一、工程用土分类
(一)工程用土分类
1.依据《土的工程分类标准》GB/T 50145,工程用土指工程勘察、建筑物地基、堤坝填料和地基处理等涉及的土类,有机土指土料中大部分成分为有机物质的土。
(二)按照土的坚实系数分类
1.一类土,松软土:
砂、略有粘性的砂土、腐植土及疏松的种植土、泥炭;
2.二类土,普通土:
潮湿的黏土和黄土、软的盐土和碱土、含有碎石卵石及建筑材料碎宵的堆积土和种植土;
3.三类土,坚土:
中等密实的粘性土或黄土、含有碎石卵石即建筑材料碎宵的潮湿粘性土或黄土;
4.四类土,砂砾坚土:
坚硬密实粘性土或黄土、硬化的重盐土、含有碎石卵石或体积在10%-30%重量在2.5公斤以下石块的中等密实的粘性土或黄土。
5.五类土,软土:
一般指外观以灰色为主,天然孔隙比大于或等于1.0,且天然含水量大于液限的细粒土。包括淤泥、淤泥质土(淤泥质粘性土粉土)、泥炭、泥炭质土等。
以上五类土的详细介绍在这里因为用手机码字内容太多就不多解释了。
二、土的工程性质包括:
1.土的强度性质
2.土体应力应变
三、不良土质的危害
1.土体中各点的力学性质会因其物理状态的不均匀而不同,以此土体的剪切破坏可能是局部的,也可能是整体破坏。
2.需要解决的主要问题是提高地基承载力、土坡稳定性等。
拓展资料:
土的工程性质是在设计和建造各种工程建筑物时所必须掌握的天然土体或填筑土料的工程特性。
不同类别的工程,对土的物理和力学性质的研究重点和深度都各自不同。对沉降限制严格的建筑物,需要详细掌握土和土层的压缩固结特性;天然斜坡或人工边坡工程,需要有可靠的土抗剪强度指标;土作为填筑材料时,其粒径级配和压密击实性质是主要参数。
土的形成年代和成因对土的工程性质有很大影响,不同成因类型的土,其力学性质会有很大差别(见土和土体)。各种特殊土(黄土、软土、膨胀土、多年冻土、盐渍土和红粘土等)又各有其独特的工程性质。
除土的粒径级配外,土中各个组成部分(固相、液相、气相)之间的比例,将影响到土的物理性质,如单位体积重,含水量,孔隙比,饱和度和孔隙度等。
粘性土中含水量的变化,还能使土的状态发生改变,阿太堡最早提出将土的状态分为坚硬、可塑和流动三种,并提出了测定区分三种状态的界限含水量的方法。从流动转到可塑状态的界限含水量称液性界限;从可塑转到坚硬状态时的界限含水量称塑性界限。
两者之间的差值称土的塑性指数,它反映了土的可塑状态的范围。土的界限含水量和土中粘粒含量、粘土矿物的种类有密切关系。为反映天然粘性土的状态,常用液性指数,它等于天然含水量和塑性界限的差值(-)与其塑性指数的比值。≤0时,土处于坚硬状态;>1时,为流动状态,0≤≤1时,为可塑状态。
砂土的密实状态是决定砂土力学性质的重要因素之一,用相对密度表示:=(-)/(-)。为天然状态时孔隙比,为砂土最松状态时的孔隙比,则为最密状态时的孔隙比。≈1时,最密实;≈0时,最松散。
土的压缩和固结性质 土在荷载作用下其体积将发生压缩,测定土的压缩特性可分析工程建筑物的地基沉降和土体变形。饱和粘土的压缩时间决定于土中孔隙水排出的快慢。逐渐完成土压缩的过程,即土中孔隙水受压而排出土体之外,同时导致孔隙压力消失的过程称土的固结或渗压。K.泰尔扎吉最早提出计算土固结过程的一维固结理论,并指出某些粘土中超静孔隙水压力完全消失后,土还可能继续压缩,称次固结。
产生次固结的原因一般认为是土的结构变形。反映土固结快慢的指标是固结系数,土层的水平向固结系数和垂直向的不一定相同。土的压缩量还和它的应力历史有关。土层在其堆积历史上曾受过的最大有效固结压力称先期固结压力。它与现今作用的有效覆盖压力相同时,土层为正常固结土;若先期固结压力大于现今的覆盖压力,则为超固结土;反之则为欠固结土。对于超固结土,外加荷载小于其先期固结压力时,土层的压缩很微小,外加荷载一旦超过先期固结压力,土的变形将显著增大。
土的强度性质 通常指土体抵抗剪切破坏的能力,它是土基承载力、土压和边坡稳定计算中的重要指标之一。它和土的类型、密度、含水量和受力条件等因素有关。饱和或干砂或砂砾的强度表现为颗粒接触面上的摩阻力,它与作用在接触面的上法向有效应力 σ和砂的内摩擦角有关,即=σtg。纯粘性土的不排水抗剪强度仅表现为内聚力,而与法向应力无关,即=。
一般土则既有内聚力又有摩阻力,即=+σtg。式中的和不是常量而是变量,不仅决定于土的基本状态,还和外加荷载速率、外加荷载条件、应力路线等有关。饱和土中的孔隙为水充满,受外加荷载作用时,控制土体强度的不是其所受的总应力σ,而是有效应力σ′(即总应力与孔隙压力μ之差):σ′=σ-μ。因而强度试验的条件不同,所得的强度指标亦异。
