颗粒组成及其特征 土的塑性指标 土中有机质
的土。据粒组含量分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和
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粉砂。
7.2 土的工程分类
粉土是指粒径大于0.0075mm的颗粒含量 不超过全重的50％、塑性指数小于或等于10 的土。据粒组含量可分为砂质粉土(粒径小于 0.005mm的颗粒不超过全重的10％)和粘质 粉土(粒径小于0.005mm的颗粒超过全重的 10％)。
天然状态下膨胀量微小，收缩量较大，经收 缩后的土试样浸水时，可产生较大的膨胀量
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7.2 土的工程分类
红粘土中的地下水特征 红粘土的透水性微弱，其中的地下水多为裂隙性潜
水和上层滞水，它的补给来源主要是大气降水、基岩岩 溶裂隙水和地表水体，水量一般均很小。在地势低洼地 段的土层裂隙中或软塑、流塑状态土层中可见土中水， 水量不大，且不具统一水位。红粘土层中的地下水水质 属重碳酸钙型水，对混凝土一般不具腐蚀性。
力下产生的，发生湿陷现象的界限压力称为湿陷 起始压力，其随黄土胶结物含量、湿度、密度以 及土的埋深增大而增高。当上覆土层饱和自重力 大于该土层湿陷起始压力时发生自重湿陷；当上 覆土层饱和自重力小于该土层湿陷起始压力，只 43 有在与附加应力共同作用下才能大于该土层的湿
7.2 土的工程分类
2、红粘土的定义
岩体的完整性
软弱面、软弱带和其间充填 的原生或次生物质的性质
岩石的物理力学性质恶化 强度削弱
水的影响
2
沿裂隙形成渗流影响岩体的稳定性。
7.1 工程岩体分级
工程岩体分级的代表性方案 1986年国家计委批准编制了《工程岩体分级标
准》，并于1994年经国家建设部批准为强制性 国家标准，于1995年7月1日起施行。该标准属 于国家标准第二层次的通用标准，适用于各部门、 各行业的岩石工程。
沼泽沉积 分布在地下水、地表水排泄不畅的低洼地带，
多以泥炭为主，且常出露于地表。下部分布有淤 泥层或底部与泥炭互层。
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7.2 土的工程分类
软土的分布
我国东海、黄海、渤海、南海等沿海地区，例 如滨海相沉积的天津塘沽、浙江温州、宁波等地， 以及溺谷相沉积的闽江口平原，河滩相沉积的长 江中下游、珠江下游、淮河平原、松辽平原等地 区。内陆(山区)软土主要位于湖相沉积的洞庭湖、 洪泽湖、太湖、鄱阳湖四周和古云梦泽地区边缘 59 地带，以及昆明的滇池地区，贵州六盘水地区的
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7.2 土的工程分类
C.溺谷相 孔隙比大、结构疏松、含水量高，有时 甚于泻湖相。分布范围赂窄，在其边缘表层也常 有泥炭沉积。
D.三角洲相 由于河流及海潮的复杂交替作用，而 使淤泥与薄层砂交错沉积，受海流与波浪的破坏， 分选程度差，结构不稳定，多交错成不规则的尖
56 灭层或透镜体夹层，结构疏松，颗粒细小。
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7.2 土的工程分类
地基土的分类 碎石土 砂土 粉土 粘性土 人工填土
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碎石土是指粒径大于2mm的颗粒含量超过全重 50％的土。根据粒组含量和颗粒形状分为漂石、块 石、卵石、碎石、圆砾和角砾。
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砂土是指粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重
50％、粒径大于0.0075mm的颗粒超过全重50％