四、無黏性土的物理性質
無黏性土主要是指砂土和碎石土,其工程性質與其密實度密切相關。密實度越大,土的強度越大。因此,密實度是反映無黏性土工程性質的主要指標。
評判無黏性土的密實度有以下方法:
1 .根據(jù)相對密實度 Dr (大小位于0~1 之間)判別
密實( 1 ≥Dr≥0 . 67 ) ;中密( 0 . 67≥Dr≥0 . 33 ) ;松散( 0 . 33 ≥ Dr≥0 )。該法適用于透水性好的無黏性土,如純砂、純礫。
2 .根據(jù)天然孔隙比e判別。
e越小,土越密實。一般,e< 0 . 6 時屬密實,e> 1 . 0 時屬疏松。該法適用于砂土,但不能考慮礦物成分、級配等對密實度的影響。
3 .根據(jù)原位標準貫人等試驗判別
密( N > 30 )、中密( 15 ≤N≤ 30 )、稍密( 10≤N≤15 )、松散( N≤10 )
4 .根據(jù)野外方法鑒別(針對碎石類土)
肉眼觀察、挖、鉆等。
五、黏性土的物理性質
黏性土的特性主要是由于黏粒與水之間的相互作用產生,因此含水量是決定因素。黏性土的含水量對其物理狀態(tài)和工程性質有重要影響。
液限(ωL, Liqud Limit ) :土由可塑狀態(tài)變到流動狀態(tài)的界限含水量;土處于可塑狀態(tài)的含水量,稍大即流態(tài);
塑限(ωP, Plastic Limit ) :土由半固態(tài)變?yōu)榭伤軤顟B(tài)的界限含水量;土處于可塑狀態(tài)的最小含水量,稍小即半固態(tài);
縮限(ωS , Shrinkage Limit ) :土由固態(tài)變?yōu)榘牍虘B(tài)的界限含水量;土處于半固態(tài)的最小含水量,稍小即為固態(tài)。
塑性指數(shù)IP ― 表示土處于可塑狀態(tài)的含水量變化范圍。
IP 越大,土處于可塑狀態(tài)的含水量范圍也越大。
土顆粒越細,黏粒含量越高,土能吸附的結合水量越多,則IP越大。黏土礦物蒙脫石含量越高,IP越大。IP在一定程度上綜合反映了影響?zhàn)ば酝撂卣鞯母鞣N主要因素,故常用于對黏性土進行分類。
液性指數(shù)IL ― 表示黏性土軟硬程度的一個指標。
故可根據(jù) IL 的大小評判土的軟硬程度,分為如下 5 種(表 9-1 ):
六、巖土的工程分類
作為建筑地基的巖土,可分為巖石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土。
( l )巖石應為顆粒間牢固連接,呈整體或具有節(jié)理裂隙的巖體。作為建筑物地基,除應確定巖石的地質名稱外,尚應按下面的( 2 )~( 4 )條來劃分其堅硬程度和完整程度。
( 2 )巖石的軟硬程度應根據(jù)巖塊的飽和單軸抗壓強度 frk 按表 9-2 分為堅硬巖、較硬巖、較軟巖、軟巖和極軟巖。當缺乏飽和單軸抗壓強度資料或不能進行該項試驗時,可在現(xiàn)場通過觀察定性劃分,劃分標準可按 《 建筑地基基礎設計規(guī)范 》附錄 A . 0 . 1 執(zhí)行。巖石的風化程度可分為未風化、微風化、中風化、強風化和全風化。
( 3 )巖體完整程度應按表 9 - 3 劃分為完整、較完整、較破碎、破碎和極破碎。
( 4 )碎石土為粒徑大于 2mm 的顆粒含量超過全重50 %的土。碎石土可按表 9-4 分為漂石、塊石、卵石、碎石、圓礫和角礫。
(5)碎石土的密實度可按表 9 -5 分為松散、稍密、中密、密實。
( 6 )砂土為粒徑大于 2mm 的顆粒含量不超過全重 50 %、粒徑大于0.075mm 的顆粒超過全重 50 %的土。砂土可按表 9-6 分為礫砂、粗砂、中砂、細砂和粉砂。