试验时,不允许土样排水所得到的是土的总强度指标;如允许完全排水则得到的是土的有效强度指标。理论上用有效应力和有效强度指标进行工程计算较为合适,但正确判别实际工程土体中的孔隙水压水较困难,因而目前生产上仍多用总强度原理和总强度指标。土体的强度还因其沉积条件的影响而存在各向异性。
土的流变性质 土工建筑物的变形和稳定是时间的函数。有些人工边坡在建成后数年甚至数十年才发生坍滑,挡土墙后的土压力也会随时间而增大等,都与土的流变性质有关。
土的流变特性主要表现为:
①常荷载下变形随时间而逐渐增长的蠕变特性;
②应变一定时,应力随时间而逐渐减小的应力松弛现象;
③强度随时间而逐渐降低的现象,即长期强度问题。三者是互相联系的。
作用在土体上的荷载超过某一限值时,土体的变形速率将从等速转变至加速而导致蠕变破坏,作用应力愈大,变形速率愈大,达到破坏的时间愈短。通过试验可确定变形速率与达到破坏的时间的经验关系,并用以预估滑坡的破坏时间。产生蠕变破坏的限界荷载小于常规试验时土的破坏强度。
从长期稳定性要求,采用的土体强度应小于室内试验值。土体强度随时间而降低的原因,当然不只限于蠕变的影响。土的蠕变变形因修建挡土墙或其他建筑物而被阻止时,作用在建筑物上的土压力就随时间逐渐增大。
土的压实性质 对土进行人工压实可提高强度、降低压缩性和渗透性。土的压实程度与压实功能、压实方法和含水量有关。当压实方法和功能不变时,土的干容重随含水量的增加而增加,达到最大值后,再增加含水量,其干容重将逐渐下降。对应于最大干容重时的含水量称最佳含水量。
压实功能不增大而仅增加压实次数或碾压次数所能提高土的压实度有一定限度,超过该限度再增加压实或碾压次数则无效果。填筑土堤,在最佳含水量附近可用最小的功能达到最大的干容重,因而要在室内通过压实试验确定填料的最佳含水量和最大干容重(见路基填土压实)。
但压实的方法也影响压实效果,对非粘性土,振动捣实的效果优于碾压;对粘土则反之。研究土的压实性能,可选择最合适的压实机具。为改善土的压实性能,可铺撒少量添加剂。中国古代已盛行掺加生石灰来改善土的压实性能。此外,人工控制填料的级配,也可达到改善压实性能的目的。
土的基本工程性质:(1)土的组成:土一般由土颗粒、水和空气组成。(2)土的物理性质:a.土的可松性和可松性系数 b.土的天然含水量 c.土的天然密度和干密度 d.土的空隙比和孔隙率 e.土的渗透系数
土的工程分类:一类土(松软土)、二类土(普通土)、三类土(坚土)、四类土(沙土)、五类土(软石)、六类土(次坚石)、七类土(坚石)、八类土(特坚石)
土的性质对土方施工的影响:(1)土的分类直接影响造价(2)渗透性影响边坡的稳定性和结构的水密性,也会影响施工的成本和进度
拓展资料
土是尚未固结成岩的松、软堆积物。主要为第四纪时的产物。土由岩石经历物理、化学、生物风化作用以及剥蚀、搬运、沉积作用交错复杂的自然环境中所生成的各类沉积物。土的固相主要是由大小不同形状各异的多种矿物颗粒构成的,对有些土来讲除矿物颗粒外还含有有机质。
土与岩石的根本区别是土不具有刚性的联结,物理状态多变,力学强度低等。土由各类岩石经风化作用而成。土位于地壳的表层,是人类工程经济活动的主要地质环境。土与岩石一起是工程岩土学的研究对象。方言中有土坷垃的别称。
土壤是一种自然体,由数层不同厚度的土层所构成,主要成分是矿物质。土壤和母质的差异主要是表现在形态特征或物理、化学、矿物等性质。在工程方面土壤被认为是表岩屑(regolith)或是松动的岩石物质。这种解释严格来说(或者以环境科学的角度来说)并不正确:土壤是由母质(岩石),经过风化作用后所形成的,其特性与母质不尽相同。土壤经由各种风化作用和生物的活动产生的矿物和有机物混合组成,存在着固体、气体和液体等状态。疏松的土壤微粒组合起来,形成充满间隙的土壤,而在这些孔隙中则含有溶解溶液(液体)和空气(气体) 。因此土壤通常被视为有三种状态 。大部分土壤的密度为1~2 g/cm³。地球上大多数的土壤,生成时间多晚于更新世,只有很少的土壤成分的生成年代早于第三纪。
作用
土壤不仅是粮食生产的承担者 ,也为人类提供了适宜的生态环境 ,是生物生存的重要载体 ,土壤中微量元素的含量反映了土壤对植物矿物质营养的供给水平 ,直接关系着天然和人工植被的生长发育 。土壤中任何一种微量元素的缺乏或过量 ,都会影响植物的生长发育 ,并导致农产品产量 、品质的下降 ,同时在一定程度上影响人类和动物的营养和健康。传统的土壤分析法是基于实验室的化学分析 ,这些分析方法为土壤研究提供了强有力的支撑 ,但由于土壤的复杂性 ,分析过程十分繁杂 ,多在破坏土壤原样的情况下才能实现 ,还会产生很大的化学污染 。
参考资料:土_百度百科