【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 稱 稠度界限 。 粘性土的物理狀態(tài)隨其含水率的 變化而有所不同 ， 四種稠度狀態(tài)之間有三個(gè)界 限含水率 ， 分別叫做 縮限 ωs、 塑限 ωp和 液限 ωL， 如圖 117所示 。 項(xiàng)目 地基土的基本性質(zhì)及分類 地基與基礎(chǔ)工程施工 74 a． 縮限 ωs是指固態(tài)與半固態(tài)之間的界 限含水率 。 當(dāng)含水率小于縮限 ωs時(shí) ， 土體的 體積不隨含水率的減小而縮小 。 b． 塑限 ωp是指半固態(tài)與可塑態(tài)之間的 項(xiàng)目 地基土的基本性質(zhì)及分類 圖 117 粘性土的稠度狀態(tài) 地基與基礎(chǔ)工程施工 75 項(xiàng)目 地基土的基本性質(zhì)及分類 界限含水率 。 c． 液限 ωL是指可塑狀態(tài)與流動(dòng)狀態(tài)之間 的界限含水率 。 2） 無(wú)粘性土的密實(shí)狀態(tài) 無(wú)粘性土是單粒結(jié)構(gòu)的散粒體 ， 它的密實(shí) 狀態(tài)對(duì)其工程性質(zhì)影響很大 。 （ 1） 孔隙比 e判別 判別無(wú)粘性土密實(shí)度最簡(jiǎn)便的方法是用孔 地基與基礎(chǔ)工程施工 76 隙比 e， 孔隙比愈小 ， 表示土愈密實(shí) ， 孔隙比 愈大 ， 土愈疏松 。 （ 2） 相對(duì)密度 Dr判別 為彌補(bǔ)用孔隙比判別的缺陷 ， 在工程上采 取相對(duì)密度判別 ， 相對(duì)密度 Dr是將天然狀態(tài)的 孔隙比 e與最疏松狀態(tài)的孔隙比 emax和最密實(shí) 狀態(tài)的孔隙比 emin進(jìn)行對(duì)比 ， 作為衡量無(wú)粘性 土密實(shí)度的指標(biāo) ， 其表達(dá)式為： 項(xiàng)目 地基土的基本性質(zhì)及分類 地基與基礎(chǔ)工程施工 77 4． 土的壓實(shí)性 土的壓實(shí)性 就是指土體在一定的擊實(shí)功能 作用下 ， 土顆粒克服粒間阻力 ， 產(chǎn)生位移 ， 顆 粒重新排列 ， 使土的孔隙比減小 、 密度增大 ， 從而提高土料的強(qiáng)度 ， 減小其壓縮性和滲透性 。 1） 黏性土的擊實(shí)特征 項(xiàng)目 地基土的基本性質(zhì)及分類 m a xm a x m i nreeDee???地基與基礎(chǔ)工程施工 78 要使黏性土的壓實(shí)效果最好 ， 含水量一定 要適宜 。 根據(jù)黏性土的擊實(shí)數(shù)據(jù)繪出的擊實(shí)曲 線如圖 118所示 。 項(xiàng)目 地基土的基本性質(zhì)及分類 圖 118 黏性土的擊實(shí)曲線 地基與基礎(chǔ)工程施工 79 2） 無(wú)黏性土的擊實(shí)特征 根據(jù)無(wú)黏性土的擊實(shí)試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的擊實(shí) 曲線如圖 119所示 。 項(xiàng)目 地基土的基本性質(zhì)及分類 圖 119 無(wú)黏性土的擊實(shí) 地基與基礎(chǔ)工程施工 80 土的工程分類與鑒別 土的工程分類目的是為判斷土的工程特性 和評(píng)價(jià)土作為建筑場(chǎng)地的可用程度 。 土的分類 方法很多 ， 不同部門根據(jù)研究對(duì)象的不同采用 不同的分類方法 。 1． 按土的主要特征分類 《 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 （ GB50007 2023） 將作為建筑地基的巖土 ， 分為 巖石 、 項(xiàng)目 地基土的基本性質(zhì)及分類 地基與基礎(chǔ)工程施工 81 碎石土 、 砂土 、 粉土 、 黏性土 和 人工填土 六大 類 ， 另有 淤泥質(zhì)土 、 紅粘土 、 膨脹土 、 黃土 等 特殊土 。 