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土的工程分类汇总

土的工程分类

1.土的工程分类的原则和方法

土的工程分类是指根据工程建设的需要，将工程用土按种属关系划分为各种类别。

土的工程分类目的是为工程建设服务。

土的分类与工程勘察、设计、施工等各个环节密切相关，其作用可体现在下列几方面：

1）根据土的类别，可大致判断土的基本工程特性；

2）根据土的类别，可合理确定不同土的研究内容和方法；

3）当土的工程性质不能满足工程要求时，可根据该类土的特性并结合工程要求选择适当的改良和治理措施。

（1）土的工程分类的主要原则

1）工程特性差异性的原则应综合考虑土的各种主要工程特性，用影响土的工程特性的主要因素作为分类的依据，应使所划分的不同土类别之间，在其主要工程特性方面具有显著的质和量的差别。

2）以地质成因和地质年代为基础、以工程特性为依据的原则土是长期地

质作用的产物，土的物质成分和结构与地质成因和地质年代有着密切的内在联系，特定的地质年代和成因条件形成特定类型的土，即地质成因和地质年代与土的工程特性有一定的关联性。

另一方面，土的工程性质指标是其基本工程特性的定量标志，以土的工程特性作为分类依据才能达到使土的分类服务于工程的目的。

3）分类指标便于准确测定的原则土的分类指标，应既能综合反映土的基本工程特性，又要便于准确测定。

为了减少误差，应尽可能采用定量指标。

指标的测定方法应合理可行，不致引起过大的人为误差。

（2）土分类方法的基本形式

1）通用分类和专门分类

工程用土的分类方法，若按其适用的工程领域范围，可分为通用分类和专门分类。

通用分类是适用于工程建设各行业的土的工程分类体系。

如国家标准《土的分类标准》（GBJ145-90）中的土分类方法，就是工程用土的通用分类体系，在工程建设各行业部门通用。

专门分类又称部门分类，是工程建设各行业部门根据各自的专门需要所制定的土的工程分类体系。

我国的公路、建工、铁路、水利等部门都有各自的土的工程分类体系，如行业标准《公路土工试验规程》（JTJ051-93）中所规定的土分类方法，就是适用于公路建设部门的土的专门分类体系。

2）全面分类和局部分类

工程用土的分类方法，若按所需划分的对象，即土类种属层次的不同，可分为全面分类和局部分类。

全面分类又称一般分类或统一分类，分类对象是特定的较大区域范围内工程建设所涉及到的全部工程用土。

该方法是根据土的各种主要工程地质特征和工程特性所采用的一种综合性分类，分类结果包括所有种类的土。

这种分类方法应用的工程范围较广，是土的工程分类的基础。

《土的分类标准》（GBJ145-90）、

《公路土工试验规程》（JTJ051-93）和国家标准《岩土工程勘察规范》

（GB5002—2001）中土的工程分类的总体系属全面分类。

局部分类又称个别分类，分类对象是特定的一部分土。

该方法是根据土的某一个或几个特征指标对部分土进行详细的专门划分，如按土的压缩性、密实度或状态、灵敏度等指标对土进行的分类。

在实际应用中，局部分类通常作为全面分类的补充。

2.土的分类依据和分类指标

（1）土的粒度成分及其级配指标

土的粒度成分是粗颗粒土分类的最基本依据。

按土的粒度成分进行土的分类时，确定分类界限有两种方法：

一种是将各粒组的含量作为土的分类界限，如《土的分类标准》（GBJ145-90）和《公路土工试验规程》（JTJ051-93）中土的分类方法；另一种是将累计的粒组含量，即大于某粒径的颗粒含量作为土的分类界限，如国家标准《岩土工程勘察规范》（GB5002—2001）和国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）中土的分类方法。

