岩土工程勘察编录学习培训资料Word下载.docx

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具明显层理，有时有斜层理、交错层；

砾石倾向上游，长轴与水流方向一致，呈迭瓦状排列。

（2）山区河流冲积土特征

大部分由卵石、碎石等颗粒组成，分选性较差，大小不同的砾石互相交替，成为水平排列的透镜体或不规则的夹层，厚度一般不大。

一般地说，山区河流的堆积物颗粒较大，但由于河流两侧侵蚀的结果也带来大量的细小颗粒，特别当河流两旁有许多河流冲沟支岔时，细小颗粒更多，这时冲沟支岔带来细小颗粒往往和冲积的粗大颗粒交错堆积在一起。

（3）平原河流站积土特征

平原河流冲积土可分为以下四种：

（a）河床冲积层，分布于冲积层的底部，由磨圆度较好的漂石、卵石、圆砾和砂土组成，自下而上颗粒由粗变细，以透镜体、斜层理和交错层为主；

（b）河漫滩冲积层，主要成分为细砂和粉土、粘性土，与下伏河床相冲积物呈二元结构，具斜层理交错层理；

（c）牛轭湖冲积层，它的底部与河床相冲积层作为垫层，其顶部被河漫滩冲积层覆盖，但在交接处可高于河漫滩冲积层底面，主要为含有机质较丰富的粘土、粘质粘土、粉土，有时有粉砂透镜体、夹层，具水平层理和斜层理，颜色多呈黑色、暗灰色、灰蓝色并具有铁锈斑；

（d）阶地冲积层，上部分粉质粘土、粉土和砂土为主，下部为卵石、圆砾层，具二元结构，阶地为河流下切造成。

平原河流冲积土中一般有较丰富的地下水潜水。

平原河流中的河床相有高的承载力，牛轭湖相承载力较低。

河床相和河漫滩相中的砂、粉土在密实度较低时常有振动液化问题。

（4）三角洲冲积土

三角洲冲土是河流搬运的大量细小碎屑物在河流入海或入湖的地方堆积而成。

一般分为水上及水下三部分：

顶积层是水上部分，主要是河床和河漫滩冲积物和湖（湖）的交互沉积，岩性有砂、粉土、粉质粘土、粘土等，一般呈层状或透镜体，有明显的水平层理和交错层理。

前积层是水下三角洲斜坡部分堆积，为河海（湖）交互沉积，平面上呈环带状分布于顶积层的外缘，岩性以粉砂、粘土质粉砂为主，具斜薄层理和波状层理，分选比较好。

时有粘土夹层，有机质含量较高，具规则的水平层理。

底积层是三角洲前缘斜坡的坡脚及前方海（湖）底沉积物，是由河流搬运来的粘粒悬浮物、胶体溶液沉积而成，以淤泥与粘土为主，具水平层理。

6.1.5淤积土

淤积土是在静水或缓慢的流水环境（包括海滨、湖泊、沼泽、河滩）中沉积，并伴有生物化学作用而形成的沉积物。

淤积土可以分别作为海滨、湖泊、沼泽和河滩沉积（堆积）土的一部分。

淤积土的成分、分布、特征与它们形成的具体环境有关。

它们一般特点是颗粒细小，以粉粒和粘粒为主，且含苞欲放有一定数量的有机质或盐类，常为淤泥质粘性土、粉土与粉砂互层，具有清晰的薄层理。

它们一般土质松软，孔隙比和含水量都较大，透水性低、强度低、压缩性高等。

在广西常说的塘泥大多数属于淤积类土，随塘的深浅、面积大小、形成年代和人类参与程度大小不同，塘泥的成分粘性质差异很大，有的具典型的淤泥土性质，有的只具软塑～流塑的粘性土混砖瓦碎片。