1） 巖石 作為建筑地基的巖石根據(jù)其 堅(jiān)硬程度 和 完 整程度 分類 。 巖石按 飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 分為堅(jiān)硬巖 、 較堅(jiān)硬巖 、 較軟巖 、 軟巖和極軟 巖 5個(gè)等級(jí)； 巖石風(fēng)化程度 可分為未風(fēng)化 、 微 項(xiàng)目 地基土的基本性質(zhì)及分類 地基與基礎(chǔ)工程施工 82 風(fēng)化 、 中等風(fēng)化 、 強(qiáng)風(fēng)化和全風(fēng)化巖石詳見(jiàn)表 17。 2） 碎石土 粒徑大于 2mm的顆粒含量超過(guò)總質(zhì)量的 50%的土為碎石土 ， 根據(jù) 粒組含量 及 顆粒形狀 可進(jìn)一步分為漂石或塊石 、 卵石或碎石 、 圓礫 或角礫 。 3） 砂土 項(xiàng)目 地基土的基本性質(zhì)及分類 地基與基礎(chǔ)工程施工 83 粒徑大于 2mm的顆粒含量不超過(guò)總質(zhì)量的 50 %、 粒徑大于 50%的土為砂土 。 根據(jù)粒組含量可進(jìn)一步分為 礫砂 、 粗砂 、 中砂 、 細(xì)砂 和 粉砂 。 4） 粉土 塑性指數(shù) Ip≤10且粒徑大于 顆粒含量不超過(guò)全重 50%的土為粉土 。 5） 黏性土 項(xiàng)目 地基土的基本性質(zhì)及分類 地基與基礎(chǔ)工程施工 84 塑性指數(shù) Ip10的土為黏性土 。 黏性土按 塑性指數(shù)大小又分為：黏土 （ Ip17） ；粉質(zhì) 黏土 （ 10Ip≤17） 。 6） 人工填土 人工填土是指由于人類活動(dòng)而形成的堆積 物 。 人工填土按堆積物的成分和成因可分為如 下幾類 。 （ 1） 素填土 。 由碎石土 、 砂土 、 粉土或黏 項(xiàng)目 地基土的基本性質(zhì)及分類 地基與基礎(chǔ)工程施工 85 性土所組成的填土 。 （ 2） 壓實(shí)填土 。 經(jīng)過(guò)壓實(shí)或夯實(shí)的素填土 。 （ 3） 雜填土 。 含有建筑物垃圾 、 工業(yè)廢料 及生活垃圾等雜物的填土 。 （ 4） 沖填土 。 由水力沖填泥沙形成的填土 。 7） 特殊性土 《 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 GB50007201 1中又把淤泥 、 淤泥質(zhì)土 、 紅粘土和膨脹土及 項(xiàng)目 地基土的基本性質(zhì)及分類 地基與基礎(chǔ)工程施工 86 濕陷性黃土單獨(dú)制定了它們的分類標(biāo)準(zhǔn) 。 （ 1） 淤泥和淤泥質(zhì)土 。 淤泥和淤泥質(zhì)土是 指在靜水或緩慢流水環(huán)境中沉積 ， 經(jīng)生物化學(xué) 作用形成的粘性土 。 天然含水率大于液限 ， 天 然孔隙比 e≥ 淤泥 ；天然含水 率大于液限而天然孔隙比 1≤e 淤泥質(zhì) 土 。 （ 2） 紅粘土 。 紅粘土是指碳酸鹽巖系出露 項(xiàng)目 地基土的基本性質(zhì)及分類 地基與基礎(chǔ)工程施工 87 的巖石 ， 經(jīng)風(fēng)化作用而形成的褐紅色的粘性土 的高塑性粘土 。 （ 3） 膨脹土 。 土中粘粒成分主要由親水性 礦物組成 ， 同時(shí)具有顯著的吸水膨脹性和失水 收縮性 ， 其自由脹縮率大于或等于 40%的粘性 土為膨脹土 。 （ 4） 濕陷性黃土 。 