巖土工程師專業知識輔導：巖土工程勘察6
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公路巖土分類
公路的巖土分類執行公路路基、橋涵、隧道三個專業的巖土分類。
(一)巖石分類
巖石的分類與《巖土工程勘察規范》(GB50021-94)有所不同，依據于巖石程度、風化程度、破碎程度分類如下表。
表1.1.29 巖石按強度分類
|
巖石類別 |
飽和單軸極 限抗壓強度 (MPa) |
代 表 性 巖 石 |
|
硬質巖石 |
＞30 |
花崗巖、花崗片麻巖、閃長巖、玄武巖、石灰巖、石英砂巖、石英巖、大理巖、硅質礫巖等 |
|
軟質巖石 |
5～30 |
泥質砂巖、鈣質頁巖、千枚巖、片巖等 |
|
極軟巖石 |
＜5 |
粘土巖、泥質頁巖、泥灰巖等 |
注：① 本表適用于確定天然地基容許承載力的分類。
② 當地基為軟質巖石時，在確保不浸水的條件下，可用天然濕度的單軸極限抗壓強度。
當受水浸時，軟質巖的強度按浸水后的強度考慮。
③ 巖石試件直徑為7～10cm，試件高度與其直徑相同。
表1.1.30 巖石風化程度表
|
風化程度 |
風化系數(k1) |
野 外 特 征 |
|
微風化 |
k1＞0.8 |
巖質新鮮，表面稍有風化跡象 |
|
弱風化 |
0.4＜k1≤0.8 |
1.結構未破壞，構造層理清晰。 2.巖體被節理裂隙分割成塊碎狀（20～40cm)，裂隙 中填充少量風化物。 3.礦物成分基本未變化，僅沿節理面出現次生礦物。 4.錘擊聲脆，石塊不易擊碎，不能用鎬挖掘，巖心鉆 方可鉆進 |
|
強風化 |
0.2≤k1≤0.4 |
1.結構已部分破壞，構造層理不甚清晰。 2.巖體節理裂隙分割成塊碎狀(2～20cm）。 3.礦物成分已顯著變化。 4.錘擊聲啞，碎石可用物折斷，用鎬可以挖掘，手 搖鉆不易鉆進。 |
|
全風化 |
k1＜0.2 |
1.結構已全部破壞，僅外觀保持原巖狀態。 2.巖體被風化裂隙分割成散體狀。 3.除石英外其他礦物均變質成次生礦物。 4.碎石可用手捏碎，手搖鉆可鉆進 |
注：風化系數(k1)等于風化巖石與新鮮巖石的飽和單軸抗壓強度之比。
表1.1.31 巖石破碎程度表
|
巖塊名稱 |
野外觀察特征 |
|
大塊狀 |
巖體多數分割成40cm以上的巖塊 |
|
碎塊狀 |
巖體多數分割成20～40cm的巖塊 |
|
碎石狀 |
巖體多數分割成2～20cm的巖塊 |
(二)土的分類
土按堆積年代、成因類型、有機質含量分類的標準同《巖土工程勘察規范》(GB50021-94)。
公路工程用土的分類依據土顆粒組成特征、土的塑性指標、土中有機質存在情況進行分類(簡稱M0101-93)，其分類詳見《公路土工試驗規程》(JTJ051-93)。
公路橋涵土的分類，除了碎石土外，其它按顆粒級配及塑性指數分類與《巖土工程勘察規范》(GB50021-94)不同，其分類、密實度、狀態劃分見下表。
表1.1.32 砂土的分類表
|
土的名稱 |
顆 粒 級 配 |
|
礫 砂 |
粒徑大于2mm的顆粒占全重25～50% |
|
粗 砂 |
粒徑大于0.5mm的顆粒超過全重的50% |
|
中 砂 |
粒徑大于0.25mm的顆粒超過全重50% |
|
細 砂 |
粒徑大于0.1mm的顆粒超過全重75% |
|
粉 砂 |
粒徑大于0.1mm的顆粒不超過全重75% |
注：定名時應根據粒徑分組由大到小以最先符合者確定。
表1.1.33 砂土密實度表
|
分級 |
相對密度(Dt) |
實測平均錘擊數N635 | |
|
密實 |
Dt≥0.67 |
30～50 | |
|
中密 |
0.67＞Dt≥0.33 |
10～29 | |
|
松散 |
稍松 |
0.33＞Dt≥0.20 |
5～9 |
|
極松 |
Dt＜0.20 |
＜5 | |
注：相對密實度用下述兩種方法確定：
① 由室內試驗按下式計算：
|
Dt= |
emax-e |
(附1.2) |
|
emax-emin |
式中 emax――最大孔隙比;
emin――最小孔隙比;
e――土的天然孔隙比。
② 采用標準貫入試驗[錘重63kg，落距76cm，貫入度30cm]的實測錘擊數N
的平均值。
表1.1.34 碎石和砂土潮濕度表
|
分 級 |
飽 和 度 (St) |
|
稍 濕 |
St≤0.5 |
|
潮濕(很濕) |
0.5＜St≤0.8 |
|
飽 和 |
St＞0.8 |
|
注：土中孔隙被水填充的那部分體積稱為土的飽和度St，采用St= |
w |
r0計算確定。 |
|
e |
r0為土的比重;w為土的天然含水量。
表1.1.35 粘性土(細粒土)的塑性指數表
|
本規范 |
公路土工試驗規程 | |||
|
土 名 |
塑性指數IP |
土名 |
塑性指數IP |
分類符號 |
|
亞砂土 |
1＜IP≤7 |
低塑性粘土 |
IP＞2 |
CL |
|
粉質低塑性粘土 |
IP＞2 |
CLM | ||
|
粉土 |
IP＞2 |
ML MI | ||
|
亞粘土 |
7＜IP≤17 |
中塑性粘土 |
IP＞10 |
CI |
|
粉質中塑性粘土 |
IP＞10 |
CH | ||
|
粘 土 |
IP＞17 |
高塑性粘土 |
IP＞26 |
CH |
|
極高塑性粘土 |
IP＞40 |
CE | ||
注 ① 表中列出本規范與《公路土工試驗規程》兩種土名和塑性指數，以資對照比較。
② 表中按下式計算：
IP=wL-wP (附1.2)
式中 wL――液限(以含水重量的百分數表示);
wP――塑限(以含水重量的百分數表示)。
表1.1.36 粘性土的狀態按液性指數劃分表
|
分級 |
液性指數（IL） | |
|
堅硬、半堅硬狀態 |
IL＜0 | |
|
可塑狀態 |
硬 塑 |
0≤IL＜0.5 |
|
軟 塑 |
0.5≤IL＜1.0 | |
|
流 塑 狀 態 |
IL≥1.0 | |
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