版权所有:山西晋恒源岩土工程有限责任公司
新闻中心
各类土的特征及取样试验方法,岩土人必备!
粘性土分为粉质粘土和粘土
一、粉质粘土定义:塑性指数大于10且小于或等于17的土应定名为粉质粘土,肉眼观察,细土中有砂粒,干时不坚硬,用锤可打成细土粒,湿时有塑性有粘结力,能搓成φ0.5-2mm的土条,长度较小,用手搓、捻感觉有少量细颗粒,稍有粘滞感觉。
二、粘土定义:塑性指数大于17的土定为粘土,肉眼观察较细腻,一般无砂粒,干时很坚硬,用锤可打成碎块,湿时塑性粘性大,土团压成饼时,边部不裂,能搓成φ=0.5mm的土条,长度不少于手掌,用手搓捻有滑润感觉,当水分较大时,极为粘手,感觉不到有颗粒存在。
三、描述内容:颜色、状态、包含物、光泽反应、摇震反应、结构及层理特征
1、颜色:主色在后,次色在前。
2、状态:
① 坚硬:干而坚硬,很难掰成块。
② 硬塑:用力捏先裂成块后显柔性,手捏感觉干,不易变形,手按无指印。
③ 可塑:手捏似橡皮有柔性,手按有指印。
④ 软塑:手捏很软,易变形,土块掰时似橡皮,用力不大就能按成坑。
⑤ 流塑:土柱不能直立,自行变形。
3、包含物:贝壳、铁锰结核、高岭土姜结石等。
4、光泽反应:用取土力切开土块,视其光滑程度分为
① 切面粗造为无光泽。
② 切面略粗造(稍光滑)为稍有光泽。
③ 切面光滑为有光泽。
5、摇震反应:试验对应将软塑~流动的小土块或土球,放在手掌中反复摇晃,并以另一手掌振击此手掌,土中自由水将渗出,球面呈现光泽。用手指捏土球,放松后水又被吸入,光泽消失,根据土球渗水和吸水反应快慢可区分为:
① 立即渗水及吸水者为反应迅速。
② 渗水及吸水中等者为反应中等。
③ 渗水和吸水慢及不渗,不吸者为反应慢或无反应。
4、韧性试验:将含水率略在于塑性的土块在手中揉捏均匀,然后在手掌中搓成直径3mm的土条,再揉成土团,根据再次搓条的可能性,可分为:
①能揉成土团,再搓成条,捏而不碎者为韧性高
②可再揉成团,捏而不碎者为韧性中等
③勉强或不能再揉成团,稍捏或不捏即碎者为韧性差
5、干强度:试验时将一小块土捏成小土团,风干后用手指捏碎,根据用力大小区分为
①很难或用力才能捏碎或掰断者为干强度高
②稍用力即可捏碎或掰断者为干强度中等
③易于捏碎和捻成粉未者为干强度低
6、结构及层理特征:对同一土层中相间呈韵律沉积,当薄层与厚层的厚度比大于1/3时,宜定为“互层”;厚度比为1/10~1/3时,宜定为“夹层”;厚度比小于1/10的土层,且多次出现时,宜定为“夹薄层”。
7、对具有互层、夹层、夹薄层特征的土,尚应描述各层的厚度和层理特征。
一、定义: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。肉眼观察绝大部分是粉粒,砂粒少,干时土块结合不够坚固,微力即散成粉末,湿时有流动性,土球经振动可成饼状,在手中可捏成团,能搓成φ3mm的短土条。用手搓捻无粘滞感觉,较粗糙,大部分是粉末。
二、描述内容:颜色、包含物、湿度、光泽反应、摇震反应、层理特征
1、颜色:主色在后,次色在前。
2、包含物:云母、贝壳、石英、氧化铁浸染条纹(带)、高岭土条纹(团块)等。
3、湿度:分稍湿、湿、很湿。
① 稍湿:土扰动后不易握成团,一摇即散。
② 湿:土扰动后能握成团,摇动时土表面稍出水,手中有湿印,用手捏水即吸回。
③ 很湿:水位以下,用手摇动时有水流出,土体塌流成扁圆形。