评价土的级配状况主要是针对粗粒土（对于黏土等细粒土，主要研究其塑性，土的级配状况已无意义），土的级配指标不均匀系数和曲率系数是通过颗粒级配曲线确定的。

1）不均匀系数

式中Cu——不均匀系数；

d60限制粒径,累计质量百分数为60%勺粒径（mr）

d10有效粒径,累计质量百分数为10%勺粒径（mr）

2）曲率系数

式中Cc—曲率系数；

d3o—累计质量百分数为30%勺粒径（mr）

上述公式中，d60、d30和dio的数值均在土的颗粒级配曲线图（图2-1-1）上确定。

土的级配良好包含两方面的因素：

其一是土的粒径变化范围广，即粒度大小要不均匀；其二是各种粒径的颗粒都要保证一定的含量，不要出现某些粒径范围含量特别多或某些粒径范围的颗粒缺失等现象。

同时满足这两方面条件的土，在压力（包括自重压力）作用下容易压密实，土的相对密度容易提高，故属级配良好土；反之则属级配不良土。

利用土的级配指标可对粗粒土的级配状况进行定量评价。

不均匀系数Cu反映土的粒径变化范围的大小。

Cu值小，颗粒级配曲线形状陡峭，表明土的粒径变化范围小，大部分土颗粒的大小相近、甚至均匀，这种土不易压密，即相对密度不易提高，故属级配不良。

Cu值大，颗粒级配曲线形状平缓，表明土的粒径变化范围广。

但Cu值大只是级配良好的必要条件。

因为Cu值仅取决于d60和dio,Cu值大只能保证这两者的粒径相差悬殊，而不能保证其中间粒径的含量情况。

如Cu值过大，甚至可能会出现中间粒径缺失的情况，称为不连续级配，也属级配不良。

曲率系数Cc反映土中介于d60与dl0之间的中间粒径的含量情况，在颗粒级配曲线图上，表现为曲线的凹面朝向和弯曲程度。

因此，必须同时考虑不均匀系数Cu和曲率系数Cc评价土的级配状况。

根据《土的分类标准》（GBJ145-90）

或《公路土工试验规程》（JTJ051-93）中的有关规定，级配指标同时满足不均匀系数Cu>5、曲率系数Cc=1〜3的土属级配良好土；不能同时满足这两个条件，即CuV5、或者Ccv1或Co3的土，均属级配不良土。