6.1.6冰积土

冰积土是冰川形成的堆积物。

共三种：

（1）冰碛堆积物

系由冰川融化便冰川携带的碎屑物质堆积而形成。

是块石、碎石、角砾、砂和粘土混合堆积，粒度相差十分悬殊、无分选性、无层理；

常有巨大的漂石，漂石、碎石呈棱角状，表面常有磨光面，具有条痕石；

砂颗粒棱角尖锐。

（2）冰水堆积物

系由冰川的冰雪融化形成的水流形成的堆积物。

以砂颗粒为主，夹杂少量砾石、粘土，具一定分选性，砾石有一定磨圆，具斜层理。

（3）冰碛湖堆积物

由冰川拙蚀或冰碛堵塞等原因形成的凹地积水而形成的湖泊，冰水搬运的物质在冰湖中沉积，形成冰湖沉积物。

冰湖沉积物包括三角洲沉积、湖滨沉积。

三角洲沉积湖滨沉积与普通三角洲沉积或湖滨沉积没有多大区别，所不同的是在沉积物中有冰川砾石，在砾石上可有冰川压磨痕迹；

湖底沉积物粗细相间出现，层理极薄，称为“纹泥”。

6.1.7风积土

风积土是由风力吹扬搬运后沉积下来的堆积物。

常见的有风尘暴、风砂暴，黄土是最典型的风积土。

风积土的颗粒主要集中在0.01～0.05mm之间，分选性良好；

矿物成分的石英砂为主，砂粒磨圆度良好，表面多而满麻坑而无光泽；

风积砂中常具弧形斜层理，而风积黄土一般不具层理，具大孔性垂直节理，孔隙比一般较大，具湿陷性。

厚度变化很大，从几米到近百米。

风积物是干旱与半干旱地区最具代表性的一种沉积物，有时湿润区的海岸、湖岸地带也有风成砂丘。

6.2本讲义土的分类

土的成因分类很多，不同的规范不同作者有不同的分法。

就土的成因分类而言，GB50021-2001对土成因分类不全，本讲义从实用和结合广西的实况补充如下：

6.2.1土的成因分类原则

土的成因分类以地质作用为分大类的依据，区域地质构造、地层岩性、地形地貌、气候特征、生物（动、植物和人类）活动为分亚类依据。

具体分类如下：

（1）由风化作用形成的残积土。

随各地条件不同，有很多形形式式的残积土，颇具广西特色的有：

①由红土化作用形成的红土，如灰岩区的红粘土、花岗岩区的花岗岩红土、各河流阶地的红色粘土；

就广义地说广西土壤分类中的砖红壤、赤红壤、红壤土，红色石灰土和复钙红粘土也是红土化作用形成的红土。

②具某种有用金属矿床的残积土，如平果、德保的含铝土矿、大新含锰矿、凭祥含铁矿的残积土。

（2）由重力作用形成的重力堆积土。

在斜坡和陡崖处形成的坠积土、崩塌堆积土、滑坡堆积土、土溜堆积土便是。

在广西岩溶区丛峰、峰林、孤峰山脚下的乱石堆积裙极具特色。

（3）由大陆流水作用形成的堆积土。

随堆积场地等诸多条件的不同，可分为坡积土、洪积土、冲积土、湖积土、沼泽沉积土、三角洲堆积土等。

GB50021-2001规范列举了坡积、洪积、淤积土。

（4）由冰川作用形成的冰积土（GB50021-2001已列）。

（5）由风力吹扬作用形成的风积土（GB50021-2001已列）。

（6）海水作用形成的海水堆积土（后面介绍）。

（7）由岩溶作用形成的岩溶堆积土（后面介绍）。

（8）火山作用形成的火山熔岩和火山碎屑堆积土。

由火山爆发形成的堆积土，广西除北海涠洲岛有已凝固的火山熔岩和火山碎屑堆积土外，尚无近代活火山的堆积土的报导。

（9）由冰冻作用形成的冻土。

我国西藏高原、北纬48°

以产的黑龙江省北部，存在冰冻作用的冻土。