4、层理特征:层厚及夹层情况,对同一土层中相间呈韵律沉积,当薄层与厚层的厚度比大于1/3时,宜定为“互层”;厚度比为1/10~1/3时,宜定为“夹层”;厚度比小于1/10的土层,且多次出现时,宜定为“夹薄层”。
一、定义:粒径大于2mm的颗粒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,肉眼观察绝大部分是砂粒,干时松散,湿时无塑性,搓不成条,用水搓捻时感觉砂粒,无滑润感觉。
二、描述内容:砂土应描述颜色、矿物组成、颗粒级配、颗粒形状、粘粒含量、湿度、密实度等、层理特征。 1、颜色:主色在后,次色在前,如黄褐、青灰等。
2、矿物组成:砂土主要矿物组成:石英、云母、长石等。
3、颗粒级配:
① 砾砂:粒径大于2mm的颗粒质量占总质量25%-50%;
② 粗砂:粒径大于0.5mm的颗粒质量超过总质量的50%;
③ 中砂:粒径大于0.25mm的颗粒质量超过总质量的50%;
④ 细砂:粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量的85%;
⑤ 粉砂:粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量的50%。
4、颗粒形状:描述颗粒的磨圆度。
5、粘粒含量:所含粘性土占总质量的百分比。
6、湿度:稍湿、很湿、饱和
① 稍湿:呈松散状,用手握时感到湿、凉,放在纸上不会浸湿,加水时吸收很快。
② 很湿:可以勉强握成团,放在手上有湿感、水印,放在纸上浸湿很快,加水时吸收很慢。
③ 饱和:钻头上有水,放在手掌上水自由渗出。
7、密实度:砂土的密实度应根据标准贯入试验锤击数实测值N划分为密实、中密、稍密和松散,并应符合下表的规定。
标准贯入锤击数N |
密 实 度 |
标准贯入锤击数N |
密实度 |
N≤10 10<N≤15 |
松 散 稍 密 |
15<N≤30 N>30 |
中 密 密 实 |
一、定义:
粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量50%的土,应定名为碎石土,并按下表进一步分类;
碎 石 土 分 类
土的名称 |
颗 粒 形 状 |
土的名称 |
颗 粒 形 状 |
漂 石 |
圆形及亚圆形为主 粒径大于200mm的颗粒质量超过总质量50% |
碎 石 |
棱角形为主 |
块 石 |
棱角形为主 |
圆 砾 |
圆形及亚圆形为主 粒径大于2mm颗粒质量超过总质量50% |
卵 石 |
圆形及亚圆形为主 粒径大于20mm的颗粒质量超过总质量50% |
角 砾 |
棱角形为主 |
二、描述内容:颗粒级配、颗粒形状、颗粒排列、母岩成分、风化程度、充填物性质和充填程度、密实性、层理特征。 (QhAGk&lu
1、颗粒级配:不同粒径碎石占总质量的百分比
① 漂石、块石、粒径大于200mm超过总质量的50%;
② 卵石、碎石、粒径大于20mm小于200mm超过总质量的50%;
③ 圆砾、角砾、粒径大于2mm小于20mm超过总质量的50%。
2、颗粒形状
① 块石、碎石、角砾:以棱角形为主。
② 漂石、卵石、圆砾:以圆形及亚圆形为主。
3、颗粒排列:颗粒间排列、接触方式。
4、母岩成分:
① 岩浆岩:代表性岩石 玄武岩 花岗岩、流纹岩、辉绿岩等;