（2）土的塑性指标

土的塑性指标包括土的液限、塑限和塑性指数，是细粒土分类的最基本依据。

土的塑性是指土受力后可塑成任何形状而不发生开裂，在外力解除后能保持变形后状态而不恢复原状的性质。

土的塑性本质上取决于其黏土矿物的成分和含量，但同时又与土的含水量有着密切的关系。

只有在一定的含水量范围内土才具有塑性，当含水量超出（大于或小于）这个范围，土受力后的变形不再满足上述土的塑性的定义。

用于界定土的塑性范围两个端点的含水量称为土的塑性界限含水量，又称阿太堡（A.Atterberg）界限，即液限和塑限，是细粒土物理性质的重要指标。

土的界限含水量均为试验指标，需通过试验来测定。

另有一界定土的半固体状态与固体状态的界限含水量称为缩限Ws（%），即当土失水后体积不再收缩的界限含水量，缩限的测定可采用收缩皿法或进行收缩试验。

根据土的塑性界限含水量，可通过计算得到细粒土最重要的土分类指标，即塑性指数。

1）液限

液限WL（%）是土的塑性状态与流动状态的界限含水量，即土的塑性状态的

上限含水量。

测定液限的基本原理是利用土的塑性的定义，按土受力变形后能否保持变形状态来确定界限含水量。

其实质是处于液限状态的土尚残留一很小的强度，即任何黏性土只要处于液限含水量（用同一种方法测定）都具有相同的强度值。

液限的测定可采用液限仪法或液塑限联合测定法。

液限仪分为锥式液限仪（液塑限联合测定法中测定液限也是采用圆锥下落法）和碟式液限仪。

碟式液限仪也称为卡氏（A.Casagrande）液限仪，在美、英、日等国家普遍采用。

我国以前曾长期采用质量为76g、锥角为30。

的锥式液限仪，取锥尖入土深度10mm寸应的含水量作为液限，其值与碟式液限仪所测定的液限值有明显的差异，且随着液限的增大两者的差值也增大。

目前国内确定液限的方法尚不统一，主要有以下几种：

①采用质量为76g的锥式液限仪，取锥尖入土深度10mm寸应的含水量作为液限；②采用质量为76g的锥式液限仪，取锥尖入土深度17mm寸应的含水量作为液限；③采用质量为100g的锥式液限仪，取锥尖入土深度20mm寸应的含水量作为液限；④采用碟式液限仪。

方法②和方法③所测定的液限值与碟式液限仪所测定的液限值较为一致。

在提供或应用液限数据时，尤其在土分类时应明确测定液限所采用的方法。

2）塑限

塑限wp（%）是土的塑性状态与半固体状态的界限含水量，即土的塑性状态

的下限含水量。

测定塑限的基本原理也是利用土的塑性的定义，按土受力变形后是否发生开裂来确定界限含水量。

塑限的测定可采用滚搓法或液塑限联合测定法。

3）塑性指数

IPwLwP（2-1-4）

塑性指数Ip习惯上用不带百分号的数值表示。

由于塑性是黏性土特有的重要特性，故塑性指数是黏性土区别于其他土类以及黏性土亚类划分的重要分类指标。

塑性指数的大小反映了黏性土塑性的高低，同时也综合反映了土的物质组成和性质。

由于液限测定方法的差别，同一土类按不同的测定方法可能得到不同的塑性指数。

4）塑性图

直接用塑性指数划分土类，其优点是非常简易方便，但有时也可能会存在不合理现象。

塑性指数是液限与塑限的差值，当一个土样两者都很大、而另一个土样两者都较小时，只要液塑限的差值相等，单一地采用塑性指数分类将把这两种土归为同一类。

但这两种土的性质未必相近，甚至出入很大。

塑性图最初是由卡萨格兰德（A.Casagrande）于1942年提出的一种细粒土

分类方法，故又称卡氏塑性图，见图2-1-9。

卡氏塑性图以液限为横坐标，以塑性指数为纵坐标（液限测定采用碟式液限仪）。

图中有两条基本界限：

斜线称为

A线，其方程为Ip二0.73（WL-20）;竖线称为B线，其方程为WL=50%用塑性图进行土分类的基本划分标准是：

位于A线以上区域为黏（质）土，A线以下区域为粉（质）土；位于B线左侧区域为低塑性土，位于B线右侧区域为高塑性土。

塑性图是根据大量数据统计后编制绘成的，现已成为国际上较普遍采用的细粒土分类方法。

各国在应用塑性图进行土分类时，往往根据各自土的特点，对塑性图作些补充规定，包括添加些辅助线。

rA-10—~—L

x/匚。

uS20~SO~40~SOGO~70SO~90~1001L0

隧fg.（M）

图2-1-9塑性图（I型）

《土的分类标准》（GBJ145-90）和《公路土工试验规程》（JTJ051-93）中，对细粒土均按塑性图分类。

由于测定液限所采用方法的不同，塑性图中A

线和B线的方程也有所不同。

当采用76g锥式液限仪、锥尖入土深度17mn或100g锥式液限仪、锥尖入土深度20mn所对应的含水量作为液限（或采用碟式液限仪）时，A线方程为Ip=0.73（W—20），B线方程为WL=50%即图2-1-9塑性图（I型）。