青藏铁路沿线就有数百公里长的冻土带。

（10）特殊作用形成的特殊土。

如由盐渍作用形成的盐渍土；

由有害污染物作用形成的污染土，如广西南宁化工厂、柳州印染厂就发现有污染土。

GB50021-2001把这类土归为特殊土，详见6.3节。

6.2.2海水堆积土

由海水作用形成的海水堆积土广泛分布北海到东兴海岸及其以外的浅海和深海，就成因而言可分四种：

（1）河入海三角洲堆积土是在河入海处，由河流搬运的大量细小碎屑物堆积而成。

其特点见上6.1.4（4）。

（2）滨海堆积土是指海洋中近海岸的、海水深度不超过20m的、经常受海潮涨落作用影响的狭长地带的堆积物。

根据其堆积条件可分为：

（a）沿平直海岸线的堆积、海滩的堆积这类堆积物一般有规律性，靠陆地边缘以卵石、圆砾、粗砂为主，往海域方向逐渐变为较细的颗粒，由砂到淤泥混砂再到淤泥。

北海的银滩防城港的金滩便是。

（b）海湾、泻湖堆积这类土一般以淤泥堆积为主，同时有化学堆积作用。

（3）浅海堆积土浅海堆积土有粗粒沉积、砂质沉积、淤泥沉积和化学沉积。

粗粒沉积来源于水下岸坡破坏和河流或冰川搬运物质。

砂质沉积主要是河流挟入物；

淤泥质沉积常含有机质、硫化铁、氧化锰等。

化学沉积以碳酸盐岩分布最广。

（4）深海堆积土深海堆积土以浮游性动植物钙质或硅质沉积为主，其次是火山灰沉积、化学沉积。

6.2.3岩溶堆积土

岩溶堆积土是直接或间接与岩溶作用有关形成的堆积物。

这类土很多学者把其定为地下水堆积土，其实它的形成非常复杂，非单纯的地下水作用能以说明。

按其所处的位置和形成特征可分三类：

（1）地面堆积粘土。

这类土以往常称为残积土，或溶蚀残余堆积土。

GB50021-2001列为特殊土类红粘土，它的真正成因和定义目前在地学界争议较大。

（2）洞穴堆积

（a）石钟乳、石笋等化学沉积物；

（b）洞顶、洞壁崩塌下来的石钟乳、灰岩岩块重力堆积物；

（c）洞中地下河湖由水流堆积作用形成的沉积物；

（d）洞中大量哺乳动物、古人活动遗留下来生物及文化堆积。

（3）泉化堆积。

岩溶区岩溶泉水中的石灰华堆积。

6.2.4人工堆积土

人工堆积土是由人类生活、生产和工程活动造成的堆积土。

这类土随人类的发展有着不同的内涵和种类，在原始社会只有少量的文化层堆积土，在当今人类社会高度发展，人工堆积土种类繁多，数量相当巨大，其大体上可分为以下几种：

（1）人类生活垃圾堆积土（生活食物、生活用品、生活用具和家私家电等）；

（2）人类生产废物、废料堆积土（工厂生产废物废料、矿山生产废物废料）；

（3）人类工程活动产物堆积土（以房屋拆迁、城市发展和旧城改造为主的，以建筑垃圾为主的建筑垃圾堆积土；

以新建城市、公路铁路修筑、水利电力工程建设为主的、挖高填低，局部开山堆填的积土；

以吹沙填海、劈山填海为主的、造地造地劈山土和吹填土堆积土）

人工堆积土GB50021-2001归为特殊土。

6.3GB50021-2001土的工程分类

土的工程分类也称土的性质分类，不同的规范和不同的学者对土的分类很不相同。

本讲义拟分别对建筑工程类规范和公路工程类规范对土的工程分类作归纳性的简单的介绍，前者以国家标准《岩土工程勘察规范》GB50021-2001为主，包括《建筑地基基础设计》GB50007-2002；