②沉积岩:代表岩石 泥岩、砂岩、页岩、灰岩、砾岩等;
③变质岩:代表岩石 千枚岩、板岩、片麻岩等。
5、风化程度:
① 未风化:岩质新鲜,偶见风化痕迹;
② 微风化:结构基本未变,仅节理面有渲染或略有变色,有少量风化裂隙,用手锤不易击碎;
③ 中等风化:结构部分破坏,沿节里有次生矿物,风化裂隙发育,岩体被切割成岩块,用镐难挖,用手锤易击碎,岩芯钻方可钻进;
④ 强风化:结构大部分破坏,矿物成分显著变化,风化裂隙很发育,岩体破碎,用镐可挖,手可折断,干钻不易钻进;
⑤ 残积土:组织结构全部破坏,已风化成土状,锹镐易挖掘,干钻易钻进,具可塑性。
6、充填物性质和充填程度:当充填物为粘性土、粉土、砂土充填应按充填物性质分别描述颜色、状态、密实度、湿度等。
7、密实性
① 按N63.5分类;
重型动力触探锤击数N63.5 |
密实度 |
重型动力触探锤击数N63.5 |
密实度 |
N63.5≤5 |
松散 |
10<N63.5≤20 |
中密 |
5<N63.5≤10 |
稍密 |
N63.5>20 |
密实 |
② 按N120分类
超重型动力触探锤击数N120 |
密实度 |
超重型动力触探锤击数N63.5 |
密实度 |
N120≤3 |
松散 |
11<N120≤14 |
密实 |
3<N120≤6 |
稍密 |
N120>14 |
很密 |
6<N120≤11 |
中密 |
③ 目测法:
密实性 |
骨架颗粒含量和排列 |
可 挖 性 |
可 钻 性 |
松 散 |
骨架颗粒质量小于总质量的60%,排列混乱,大部分不接触。 |
锹可以挖掘,井壁易坍塌,从井壁取出大颗粒后,立即塌落。 |
钻进较易,钻杆稍有跳动,孔壁易坍塌。 |
中 密 |
骨架颗粒质量等于总质量的60%~70%,呈交错排列,大部分接触。 |
锹镐可挖掘,井壁有掉块现象,从井壁取出大颗粒处,能保持凹面形状。 |
钻进较困难,钻杆、吊锤跳动不剧烈,孔壁有坍塌现象。 |
密 实 |
骨架颗粒质量大于总质量的70%,呈交错排列,连续接触。 |
锹稿挖掘困难,用撬棍方能松动,井壁较稳定。 |
钻进困难,钻杆、吊锤跳动剧烈,孔壁较稳定。 |
特殊土:湿陷土、红粘土、软土、混合土、填土、多年冻土、膨胀岩土、盐渍岩土、风化岩和残积土、污染土 一、软土:包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土
对以上土除一般描述外尚需进行嗅味、动植物腐化程度等的描述
1、淤泥或淤泥质土,肉眼鉴别特征:深灰色、灰色,有光泽,味臭,除腐植质外尚含少量未完全分解的动植物体,浸水后水面出现气泡,干燥后体积收缩。
2、泥炭质土:深灰或黑色,有腥臭味,能看到未完全分解的植物结构,浸水体胀,易崩解,有植物残渣浮于水中,干缩现象明显。
3、泥炭:除有泥炭质土的特征外,结构松散,土质很轻,暗无光泽,干缩现象极为明显。
二、填土,除一般描述外尚应描述物质成分,堆积年代、密实度和厚度的均匀程度等。
三、岩石,岩石应描述颜色,主要矿物、结构、构造和风化程度,对沉积岩尚应描述矿物结晶大小形状、胶结物和胶结程度,对岩浆岩和变质岩尚应描述矿物结晶大小和结晶程度,对岩体的描述尚应包括结构面、结构体特征和岩层厚度。 ⑵ 因无法取得Ⅰ级土试样而必须使用Ⅱ级土试样进行强度、变形、固结压密参数试验时,应结合地区经验慎重使用试验成果。
一、钻孔规格:
1、钻孔口径应根据钻探目的和钻进工艺确定。采取原状土样的钻孔,口径不得小于91mm,仅需鉴别地层的钻孔,口径不宜小于36mm;在湿陷性黄土中,钻孔口径不宜小于150mm。 MCKN.f%lP
2、深度超过100mm的钻孔以及有特殊要求的钻孔包括定向钻进、跨孔法测量波速,应测斜、防斜,保持钻孔的垂直度或预计的倾斜度与倾斜方向。对垂直孔,每50m测量一次垂直度,每深100m允许偏差为±2°。对斜孔,每25m测量一次倾斜角和方位角,允许偏差应根据勘探设计要求确定。钻孔斜度及方位偏差超过规定时,应及时采取纠斜措施。
二、钻进与护壁
1、钻进方法应符合下列要求:
① 对要求鉴别地层和取样的钻孔,均应用回转方式钻进,取得岩土样品。遇到卵石、漂石、碎石、块石等类地层不适用于回转钻进时,可改用振动回转方式钻进。
② 在地下水位以上的土层中应进行干钻,不得使用冲洗液,不得向孔内注水,但可采用能隔离冲洗液的二重或三重管钻进取样。
③ 钻进岩层宜采用金刚石钻头。对软质岩石及风化破碎岩石应采用双层岩芯管钻头钻进。需要测定岩石质量指标RQD时应采用外径75mm的双层岩芯管钻头。
④ 在湿陷性黄土中应采用螺旋钻头钻进,亦可采用薄壁钻头锤击钻进。操作应符合“分段钻进、逐次缩减、坚持清孔”的原则。
2、 对可能坍塌的地层应采取钻孔护壁措施。在浅部填土及其它松散土层中可采用套管护壁。在地下水位以下的饱和软粘性土层、粉土层和砂层中宜采用泥浆护壁。在破碎岩层中可视需要采用优质泥浆、水泥浆或化学浆液护壁。冲洗液漏失严重时,应采取充值、封闭等堵漏措施。
3、钻进中应保持孔内水头压力等于或稍大于孔周地下水压,提钻时应能通过钻头向孔底通气通水,防止孔底土层由于负压、管涌而受到扰动破坏。
4、在踏勘调查、基坑检验等工作中可采用小口径螺旋钻、小口径勺钻、洛阳铲等简易钻探工具进行浅层土的勘探。
三、采取鉴别土样及岩芯
1、在土层中采用螺旋钻头进时,应分回次提取扰动土样。回次进尺不宜超过1.0m,在主要持力层中或重点研究部位,回次进尺不宜超过0.5m,并应满足鉴别厚度小至20cm的薄层的要求。
2、在水下粉土、砂土层中钻进,当土样不易带上地面时,可用对分式取样或标准贯入器间断取样,其间距不得大于1.0m。取样段之间则用无岩芯钻进方式通过,亦可采用无泵反循环方式用单层岩芯管回转钻进并连续取芯。
3、在岩层中钻进时,回次进尺不得超过岩芯管长度,在软质岩层中不得超过2.0m。岩芯采取率应逐次计算。完整岩层岩芯采取率不宜小于80%;破碎岩层的岩芯采取率不宜小于65%。对需要重点研究的破碎带、滑动带,尚应根据工程要求提高取芯率,必要时尚应进行定向连续取芯。
4、钻进过程中各项深度数据均应丈量获取,累计量测允许误差为±5cm。
四、地下水观测
1、钻进中遇到地下水时,应停钻量测初见水位。为测得单个含水层的静止水位,对砂类土停钻时间不少于30min;对粉土不少于1h;对粘性土层不少于24h。并应在全部钻孔结束后,同一天内量测各孔的静止水位。水位量测可使用测水钟或电测水位计。水位允许误差为±1.0cm。
2、钻孔深度范围内有两个以上含水量,且钻探任务书要求分层量测水位时,在钻穿第一含水层并进行静止水位观测之后,应采用套管隔水,抽干孔内存水,变径钻进,再对下一含水层进行水位观测。
3、因采用泥浆护壁影响地下水位观测时,可在场地范围内另外布置若干专用的地下水位观测孔,这些钻孔可改用套管护壁。