当采用76g锥式液限仪、锥尖入土深度10mn所对应的含水量作为液限时，A线方程为Ip=0.63（WL-20），B线方程为40%见图2-1-10塑性

图（U型）。

液限wuo（%）

图2-1-10塑性图（n型）

（3）土中有机质

土中是否存在有机质及其有机质的含量是划分无机土和有机土以及进一步细分有机土的依据。

土中的有机质可采用目测、手摸或嗅感等判别。

当上述简易方法不能判定时,可将土样放入105〜110C的烘箱中烘烤，若烘烤24小时后土样的液限小于烘烤前土样液限的四分之三，则该土样为有机质土。

当需测定土中有机质的含量时，可进行有机质含量试验或灼失量试验。

3.土的工程分类

（1）国家标准《土的分类标准》（GBJ145-90）中土的分类

《土的分类标准》（GBJ145-90）适用于各类工程用土，但不适用于混凝土所用的砂、石料和有机土。

工程用土指工程勘察、建筑物地基、堤坝填料和地基处理等所涉及的土类，有机土指土中大部分成分为有机物质的土。

工程用土分一般土和特殊土两大类。

一般土按不同粒组的相对含量划分为巨粒土和含巨粒的土、粗粒土、细粒土三大类，各类土再按相应的分类指标进一步细分，总共划分为32种土类。

特殊土包括黄土、膨胀土和红黏土，按其塑性指标在塑性图上的位置初步判别。

每一种土类都有一特定的土类代号，土类代号由一至三个基本代号组合构成。

当土类代号为一个基本代号时，该代号即表示土的名称；当土类代号由两个基本代号构成时，第一个基本代号表示土的主成分，第二个基本代号表示土的副

成分、或土的级配情况、或土的液限高低；当土类代号由三个基本代号构成时，第一个基本代号表示土的主成分，第二个基本代号表示土的液限高低，第三个基本代号表示土中所含次要成分。

基本代号见表2-1-3。

土分类的基本代号表2-1-3

名称

基本代号

名

称

基本代号

漂石（块石）

有机质土

卵石（碎石）

黄土

砾

膨胀土

砂

红黏土

粉土

级配良好

黏土

级配不良

细粒土（C和M合称）

高液限

（混合）土（粗、细粒土合称）

低液限

1）巨粒土和含巨粒的土按其粒组的相对含量划分为6种土类，见表2-1-4

巨粒土和含巨粒的土的分类表2-1-4

土类

土代号

土名

巨粒土

（巨粒含量〉50%

巨粒土

（巨粒含量》75%

漂石含量〉50%

漂石

漂石含量W50%

卵石

混合巨粒土

（巨粒含量V75%且〉50%

漂石含量〉50%

BSI

混合土漂石

漂石含量w50%

CbSI

混合土卵石

含巨粒的土

（巨粒含量15%^50%

巨粒混合土

（巨粒含量15%-50%

漂石含量〉卵石含量

SIB

漂石混合土

漂石含量w卵石含量

SICb

卵石混合土

注：

①对巨粒组质量少于总质量的15%的土，可扣除巨粒，按粗粒土或细粒土的相应规定分类定名;