( 7 )砂土的密實度,可按表 9-7 分為松散、稍密、中密、密實。
( 8 )黏性土為塑性指數(shù) IP 大于 10 的土,可按表 9-8 分為黏土、粉質黏土。
( 9 )黏性土的狀態(tài),可按表 9-9 分為堅硬、硬塑、可塑、軟塑、流塑。
( 10 )粉土為介于砂土和黏性土之間,塑性指數(shù)IP≤10 且粒徑大于0.075mm 的顆粒含量不超過全重 50 %的土。
( 11 )淤泥為在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積,并經生物化學作用形成,其天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于 1 . 5 的黏性土。當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的黏性土或粉土為淤泥質土。
( 12 )紅黏土為碳酸鹽巖系的巖石經紅土化作用形成的高塑性黏土。其液限一般大于 50 。紅黏土經再搬運后仍保留其基本特征,其液限大于 45 的土為次生紅鉆土。
( 13 )人工填土根據(jù)其組成和成因,可分為素填土、壓實填土、雜填土、沖填土。
素填土為由碎石土、砂土、粉土、黏性土等組成的填土。經過壓實或夯實的素填土為壓實填土。雜填土為含有建筑垃圾、工業(yè)廢料、生活垃圾等雜物的填土。沖填土為由水力沖填泥砂形成的填土。
( 14 )膨脹土為土中黏粒成分主要由親水性礦物組成,同時具有顯著的吸水膨脹和失水收縮特性,其自由膨脹率大于或等于 40 %的黏性土。
( 15 )濕限性土為浸水后產生附加沉降,其濕限系數(shù)大于或等于0.015的土。
七、工程特性指標
( l )土的工程特性指標應包括強度指標、壓縮性指標以及靜力觸探探頭阻力,標準貫人試驗錘擊數(shù)、載荷試驗承載力等其他特性指標。
( 2 )地基土工程特性指標的代表值應分別為標準值、平均值及特征值。抗剪強度指標應取標準值,壓縮性指標應取平均值,載荷試驗承載力應取特征值。
( 3 )載荷試驗包括淺層平板載荷試驗和深層平板載荷試驗。淺層平板載荷試驗適用于淺層地基,深層平板載荷試驗適用于深層地基。
( 4 )土的抗剪強度指標,可采用原狀土室內剪切試驗、無側限抗壓強度試驗、現(xiàn)場剪切試驗、十字板剪切試驗等方法測定。當采用室內剪切試驗確定時,應選擇三軸壓縮試驗中的不固結不排水試驗。經過預壓固結的地基可采用固結不排水試驗。每層土的試驗數(shù)量不得少于 6 組。室內試驗抗剪強度指標ck、ψk,可按本規(guī)范附錄 E 確定。
在驗算坡體的穩(wěn)定性時,對于已有剪切破裂面或其他軟弱結構面的抗剪強度,應進行野外大型剪切試驗。
( 5 )土的壓縮性指標可采用原狀土室內壓縮試驗、原位淺層或深層平板載荷試驗、旁壓試驗確定。
當采用室內壓縮試驗確定壓縮模量時,試驗所施加的壓力應超過土自重壓力與預計的附加壓力之和,試驗成果用e-logp 曲線表示。當考慮土的應力歷史進行沉降計算時,應進行高壓固結試驗,確定先期固結壓力、壓縮指數(shù),試驗成果用 e-logp 曲線表示。為確定回彈指救,應在估計的先期固結壓力之后進行一次卸荷,再繼續(xù)加荷至預定的最后一級壓力。
地基土的壓縮性可按 pl 為100kPa , p2為 200kPa 時相對應的壓縮系數(shù)值 α1-2劃分為低、中、高壓縮性,并應按以下規(guī)定進行評價:
當考慮深基坑開挖卸荷和再加荷時,應進行回彈再壓縮試驗,其壓力的施加應與實際的加卸荷狀況一致。
    
   
              