后者以行业标准《公路工程地质勘察规范》JTJ064-98为主，包括《公路土工试验规程》JTJ051-93等。

本6.3节先介绍GB50021-2001的分类，后6.4介绍064-98的分类。

6.3.1GB50021-2001粒组划分和分类系统

6.3.1-1和表6.3.1-2分别为GB50007-2002土的粒组划分和分类系统。

表6.3.1-1GB50021-2001土粒组划分

粒组名称

粒径范围（mm）

漂石（块石）粒组

＞200

卵石（碎石）粒组

20～200

圆砾（角砾）粒组

2～20

砂粒粒组

0.075～2

粉粒粒组

0.005～0.075

粘粒粒组

＜0.005

注：

本表据GB50021-2001整理而成

表6.3.1-2GB50021-2001土分类系统

土分类系体

碎石土

砂土

粉

土

粘性土

特殊土

漂石（块石）

卵石（碎石）

圆砾（角砾）

砾砂

粗砂

中砂

细砂

粉砂

质

粘

湿陷性土

红粘土

软土

混合土

填土

多年冻土

膨胀岩土

盐渍岩石

风化岩和残积土

污染土

划分标准

粒径大于2mm

粒径大于2mm的颗粒质量不超过总质量50%的土

粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%,且IP等于或小于10的土

10＜IP≤17

IP＞17

各自特有的特性指标,详见后相关部分

①IP系根据76g圆锥仪沉入土10mm液限标准计算的塑性指数

②本表据《岩土工程勘察规范》GB50021-2001整理归纳而成。

6.3.2GB50021-2001碎石土的分类

粒径大于2mm的颗粒质量超过总重量50%的土，应定为碎石土，并按颗粒的形状和颗粒级配分为三级六种，见表6.3.2-1。

表6.3.2-1GB50021-2001碎石土分类

土的名称

颗粒形状

颗粒级配

漂石

圆形及亚圆形为主

粒径大于200mm的颗粒质量超过总质量50%

块石

棱角形为主

卵石

粒径大于20mm的颗粒质量超过总质量50%

碎石

圆砾

粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量50%

角砾

定名时，应根据颗粒级配由大到小最先符合者确定。

在野外根据可钻性、可挖性及对骨架颗粒含量和排列的观察，碎石土的密实度可按表6.3.2-2分为三级。

表6.3.2-2碎石土密实度野外鉴别

密实度

骨架颗粒含量和排列

可挖性

可钻性

松散

骨架颗粒质量小于总质量的60%，排列混乱，大部分不接触

锹可以挖掘，井壁易坍塌，从井壁取出大颗粒后，立即塌落

钻进较易，钻杆稍有跳动，孔壁易坍塌

中密

骨架颗粒质量等于总质量的60%～70%，呈交错排列，大部分接触

锹镐可挖掘，井壁有掉块现象，从井壁取出大颗粒处，能保持凹面形状

钻进较困难，钻杆、吊锤跳动不剧烈，孔壁有坍塌现象

密实

骨架颗粒质量大于总质量的70%，呈交错排列，连续接触

锹镐挖掘困难，用撬棍方能松动，井壁较稳定

钻进困难，钻杆、吊锤跳动剧烈，孔壁较稳定

①密实度应按表列各项特征综合确定②本表引自《岩土工程勘察规范》GB50021-2001

另外碎石土的密实度还可根据圆锥动力触探击数据按表6.3.2-3、表6.3.2-4确定（注意表中的N63.5和N120应按该规范附录B修正）。

表6.3.2-3碎石土密实度按N63.5分类

重型动力触探锤击N63.5

重型动力触探锤击数N63.5

N63.5≤5

松散

10＜N63.5≤20

中密

5＜N63.5≤10

稍密

N63.5＞20

密实

①本表适用于平均粒径等于或小于50mm，且最大粒径小于100mm的碎石土。

对于平均粒径大于50mm，或最大粒径大于100mm的碎石土，可用超重型动力触探或用野外观察鉴别

②本表引自《岩土工程勘察规范》GB50021-2001

表6.3.2-4碎石土密实度按N120分类

超重型动力触探锤击N63.5

超重型动力触探锤击数N63.5

N120≤3

11＜N120≤14

3＜N120≤6

N120＞14

6＜N120≤11

本表引自《岩土工程勘察规范》GB50021-2001

6.3.3GB50021-2001砂土分类

粒径大于2mm的颗粒质量不超过总质量的50%，粒径大于0.75mm的颗粒超过质量50%的土，应定名为砂土，并按颗粒级配分为五种，见表6.3.3-1。

表6.3.3-1GB50021-2001砂土的分类

砾砂

颗粒大于2mm的颗粒质量占总质量的25～30%

粗砂

颗粒大于0.5mm的颗粒质量超过总质量的50%

中砂

颗粒大于0.25mm的颗粒质量超过总质量的50%

细砂

颗粒大于0.075mm的颗粒质量超过总质量的85%

粉砂

颗粒大于0.0755mm的颗粒质量超过总质量的50%