②当散布在土内的巨粒，其体积对土的总体性状有影响时，可不扣除巨粒，按粗粒土或细粒土

的相应规定分类定名，并应予以注明。

2）粗粒土分为砾类土和砂类土，再分别根据其中的细粒含量及类别、粗

粒组的级配进行分类，共划分为10种土类，见表2-1-5。

粗粒土的分类表2-1-5

土类

土代号

土名

粗粒土

（粗粒含量

砾类土

（砾粒含量

砾

（细粒含量V5%

级配良好

级配良好砾

级配不良

级配不良砾

>50%

含细粒土砾（细粒含量5%-15%

含细粒土砾

细粒土质砾

（细粒含量>15%且<50%

细粒为粉土

粉土质砾

细粒为黏土

黏土质砾

砂类土

（砾粒含量

<50%

砂

（细粒含量V5%

级配良好

级配良好砂

级配不良

级配不良砂

含细粒土砂（细粒含量5%-15%）

含细粒土砂

细粒土质砂

（细粒含量>15%且<50%

细粒为粉土

粉土质砂

细粒为黏土

黏土质砂

注：

①表中级配良好指粗粒组的级配指标不均匀系数Cu>5且曲率系数1〜3,级配不良指粗粒组的

级配指标不满足该要求；

2表中M或C根据细粒土的分类表确定。

3）细粒土分为细粒土、含粗粒细粒土和有机质土，再考虑粗粒的成分和

含量，分别按塑性图（图2-1-9或图2-1-10）分类，共划分为16种土类，见表

2-1-6。

细粒土的分类表2-1-6

土类

土代号

土名

细粒土

（细粒含量

>50%

细粒土

（粗粒含量

V25%=

粉土

（位于塑性图A线以下）

咼液限

高液限粉土

低液限

低液限粉土

黏土

（位于塑性图A线以上且Ip>10）

高液限

高液限黏土

低液限

低液限黏土

含粗粒细粒土

（粗粒含量

25%-50%

含砾细粒土

（砾粒含量

>砂粒含量）

含砾粉土（位于塑性图A线以下）

高液限

MHG

含砾高液限粉土

低液限

MLG

含砾低液限粉土

含砾黏土（位于A线以上且Ip>10）

高液限

CHG

含砾高液限黏土

低液限

CLG

含砾低液限黏土

含砂细粒土

（砂粒含量

>砾粒含量）

含砂粉土（位于塑性图A线以下）

高液限

MHS

含砂高液限粉土

低液限

MLS

含砂低液限粉土

含砂黏土（位于A

线以上且Ip>10）

高液限

CHS

含砂高液限黏土

低液限

CLS

含砂低液限黏土

有机质土

（含有机质）

有机质粉土

（位于塑性图A线以下）

高液限

MHO

有机质高液限粉土

低液限

MLO

有机质低液限粉土

有机质黏土

（位于塑性图A线以上且Ip>10）

高液限

CHO

有机质高液限黏土

低液限

CLO

有机质低液限黏土

注：

①当液限取质量为76g的液限仪、锥尖入土深度为17mm寸应的含水量时，塑性图的A线为

Ip=0.73（W—20）,B线为W=50%（见图2-1-9）;

2当液限取质量为76g的液限仪、锥尖入土深度为10mm对应的含水量时，塑性图的A线为

Ip=0.63（W—20）,B线为W=40%,（见图2-1-10）;

3土分类时，正好位于塑性图A线上定名为黏土；

4高液限指位于塑性图B线右侧（包括B线），低液限指位于塑性图B线左侧;

5各种低液限粉土应位于塑性图A线以下、B线左侧且Ip=10线以下。

（2）公路工程行业土的工程分类和分级

公路工程行业土的工程分类，以《公路土工试验规程》（JTJ051）中土的工

程分类体系为准。

当按堆积年代、成因类型、有机质含量等分类时，按《岩土工程勘察规范》（GB50021中的相关规定执行。

公路、桥涵地基土的分类，应符合《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024）中的相关规定。

公路工程土的工程分级，应符合《公路工程地质勘察规范》（JTJ064）中的规定。

1）《公路土工试验规程》（JTJ051—93）中土的分类

《公路土工试验规程》（JTJ051-93）中土分类总体系是先将土分为巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土四大类。