              無黏性土主要是指砂土和碎石土,其工程性質與其密實度密切相關。密實度越大,土的強度越大。因此,密實度是反映無黏性土工程性質的主要指標。
評判無黏性土的密實度有以下方法:
1 .根據(jù)相對密實度 Dr (大小位于0~1 之間)判別
密實( 1 ≥Dr≥0 . 67 ) ;中密( 0 . 67≥Dr≥0 . 33 ) ;松散( 0 . 33 ≥ Dr≥0 )。該法適用于透水性好的無黏性土,如純砂、純礫。
2 .根據(jù)天然孔隙比e判別。
e越小,土越密實。一般,e< 0 . 6 時屬密實,e> 1 . 0 時屬疏松。該法適用于砂土,但不能考慮礦物成分、級配等對密實度的影響。
3 .根據(jù)原位標準貫人等試驗判別
密( N > 30 )、中密( 15 ≤N≤ 30 )、稍密( 10≤N≤15 )、松散( N≤10 )
4 .根據(jù)野外方法鑒別(針對碎石類土)
肉眼觀察、挖、鉆等。
五、黏性土的物理性質
黏性土的特性主要是由于黏粒與水之間的相互作用產生,因此含水量是決定因素。黏性土的含水量對其物理狀態(tài)和工程性質有重要影響。
液限(ωL, Liqud Limit ) :土由可塑狀態(tài)變到流動狀態(tài)的界限含水量;土處于可塑狀態(tài)的含水量,稍大即流態(tài);
塑限(ωP, Plastic Limit ) :土由半固態(tài)變?yōu)榭伤軤顟B(tài)的界限含水量;土處于可塑狀態(tài)的最小含水量,稍小即半固態(tài);
縮限(ωS , Shrinkage Limit ) :土由固態(tài)變?yōu)榘牍虘B(tài)的界限含水量;土處于半固態(tài)的最小含水量,稍小即為固態(tài)。
塑性指數(shù)IP ― 表示土處于可塑狀態(tài)的含水量變化范圍。
IP 越大,土處于可塑狀態(tài)的含水量范圍也越大。
土顆粒越細,黏粒含量越高,土能吸附的結合水量越多,則IP越大。黏土礦物蒙脫石含量越高,IP越大。IP在一定程度上綜合反映了影響?zhàn)ば酝撂卣鞯母鞣N主要因素,故常用于對黏性土進行分類。
液性指數(shù)IL ― 表示黏性土軟硬程度的一個指標。
故可根據(jù) IL 的大小評判土的軟硬程度,分為如下 5 種(表 9-1 ):
六、巖土的工程分類
作為建筑地基的巖土,可分為巖石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土。
( l )巖石應為顆粒間牢固連接,呈整體或具有節(jié)理裂隙的巖體。作為建筑物地基,除應確定巖石的地質名稱外,尚應按下面的( 2 )~( 4 )條來劃分其堅硬程度和完整程度。
( 2 )巖石的軟硬程度應根據(jù)巖塊的飽和單軸抗壓強度 frk 按表 9-2 分為堅硬巖、較硬巖、較軟巖、軟巖和極軟巖。當缺乏飽和單軸抗壓強度資料或不能進行該項試驗時,可在現(xiàn)場通過觀察定性劃分,劃分標準可按 《 建筑地基基礎設計規(guī)范 》附錄 A . 0 . 1 執(zhí)行。巖石的風化程度可分為未風化、微風化、中風化、強風化和全風化。
( 3 )巖體完整程度應按表 9 - 3 劃分為完整、較完整、較破碎、破碎和極破碎。
( 4 )碎石土為粒徑大于 2mm 的顆粒含量超過全重50 %的土。碎石土可按表 9-4 分為漂石、塊石、卵石、碎石、圓礫和角礫。
(5)碎石土的密實度可按表 9 -5 分為松散、稍密、中密、密實。
( 6 )砂土為粒徑大于 2mm 的顆粒含量不超過全重 50 %、粒徑大于0.075mm 的顆粒超過全重 50 %的土。砂土可按表 9-6 分為礫砂、粗砂、中砂、細砂和粉砂。
