4.5.1 土的分类
4.5.1.1 《土工试验规程》(SL 237—1999)对土的分类
按《土工试验规程》(SL 237—1999)对土进行分类时,应先根据土中未完全分解的动植物残骸和无定形物质判定是有机土还是无机土。若属于无机土,则可根据土内各粒组的相对含量由粗到细把无机土分为巨粒土、粗粒土和细粒土。土的粒组应根据表4.1土的粒组范围进行划分。
1.巨粒土和含巨粒土的分类和定名
巨粒土和含巨粒土应按试样中所含粒径大于60mm的巨粒组含量来划分。试样中巨粒组质量大于总质量50%的土称巨粒类土。试样中巨粒组质量为总质量15%~50%的土为巨粒混合土。试样中巨粒组质量小于总质量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(见表4.7)。
表4.7 巨粒土和含巨粒土的分类

2.砂类土的分类和定名
砂类土应根据其中细粒含量及类别、粗粒组的级配,按表4.8分类和定名。
表4.8 砂类土的分类

续表

3.粗粒土的分类和定名
试样中粒径大于0.075mm的粗粒组质量大于总质量50%的土称粗粒类土。粗粒组又可分为砾类土和砂类土。粗粒类土中粒径大于2mm的砾粒组质量大于总质量50%的土称砾类土;粒径大于2mm的砾粒组质量小于或等于总质量50%的土称砂类土。砾类土应根据其中细粒含量及类别、粗粒组的级配,按表4.9分类和定名。
表4.9 砾类土分类

4.细粒土的分类和定名
试样中细粒组质量大于或等于总质量50%的土称细粒类土。细粒类土应按下列规定划分如下:
(1)试样中粗粒组质量小于总质量25%的土称细粒土。
(2)试样中粗粒组质量为总质量25%~50%的土称含粗粒的细粒土。
(3)试样中有机质含量在5%~10%的土称有机质土。
细粒土可进一步按塑性图划分,具体划分方法参见项目2。
4.5.1.2 《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)对土的分类
由于《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)中对土的分类方法简单、明确,科学性和实用性强,多年来已被我国工程界所熟悉和广泛应用。该规范按土的粒径大小、粒组的土粒含量或土的塑性指数将建筑地基的岩土分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土和特殊土等。
1.岩石
岩石是颗粒间牢固联结成整体或具有节理裂隙的岩体。
(1)岩石的坚硬程度根据岩块的饱和单轴抗压强度frk,可分为坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩和极软岩(见表4.10)。
表4.10 岩石坚硬程度的划分

(2)岩体按其完整程度可分为完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎(见表4.11)。
表4.11 岩体完整程度划分(https://www.daowen.com)

注:完整性指数为岩体纵波波速与岩块纵波波速之比的平方。选定岩体、岩块测定波速时应有代表性。
(3)岩石按其风化程度可分为未风化、微风化、中等风化、强风化和全风化。
2.碎石土
碎石土为粒径大于2mm的颗粒含量超过全重的50%的土。碎石土可按其粒组含量分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾(见表4.12)。
表4.12 碎石土的分类

注:分类时应根据粒组含量栏从上到下以最先符合者确定。
3.砂土
砂土为粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%、粒径大于0.075mm的颗粒超过全重50%的土。砂土可按其粒组含量分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂(见表4.13)。
表4.13 砂土的分类

注:分类时应根据粒组含量栏从上到下以最先符合者确定。
4.粉土
粉土为塑性指数IP≤10且粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的土。其颗粒级配以0.005~0.075mm的粒组为主,其工程性质介于黏性土和砂土之间。
5.黏性土
塑性指数IP>10的土即为黏性土,可按其塑性指数又可分为黏土、粉质黏土(见表4.14)。
表4.14 黏性土的分类

注:塑性指数由相应于76g圆锥体沉入土样中深度为10mm时测定的液限计算而得。
6.人工填土
人工填土指由人类活动堆填形成的各类堆积物,依据其物质组成及成因,可分为素填土、压实填土、杂填土及冲填土。素填土是由碎石、砂或粉土、黏性土等一种或几种材料组成的填土,其中不含杂质或含杂质很少,按主要组成物质分为碎石素填土、砂性素填土、粉性素填土及黏性填土。经过分层压实或夯实的素填土称为压实填土。杂填土则是含大量建筑垃圾、工业废料或生活垃圾等杂物的填土,按其组成物质成分和特征分为建筑垃圾土、工业废料土及生活垃圾土。冲填土是由水力冲填泥沙形成的填土。
人工填土一般物质成分杂乱、均匀性较差,故其工程性质不良,作为地基应注意其不均匀性。
7.特殊土
特殊土是指在特定地理环境或人为条件下形成的具有特殊性质的土。它的分布一般具有明显的地域性。特殊土包括软土、红黏土、膨胀土、湿陷性土、冻土、人工填土等。
(1)软土。软土是淤泥和淤泥质土的总称,主要是由天然含水率大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土。其中,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,其天然含水率大于液限、天然孔隙比e≥1.5的黏性土。天然含水率大于液限而天然孔隙比1.0≤e<1.5的黏性土或粉土为淤泥质土。淤泥含有大量未分解的腐殖质,有机质含量大于60%的土为泥炭,有机质含量大于等于10%且小于等于60%的土为泥炭质土。
(2)红黏土。红黏土为碳酸盐岩系的岩石经红土化作用形成的高塑性黏土。其液限一般大于50%。红黏土经再搬运后仍保留其基本特征,其液限大于45%的土为次生红黏土。我国的红黏土广泛分布于云贵高原、四川东部、广西、粤北及鄂西、湘西等地区的低山、丘陵地带顶部和山间盆地、洼地、缓坡及坡脚地段。红黏土具有天然含水率高、孔隙比大,但强度高、压缩性低,工程性能良好的特点。
(3)膨胀土。膨胀土为土中黏粒成分主要由亲水性矿物组成,同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩特性,其自由膨胀率大于或等于40%的黏性土。它一般强度较高,压缩性低,易被误认为工程性能较好的土,但由于具有膨胀和收缩特性会导致大批建筑物的开裂和损坏,往往是造成坡地建筑场地崩塌、滑坡、地裂等严重的不稳定因素。我国是世界上膨胀土分布广、面积大的国家之一,据现有资料,在广西、云南、湖北、河南、安徽、四川、河北、山东、陕西、浙江、江苏、贵州和广东等地均有不同范围的分布。
(4)湿陷性土。湿陷性土指在一定压力下土体浸水后结构迅速破坏、强度大大削弱、产生附加沉降、湿陷系数不小于0.015的土。湿陷性土包括湿陷性黄土、湿陷性碎石土、湿陷性砂土等。
(5)冻土。冻土是指当温度降至0℃以下,含有冰的各种岩石和土壤。冻土按其冻结时间长短可分为短时冻土、季节性冻土以及多年冻土(又称永久冻土)。