1A415020 土石方工程施工
1A415021岩土的分类和性能
岩土的工程分类及工程性质是地基设计与施工的基础,是勘察工作及勘察报告的重要内容。
一、岩土的工程分类
(1)根据《土的工程分类标准》GB/T50145—2007规定,土按其不同粒组的相对含量可划分为巨粒类土、粗粒类土、细粒类土,是土的基本分类。
(2)根据《岩土工程勘察规范》GB50021—2001(2009年版)规定,岩石坚硬程度分类为:坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩、极软岩。
根据地质成因,土可划分为残积土、坡积土、洪积土、冲击土、淤积土、冰积土和风积土等。
根据粒径和塑性指数,土可划分为碎石土、砂土、粉土、黏性土。
碎石土:粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量50%的土。碎石土又分为:漂石、块石、卵石、碎石、圆砾、角砾。
砂土:粒径大于2mm的颗粒质量不超过总质量50%,粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量50%的土。砂土又分为:砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂。
粉土:粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量50%,且塑性指数等于或小于10的土。
黏性土:塑性指数大于10的土。黏性土又分为粉质黏土和黏土。
(3)根据《建筑地基基础设计规范》GB50007—2011的分类方法,作为建筑地基的岩土,可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土。
(4)根据土方开挖的难易程度不同,可将土石分为八类,以便选择施工方法和确定劳动量,为计算劳动力、机具及工程费用提供依据。
1)一类土:松软土
主要包括砂土、粉土、冲积砂土层、疏松的种植土、淤泥(泥炭)等,坚实系数为,采用锹、锄头挖掘,少许用脚蹬。
2)二类土:普通土
主要包括粉质黏土,潮湿的黄土,夹有碎石、卵石的砂,粉土混卵(碎)石,种植土、填土等,坚实系数为,用锹、锄头挖掘,少许用镐翻松。
3)三类土:坚土
主要包括软及中等密实黏土;重粉质黏土、砾石土;干黄土、含有碎石卵石的黄土、粉质黏土;压实的填土等,坚实系数为,主要用镐,少许用锹、锄头挖掘,部分用撬棍。
4)四类土:砂砾坚土
主要包括坚硬密实的黏性土或黄土;含碎石卵石的中等密实的黏性土或黄土;粗卵石;天然级配砂石;软泥灰岩等,坚实系数为,整个先用镐、撬棍,后用锹挖掘,部分使用楔子及大锤。
5)五类土:软石
主要包括硬质黏土;中密的页岩、泥灰岩、白垩土;胶结不紧的砾岩;软石灰及贝壳石灰石等,坚实系数为,用镐或撬棍、大锤挖掘,部分使用爆破方法。
6)六类土:次坚石
主要包括泥岩、砂岩、砾岩;坚实的页岩、泥灰岩,密实的石灰岩;风化花岗岩、片麻岩及正长岩等,坚实系数为,用爆破方法开挖,部分用风镐。
7)七类土:坚石
主要包括大理石;辉绿岩;玢岩;粗、中粒花岗岩;坚实的白云石、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩;微风化安山岩;;玄武岩等,坚实系数为,用爆破方法开挖。
8)八类土:特坚石
主要包括安山岩;玄武岩;花岗片麻岩;坚实的细粒花岗岩、闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩、角闪岩等,坚实系数为以上,用爆破方法开挖。
二、岩土的工程性能
岩土的工程性能主要是强度、弹性模量、变形模量、压缩模量、黏聚力、内摩擦角等物理力学性能,各种性能应按标准试验方法经过试验确定。
(1)内摩擦角:土体中颗粒间相互移动和胶合作用形成的摩擦特性。其数值为强度包线与水平线的夹角。
内摩擦角,是土的抗剪强度指标,土力学上很重要的一个概念,是工程设计的重要参数。土的内摩擦角反映了土的摩擦特性。
内摩擦角在力学上可以理解为块体在斜面上的临界自稳角,在这个角度内,块体是稳定的;大于这个角度,块体就会产生滑动。利用这个原理,可以分析边坡的稳定性。
(2)土抗剪强度:是指土体抵抗剪切破坏的极限强度,包括内摩擦力和内聚力。抗剪强度可通过剪切试验测定。
当土中某点由外力所产生的剪应力达到土的抗剪强度、发生了土体的一部分相对于另一部分的移动时,便认为该点发生了剪切破坏。工程实践和室内试验都验证了土受剪产生的破坏。剪切破坏是强度破坏的重要特点,所以强度问题是土力学中最重要的基本内容之一。
(3)黏聚力:是在同种物质内部相邻各部分之间的相互吸引力,这种相互吸引力是同种物质分子之间存在分子力的表现。只有在各分子十分接近时(小于才显示出来。黏聚力能使物质聚集成液体或固体。特别是在与固体接触的液体附着层中,由于黏聚力与附着力相对大小的不同,致使液体浸润固体或不浸润固体。
(4)土的天然含水量:土中所含水的质量与土的固体颗粒质量之比的百分率,称为土的天然含水量。土的天然含水量对挖土的难易、土方边坡的稳定、填土的压实等均有影响。
(5)土的天然密度:土在天然状态下单位体积的质量,称为土的天然密度。土的天然密度随着土的颗粒组成、孔隙的多少和水分含量而变化,不同的土密度不同。
(6)土的干密度:单位体积内土的固体颗粒质量与总体积的比值,称为土的干密度。干密度越大,表明土越坚实。在土方填筑时,常以土的干密度控制土的夯实标准。
(7)土的密实度:是指土被固体颗粒所充实的程度,反映了土的紧密程度。
(8)土的可松性:天然土经开挖后,其体积因松散而增加,虽经振动夯实,仍不能完全恢复到原来的体积,这种性质称为土的可松性。它是挖填土方时,计算土方机械生产率、回填土方量、运输机具数量、进行场地平整规划竖向设计、土方平衡调配的重要参数。