黃土廣泛分布于我國(guó)西 北地區(qū) ， 是一種第四紀(jì)時(shí)期形成的黃色粉狀土 項(xiàng)目 地基土的基本性質(zhì)及分類 地基與基礎(chǔ)工程施工 88 ， 當(dāng)土體浸水后沉降 ， 其濕陷系數(shù)大于或等于 。 2． 按土的堅(jiān)硬程度分類及其鑒別方法 在建筑施工中 ， 根據(jù) 土的開(kāi)挖難易程度 ， 將土分為松軟土 、 普通土 、 堅(jiān)土 、 砂礫堅(jiān)土 、 軟石 、 次堅(jiān)石 、 堅(jiān)石 、 特堅(jiān)石等八類 。 前四類 屬 一般土 ， 后四類屬 巖石 。 土的這八種分類方 法及現(xiàn)場(chǎng)鑒別方法見(jiàn)表 18。 項(xiàng)目 地基土的基本性質(zhì)及分類 地基與基礎(chǔ)工程施工 89 表 17 巖石風(fēng)化程度劃分 風(fēng)化特征 特征 未風(fēng)化 巖質(zhì)新鮮，表面未有風(fēng)化跡象 微風(fēng)化 巖質(zhì)新鮮，表面稍有風(fēng)化跡象 中等風(fēng)化 、裂縫分割成塊狀（ 200~500mm），裂縫中填充少量風(fēng)化物。錘擊聲脆，且不易擊碎 ，用巖心鉆方可鉆進(jìn)。 強(qiáng)風(fēng)化 ，礦物成分已顯著變化 、裂縫分割成碎石狀（ 20~200mm），碎石用手可以折斷 3. 用鎬難挖掘，用手搖鉆不易鉆進(jìn) 全風(fēng)化 ，礦物成分變化很顯著 2. 巖石被節(jié)理、裂縫分割成碎屑狀（ 200 mm），用手可捏碎 ，用手搖鉆鉆進(jìn)極困難 項(xiàng)目 地基土的基本性質(zhì)及分類 地基與基礎(chǔ)工程施工 90 項(xiàng)目 地基土的基本性質(zhì)及分類 土的分類 土的名稱 可松性系數(shù) 現(xiàn)場(chǎng)鑒別方法 Ks K39。s 一類土 （松軟土） 砂；亞砂土；沖積砂土層；種植土；泥炭（淤泥） ~1.17 ~1.03 能用鍬、鋤頭挖掘 二類土 （普通土） 亞粘土；潮濕的黃土；夾有碎石、卵石的砂；種植土；填筑土及亞砂土 ~1.28 ~1.05 用鍬、鋤頭、挖掘，少許用鎬翻松 三類土 （堅(jiān)土） 軟及中等密實(shí)粘土；重亞粘土；粗礫石；干黃土及含碎石、卵石的黃土、亞粘土；壓實(shí)的填筑土 ~1.30 ~1.07 主要用鎬，少許用鍬、鋤頭挖掘，部分用撬棍 四類土 （砂礫堅(jiān)土） 重粘土及含碎石、卵石的粘土；粗卵石；密實(shí)的黃土；天然級(jí)配砂石；軟泥灰?guī)r及蛋白石 ~1.32 ~1.09 整個(gè)用鎬、撬棍，然手用鍬挖掘，部分用楔子及大錘 五類土 （軟石） 硬石炭紀(jì)粘土；中等密實(shí)的頁(yè)巖、泥灰?guī)r、白堊土；膠結(jié)不緊的礫巖；軟的石炭巖 ~1.45 ~1.20 用鎬或撬棍、大錘挖掘，部分使用爆破方法 六類土 （次堅(jiān)石） 泥巖；砂巖；礫巖；堅(jiān)實(shí)的頁(yè)巖；泥灰?guī)r；密實(shí)的石灰?guī)r；風(fēng)化花崗巖；片麻巖 ~1.45 ~1.20 用爆破方法開(kāi)挖，部分用風(fēng)鎬 七類土 （堅(jiān)石） 大理巖；輝綠巖；玢巖；粗、中?；◢弾r；堅(jiān)實(shí)的白云巖、砂巖、礫巖、片麻巖、石灰?guī)r、風(fēng)化痕跡的安山巖、玄武巖 ~1.45 ~1.20 用爆破方法開(kāi)挖 八類土 （特堅(jiān)石） 安山巖；玄武巖；花崗片麻巖、堅(jiān)實(shí)的細(xì)?；◢弾r，閃長(zhǎng)巖、石英巖、輝長(zhǎng)巖、輝綠巖、玢巖 ~1.50 ~1.30 用爆破方法開(kāi)挖 表 18 土的工程分類及鑒別方法 地基與基礎(chǔ)工程施工 91 工程地質(zhì)常識(shí) 1． 