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岩土工程勘察基础知识

一、 土的分类及工程地质描述

(一)按地质成因可分为残积土(el)、坡积土(dl)、洪积土(pl)、冲击土(al)、淤积土(h)、冰积土(gl)和风积土(el)等。几种常见的第四系堆积物鉴别方法如下:

1、残积土:以物理、化学风化为主,其特征是粗大的角砾与极细砂、粘土等混杂。机械组分和岩矿成份的变化,主要取决于母岩的性质和风化的程度。在剖面上,从基岩到残积物呈渐变过度,上细下粗,碎屑呈棱角状,排列不规则,无层理,厚度因地而异,主要分布于山脊、平缓山坡、夷平面等处。 2、坡积土:由坡面片流的长期搬运、堆积作用形成。堆积物以细颗粒为主,常混有碎石。分选性和磨圆度极差,碎石表面可见零乱擦痕。机械组分和碎屑物的岩性取决于山坡上段的基岩和残积层发育的程度。具体与坡面大致平行的不清晰层理。主要分布于山坡和坡麓,常形成坡积椎、坡积群地貌。 3、洪积土:由间接性洪流的搬运、堆积作用形成。堆积物呈锥形或扇形。扇顶部与沟口相接,碎石粗大,磨圆度较差;扇中部往往堆积卵石、碎石、圆砾、角砾、砂和粉质粘土等碎屑物质;扇尾部颗粒变细,常由细砂、粉砂、粉质粘土、粘土组成。扇的边缘地带有时还有淤泥出现剖面上常见顺原始地形坡度倾斜的斜交层理。主要分布于山麓沟口及平原支流沟口。

4、冲击土:由长期性地表流水沿河谷的搬运、堆积形成。主要由砂砾石组成。其磨圆度、分选性较好。可分为河床相和河漫滩相两种。河床相砾石多呈扁平状,其长轴与堆积时的流向一致,扁平面倾向上游;河漫滩相以细砂、粉土为主,层理呈韵律变化,偶夹细砾石透镜体和黑色粘土、泥炭层。主要分布于

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河沟地带,组成的地貌有阶地,河漫滩、各种冲击平面、三角洲。

(二)土按堆积时代可划分为老堆积土(Q3及以前堆积的土层)、一般堆积土(文化期以前的层)。

(三)根据土粒的形状、级配或塑性指数,一般土可划分为碎石类土、砂类土、粉土、和粘性土。

1、粒径大于2mm的颗粒的质量超过总质量50%的土,定名为碎石土,并按下表进一步分类。(注意:定名时,应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定)铁路勘察中加上“土”字,工民建及公路勘察中可不加“土”字。

碎石土分类

土的名称 漂石(土) 块石(土) 卵石(土) 碎石(土) 颗粒形状 浑圆或圆棱状为主 尖棱状为主 浑圆或圆棱状为主 尖棱状为主 颗粒级配 粒径大于200mm的颗粒质量超过总质 量的50% 粒径大于60mm的颗粒质量超过总质 量的50% 粒径大于20mm的颗粒质量超过总质 量的50% 粒径大于2mm的颗粒质量超过总质 量的50% Q1

、新近堆积土(文化期以来的4堆积的土层)

Q42堆积的土

粗圆砾石(土) 浑圆或圆棱状为主 粗角砾石(土) 尖棱状为主 细圆砾石(土) 浑圆或圆棱状为主 细 细角砾石(土) 尖棱状为主 注:粗、细圆砾土是按《铁道部文件》划分,适于铁路勘察,该分类的较岩土工程勘察圆砾土与卵石中增划出20-60mm范围的粗圆砾土。岩土工程勘察规范中20-200mm直径范围内均为卵石(碎石)。

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2、粒径大于2mm的颗粒的质量不超过总质量的50%,粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量50%的土,应定名为砂土,并按下表进一步分类:(注意:定名时,应根据颗据颗粒级配由大到小最先符合者确定) 土的名称 砾砂 粗砂 中砂 细砂 粉砂 颗粒级配 粒径大于2mm的颗粒质量占总质量25%~50% 粒径大于0.5mm的占总质量50% 粒径大于0.25mm的颗粒质量超过总质量的50% 粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量的85% 粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量的50% 3、粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%,且塑性指数等于或小于10的土,应定名为粉土。

4塑性指数大于10的土应定名为粘性土。粘性土据塑性指数可进行下步细分:

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。粘性土塑性状态按液性指数分类列于下表:

公路及铁路规范 塑性状态 坚硬 硬塑 软塑 流塑

工民建勘察规范 塑性状态 坚硬 硬塑 可塑 液性指数I1 I1<0 0≤I1<0.25 0.25≤I1<0.75 0.75≤I1<1.0 I1>1.00 3

液性指数I1 I1<0 0≤I1<0.5 0.5≤I1<1.0 软塑 I1>1.00 流塑 5、土的综合定名除按颗粒级配或塑性指数定名外,尚应符合下列规定: a、对于特殊成因和年代的土类应结合其成因和年代特征定名,如:人工填土,等;

b、对特殊性土,应结合颗粒级配或塑性指数定名,如红粘土、淤泥等; c、对混合土,(由细粒土及粗粒土混杂且缺乏中间性土的),应冠以主要含土类定名。据《铁路工程岩土分类标准》TB1007—2001,当主要含有物的质量占总质量的5%~25%时,应定名为“微含”,如微含粘土角砾土,微含碎石土;当主要含有物大于或等于25%时,应定名为“含”,如含粘土角砾土,含碎石粘土等。

d、对于同一层中相间呈韵律沉积,当薄层与厚层的厚度大于1/3时宜定为“互层”,如粘土与粉砂互层;当薄层与厚层的厚度比小于1/3时宜定为“夹层”如粘土与粉砂夹层;厚度比小于1/10的土层且多次出现时宜定为“夹薄层”,如粉土夹薄层粉砂。 (四)、特殊粘土

根据土中特殊物质含量、结构特征和特殊的工程地质性质等因素,可将特殊土划分为黄土、红粘土、膨胀土、软土、盐渍土、多年冻土、填土、淤泥等。 1、黄土,形成于第四系以来,在干旱半干旱气候条件下形成的,土颗粒成份以粉粒为主,含碳酸钙及少量易溶盐、并具有大孔隙和垂直节理、抗水性能差、易崩解和潜蚀、上部多具湿陷性等工程地质特征的土。按塑性指数可分为砂质黄土,IP≤10;粘质黄土,IP>10。

2、红粘土,颜色呈棕红、褐黄色,覆盖于碳酸盐系岩层之上,且液限等于或大于50%的高塑性粘土。红粘土经搬运、沉积后仍保留残积粘土的基本特征,

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