注：

定名时应根据颗粒级配由大到小的最先符合者确定

砂土的密实度应根据标准贯入锤击数实测值N划分为密实、中密、稍密和松散，并应符合表6.3.3-2的规定。

表6.3.3-2砂土密实度分类

标准贯入锤击数N

N＜5

10＜N≤15

15＜N≤30

N＞30

6.3.4粉土定义和密度湿度分类

粉土是介于砂土和粘性土之间的一种土，较粗的接近砂土，较细的接近粘性土。

GB50021-2001把粉土定义为；

粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%，且塑性指数等于或大于10的土。

粉土的密度根据孔隙比e划分为密实、中密和稍密；

其湿度根据含水量w（%）划分为稍湿、湿、很湿。

密度和湿度划分应符合表6.3.4-1和表6.3.4-2的规定。

表6.3.4-1粉土密实度分类

孔隙比e

密实度

e＜0.75

0.75≤e≤0.90

e＞0.9

当有经验时，也可用原位测试或其他方法划分粉土的密实度。

表6.3.4-1粉土湿度分类

含水量w

湿度

w＜20

20≤w≤30

w＞309

稍湿

湿

很湿

6.3.5粘性土及其分类

塑性指数大于10的土应定名为粘性土。

粘性土应根据塑性指数分为粉质粘土和粘土。

塑性指数大于10，且小于或等于17的土，应定名为粉质粘土；

塑性指数大于17的土应定名为粘土。

粘性土的状态应根据液性指数IL划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑和流塑，并应符合表6.3.5的规定。

表6.3.4-1粘性土状态分类

液性指数

状态

IL≤0

坚硬

0.75＜IL≤1

软塑

0＜IL≤0.25

硬塑

IL＞1

流塑

0.25＜IL≤0.75

可塑

6.3.6湿陷性土和分类

湿陷性土分两类：

湿陷性黄土和其它湿陷性土。

（1）湿陷性黄土为浸水后产生附加沉降,其湿陷系数δs大于或等于0.015的土。

湿陷系数δs值，应按下式计算：

式中：

hp—保持天然的湿度和结构的土样，加压至一定压力时，下沉稳定后的高度（cm）；

hp′--上述加压稳定后的土样，在浸水作用下，下沉稳定后的高底（cm）；

ho--土样的原始高度（cm）。

湿陷性黄土又分自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土，前者是在上覆土的自重压力下受水浸湿发生沉陷的湿陷性黄土；

后者是在大于上覆土的自重压力下（包括附加压力和自重压力）受水浸湿发生沉陷的湿陷性黄土。

（2）非湿陷性黄土外的湿陷性土，包括湿陷性碎石土、湿陷性砂土和其它湿陷性土，他们在200kPa压力下浸水荷载试验的附加湿陷量与承压板宽度之比等于或大于0.023。

6.3.7红粘土定义

（1）颜色为棕红或褐色，覆盖于碳酸盐岩系之上，其液限大于或等于50%的高塑性粘土，应判定为原生红粘土。

原生红粘土经搬运、沉积后仍保留其基本特征，具其液限大于45%的粘土，可判定为次生红粘土。

（GB50021-2001）

（2）红粘土为碳酸盐岩系的岩石经红土化作用形成的高塑性粘土。

其液限一般大于50，红粘土经再搬运后仍保留其基本特征，其液限大于45的土为次生红粘土。

（GB50007-2002）

6.3.8软土定义和分类

（1）天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的细粘土应判定为软土，包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。

（2）淤泥为在静水或缓慢的流水环境中沉积，并经生物化学作用形成，其天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于1.5的粘土。

当天然含水量大于液限而天然孔隙比小于1.5但大于或等于1.0的粘性土或粉土为淤泥质土。

（3）表6.3.8为土按有机质含量分类

表6.3.8GB50021-2001土按有机质含量分类

分类名称

有机质含量wu（%）

现场鉴别特征

说明

无机土

wu＜5%

有机质土

5%≤wu≤10%

深灰色，有光泽，味臭，除腐殖质外尚含少量未完全分解的动植物体，浸水后水面出现气泡，干燥后体积收缩

1如现场能鉴别或有地区经验时，可不做有机质含量测定；

2当w＞wL，1.0≤e＜1.5时称淤泥质土

3当w＞wL，e≥1.5时称淤泥

泥炭质土

10%＜wu≤60%

深灰或黑色，有腥臭味，能看到未完全分解的植物结构，浸水体胀，易崩解，有植物残渣浮于水中，干缩现象明显

可根据地区特点和需要按wu细分为:

弱泥炭质土（10%＜wu≤25%

中泥炭质土（25%＜wu≤40%

强泥炭质土（40%＜wu≤60%

泥炭

wu＞60%

除有泥炭质土特征外，结构松