( 7 )砂土的密實度,可按表 9-7 分為松散、稍密、中密、密實。
( 8 )黏性土為塑性指數(shù) IP 大于 10 的土,可按表 9-8 分為黏土、粉質黏土。
( 9 )黏性土的狀態(tài),可按表 9-9 分為堅硬、硬塑、可塑、軟塑、流塑。
( 10 )粉土為介于砂土和黏性土之間,塑性指數(shù)IP≤10 且粒徑大于0.075mm 的顆粒含量不超過全重 50 %的土。
( 11 )淤泥為在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積,并經生物化學作用形成,其天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于 1 . 5 的黏性土。當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的黏性土或粉土為淤泥質土。
( 12 )紅黏土為碳酸鹽巖系的巖石經紅土化作用形成的高塑性黏土。其液限一般大于 50 。紅黏土經再搬運后仍保留其基本特征,其液限大于 45 的土為次生紅鉆土。
( 13 )人工填土根據(jù)其組成和成因,可分為素填土、壓實填土、雜填土、沖填土。
素填土為由碎石土、砂土、粉土、黏性土等組成的填土。經過壓實或夯實的素填土為壓實填土。雜填土為含有建筑垃圾、工業(yè)廢料、生活垃圾等雜物的填土。沖填土為由水力沖填泥砂形成的填土。
( 14 )膨脹土為土中黏粒成分主要由親水性礦物組成,同時具有顯著的吸水膨脹和失水收縮特性,其自由膨脹率大于或等于 40 %的黏性土。
( 15 )濕限性土為浸水后產生附加沉降,其濕限系數(shù)大于或等于0.015的土。
七、工程特性指標
( l )土的工程特性指標應包括強度指標、壓縮性指標以及靜力觸探探頭阻力,標準貫人試驗錘擊數(shù)、載荷試驗承載力等其他特性指標。
( 2 )地基土工程特性指標的代表值應分別為標準值、平均值及特征值。抗剪強度指標應取標準值,壓縮性指標應取平均值,載荷試驗承載力應取特征值。
( 3 )載荷試驗包括淺層平板載荷試驗和深層平板載荷試驗。淺層平板載荷試驗適用于淺層地基,深層平板載荷試驗適用于深層地基。
( 4 )土的抗剪強度指標,可采用原狀土室內剪切試驗、無側限抗壓強度試驗、現(xiàn)場剪切試驗、十字板剪切試驗等方法測定。當采用室內剪切試驗確定時,應選擇三軸壓縮試驗中的不固結不排水試驗。經過預壓固結的地基可采用固結不排水試驗。每層土的試驗數(shù)量不得少于 6 組。室內試驗抗剪強度指標ck、ψk,可按本規(guī)范附錄 E 確定。
在驗算坡體的穩(wěn)定性時,對于已有剪切破裂面或其他軟弱結構面的抗剪強度,應進行野外大型剪切試驗。
( 5 )土的壓縮性指標可采用原狀土室內壓縮試驗、原位淺層或深層平板載荷試驗、旁壓試驗確定。
當采用室內壓縮試驗確定壓縮模量時,試驗所施加的壓力應超過土自重壓力與預計的附加壓力之和,試驗成果用e-logp 曲線表示。當考慮土的應力歷史進行沉降計算時,應進行高壓固結試驗,確定先期固結壓力、壓縮指數(shù),試驗成果用 e-logp 曲線表示。為確定回彈指救,應在估計的先期固結壓力之后進行一次卸荷,再繼續(xù)加荷至預定的最后一級壓力。
地基土的壓縮性可按 pl 為100kPa , p2為 200kPa 時相對應的壓縮系數(shù)值 α1-2劃分為低、中、高壓縮性,并應按以下規(guī)定進行評價:
當考慮深基坑開挖卸荷和再加荷時,應進行回彈再壓縮試驗,其壓力的施加應與實際的加卸荷狀況一致。