巨粒土分为漂石土和卵石土，粗粒土分为砾类土和砂类土，细粒土分为粉质土、黏质土和有机质土。

特殊土给出黄土、膨胀土和红黏土在塑性图中的位置及其学名，以及盐渍土的含盐量标准。

土类代号的组合构成方法与《土的分类标准》（GBJ145-90）中的类似，基本代号略有增加，见表2-1-7。

土分类的基本代号表2-1-7

名称

基本代号

名称

基本代号

漂石

（混合）土（粗、细粒土合称）

块石

有机质土

卵石

级配良好

小块石

Cba

级配不良

砾

高液限

角砾

低液限

砂

黄土

粉土

膨胀土

黏土

红黏土

细粒土（C和M合称）

盐渍土

巨粒土按其粒组的相对含量进行分类，见表2-1-8

巨粒土和巨粒质土的分类表2-1-8

土

类

土代号

土名

巨粒土

漂（卵）石

漂石含量＞50%

漂石

（巨粒含量

（巨粒含量》75%

漂石含量W50%

卵石

>50%

漂（卵）石夹土

漂石含量＞50%

BSl

漂石夹土

（巨粒含量V75%且〉50%

漂石含量w50%

CbSI

卵石夹土

块（小块）石

（巨粒含量》75%

块石含量〉50%

块石

块石含量w50%

Cba

小块石

块（小块）石夹土

（巨粒含量V75%且〉50%）

块石含量〉50%

BaSI

块石夹土

块石含量w50%

CbaSI

小块石夹土

（巨粒质土）

（巨粒含量

15%^50%

漂（卵）石质土

（巨粒含量15%^50%

漂石含量〉卵石含量

SIB

漂石质土

漂石含量w卵石含量

SICb

卵石质土

块（小块）石质土

（巨粒含量15%^50%

块石含量〉小块石含量

SIBa

块石质土

块石含量w小块石含量

SICba

小块石质土

注：

①对巨粒组质量少于总质量的15%的土，可扣除巨粒，按粗粒土或细粒土的相应规定分类定名;

2对漂（卵）石质土、块（小块）石质土，如有必要，可按土中的砾、砂、细粒土含量定名。

粗粒土分为砾类土（角砾类土）和砂类土，再分别根据其中的细粒含量和类别以及粗粒组的级配进行分类，见表2-1-9。

粗粒土的分类表2-1-9

土类

土代号

土名

砾

级配良好

级配良好砾

砾类土

（细粒含量V5%

级配不良

级配不良砾

（砾粒含量

含细粒土砾（细粒含量

5%^15%

含细粒土砾

>50%

细粒土质砾

粉土质

粉土质砾

（细粒含量＞15%且w50%

黏土质

黏土质砾

角砾

级配良好

级配良好角砾

粗粒土

角砾类土

（细粒含量V5%

级配不良

级配不良角砾

（粗粒含量

（角砾粒含量

含细粒土角砾（细粒含量

5%^15%

含细粒土角砾

>50%

细粒土质角砾

粉土质

粉土质角砾

（细粒含量＞15%且w50%

黏土质

黏土质角砾

砂

级配良好

级配良好砂

砂类土

（细粒含量V5%

级配不良

级配不良砂

（砾粒含量

含细粒土砂（细粒含量5%^15%

含细粒土砂

w50%

细粒土质砂

粉土质

粉土质砂

（细粒含量＞15%且w50%

黏土质

黏土质砂

注：

①定土名时，根据粒径分组由大到小，以首先符合者命名；

②表中级配良好指粗粒组的级配指标不均匀系数Cu＞5且曲率系数CC=1〜3，级配不良指粗粒组的

级配指标不满足该要求；

3表中粉土质指细粒土位于塑性图A线以下，黏土质指细粒土位于塑性图A线以上；

4需要时，在砂类土中对砂可进一步细分为粗砂、中砂和细砂：

粒径大于0.5mm颗粒多于总质量50%

定为粗砂，粒径大于0.25mm颗粒多于总质量50淀为中砂，粒径大于0.074mm颗粒多于总质量75%定为细砂。

细粒土分为粉质土、黏质土和有机质土，再按土中粗粒成分和含量根据塑性图（图2-1-9）分类，见表2-1-10。

细粒土的分类表2-1-10

土类

土代号

土名

细粒土

（细粒含量

>50%

粉质土

（位于塑性图

A线以下）

粉土

（粗粒含量v25%

咼液限

高液限粉土

低液限

低液限粉土

含粗粒粉土（粗粒含量

25%^50%

含砾粉土

（砾粒多于砂粒）

高液限

MHG

含砾高液限粉土

低液限

MLG

含砾低液限粉土

含砂粉土

（砾粒少于砂粒）

高液限

MHS

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