地質(zhì)作用 在地質(zhì)歷史發(fā)展的過(guò)程中 ， 由自然動(dòng)力引 起的地球和地殼物質(zhì)組成 、 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及地表形 態(tài)不斷變化發(fā)展的作用 ， 稱為 地質(zhì)作用 。 2． 風(fēng)化作用 地殼表層的巖石 ， 在太陽(yáng)輻射 、 大氣 、 水 和生物等風(fēng)化營(yíng)力的作用下 ， 發(fā)生物理和化學(xué) 項(xiàng)目 地質(zhì)勘察 地基與基礎(chǔ)工程施工 92 變化 ， 使巖石崩解破碎以致逐漸分解的作用 ， 稱為 風(fēng)化作用 。 3． 地質(zhì)構(gòu)造 在漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史發(fā)展演變過(guò)程中 ， 地殼 在內(nèi) 、 外力地質(zhì)作用下 ， 不斷運(yùn)動(dòng) 、 發(fā)展和變 化 ， 所造成的各種不同的構(gòu)造形跡 ， 如褶皺 、 斷裂等 ， 稱為 地質(zhì)構(gòu)造 。 1） 褶皺構(gòu)造 項(xiàng)目 地質(zhì)勘察 地基與基礎(chǔ)工程施工 93 組成地殼的巖層 ， 受構(gòu)造應(yīng)力的強(qiáng)烈作用 ， 使巖層形成一系列波狀彎曲而未喪失其連續(xù) 性的構(gòu)造 ， 稱為 褶皺構(gòu)造 。 褶曲的基本形式 只有兩種 ， 即 背斜 和 向斜 （ 圖 120） 。 項(xiàng)目 地質(zhì)勘察 圖 120 背斜與向斜 地基與基礎(chǔ)工程施工 94 2） 斷裂構(gòu)造 巖體受力斷裂 ， 使原有的連續(xù)完整性遭受 破壞而形成斷裂構(gòu)造 ， 沿?cái)嗔衙鎯蓚?cè)的巖層未 發(fā)生位移或僅有微小錯(cuò)動(dòng)的斷裂構(gòu)造 ， 稱為 節(jié) 理 ；反之 ， 如發(fā)生了相對(duì)的位移 ， 則稱為 斷層 。 分居于斷層面兩側(cè)相互錯(cuò)動(dòng)的兩個(gè)斷塊 ， 其中位于斷層面之上的稱為 上盤 ， 位于斷層面 之下的稱為 下盤 。 若按斷塊之間的相對(duì)錯(cuò)動(dòng)的 項(xiàng)目 地質(zhì)勘察 地基與基礎(chǔ)工程施工 95 方向來(lái)劃分 ， 上盤下降 、 下盤上升的斷層 ， 稱 正斷層 ；反之 ， 上盤上升 、 下盤下降的斷層稱 逆斷層 。 如兩斷塊水平互錯(cuò) ， 則稱為 平移斷層 （ 圖 121） 。 圖 121 斷層類型示意圖 （ a）正斷層；（ b）逆斷層；（ c）平移斷層 項(xiàng)目 地質(zhì)勘察 地基與基礎(chǔ)工程施工 96 4． 不良地質(zhì)條件 建筑工程中常見(jiàn)的不良地質(zhì)條件有 山坡滑 動(dòng) 、 河床沖淤 、 地震 、 巖溶 等 ， 這些不良地質(zhì) 條件可能導(dǎo)致建筑物地基基礎(chǔ)事故 。 1） 山坡滑動(dòng) 一般天然山坡經(jīng)歷漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代 ， 已趨 穩(wěn)定 。 但由于人類活動(dòng)和自然環(huán)境的因素 ， 會(huì) 使原來(lái)穩(wěn)定的山坡失穩(wěn)而滑動(dòng) 。 項(xiàng)目 地質(zhì)勘察 地基與基礎(chǔ)工程施工 97 2） 河床沖淤 平原河道往往有彎曲 ， 凹岸受水流的沖刷 產(chǎn)生坍岸 ， 危及岸上建筑物的安全；凸岸水流 的流速慢 ， 產(chǎn)生淤積 ， 使當(dāng)?shù)氐某樗緹o(wú)水可 抽 （ 如圖 122） 。 圖 122 河床沖淤示意圖 項(xiàng)目 地質(zhì)勘察 地基與基礎(chǔ)工程施工 98 地質(zhì)勘察任務(wù)與要求