何为工程中的粒料

2.2　土的工程分类

以服务于工程建设为目的，对土进行的分类称为土的工程分类，土的工程分类也是土质土力学中一个重要的基础理论课题。对种类繁多、性质各异的土按一定的原则进行分类，其目的是合理性选择研究内容和方法，针对不同工程的要求，对不同的土作出正确的评价，以便合理利用和改造各种类别的土。

土的工程分类可以概括为以下两种基本类型。

①一般性分类。包括工程建筑中常遇到的各类土，它是考虑土的主要工程特性进行分类的。这是一种全面的综合性分类，有着重大理论意义和实践意义，又称通用分类。

②专门性分类。这是根据某些工程部门的具体需要进行的分类。它密切结合工程建筑类型，直接为工程勘察、设计与施工服务。专门性分类是一般性分类在实际应用中的补充与发展。

2.2.1　土的工程分类一般原则

土是自然历史的产物，其特性与土的成因有密切关系，故常将成因和形成年代作为最粗略的第一级分类标准，即所谓地质成因分类。土的物质成分（粒度成分和矿物成分）及其与水相互作用的特点，是决定土的工程性质的最本质因素，故将反映土的成分和与水相互作用的有关特征作为第二级分类标准，即所谓土质分类。土质分类可初步了解土的最基本特性及其对工程建筑的适用性及可能出现的问题，但土的结构及其所处的状态不同，土的指标变化会很大。为提供工程设计施工所需要的资料，必须进一步进行第三级土的分类，即土的工程建筑分类。这种分类主要考虑与水作用所处的状态（如饱水程度、稠度状态、膨胀性或收缩性、湿陷性、冻胀性或热融性等）、土的密实程度或压缩性特点，将土进行详细的划分，以满足工程建筑的要求。

土的工程分类是从事土的工程性质研究的重要基础理论课题。研究制定一个既反映我国土质条件和多年建筑经验，又尽可能靠近国际上较为通用的分类标准，并切实可行的土的工程分类标准，是十分重要的。土的工程分类目的如下。

①根据土类，可以大致判断土的基本工程特性，并可结合其他因素评价地基土的承载力、抗渗流与抗冲刷稳定性，在振动作用下的可液化性以及作为建筑材料的适宜性等。

②根据土类，可以合理确定不同土的研究内容与方法。

③当土的性质不能满足工程要求时，需根据土类（结合工程特点）确定相应的改良与处理方法。

因此，综合性的土的工程分类应遵循以下原则。

①工程特性的差异性原则。即分类应综合考虑土的各种主要工程特性（强度与变形特性等），用影响土的工程特性的主要因素作为分类的依据，从而使所划分的不同土类之间，在其各主要的工程特性方面有一定的质的或显著的量的差别为前提条件。

②以成因、地质年代为基础的原则。因为土是自然历史的产物，土的工程性质受土的成因（包括形成环境）与形成年代控制。在一定的形成条件下，并经过某些变化过程的土，必然有与之相适应的物质成分和结构，以及一定的空间分布规律和土层组合，因而决定了土的工程特性。形成年代不同，土的固结状态和结构强度也会有显著的差异。

③分类指标便于测定的原则。即采用的分类指标，要既能综合反映土的基本工程特性，又要测定方法简便。

④分类系统简化原则。分类有较严格的逻辑性，步骤分明，简单明了，便于记忆。

2.2.2　我国土的工程分类

我国已建立了较为完整的土的工程分类体系，并于2007年颁布了中华人民共和国国家标准《土的工程分类标准》（GB／T　50145—2007），这是我国工程建设所涉及土类的最新通用分类标准。该分类标准是根据许多国家广泛应用的分类法的基本原理，结合我国实际情况制定的。该分类标准的特点是按土的基本工程属性，即粒径、级配、塑性及压缩性等将土分为几大类，每一类给以符号，对同一类中各种土的具体特性用文字描述，以区别同一类中的其他土。此外，该分类标准可以利用目测法进行土的大致分类。

鉴别各类土的方法有两种：一是目测法，常用于现场钻孔或开挖试坑调查土料，提供工程初步设计阶段的土名；二是实验室试验的方法，按颗粒大小及界限含水率确定土的基本属性来进行分类。此种方法在工程技术设计阶段结合土的其他指标综合分析土的特性时使用。

此外，各行业的工程部门根据各自的专门需要编制了专门分类标准。如《岩土工程勘察规范》（GB　50021—2001）土的分类和鉴定；《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）土的分类；《公路土工试验规程》（JTG　E40—2007）土的工程分类；《铁路工程岩土分类标准》（TB　10077—2001）土的工程分类等，在工程应用中可以查阅相关的分类标准。以下主要以国家标准《土的工程分类标准》（GB／T　50145—2007）为例，介绍我国土的分类情况。

1）土的粒组划分

土的粒组应根据表2－1规定的土颗粒粒径范围划分。

表2－1　土的粒组划分

2）土类的划分

（1）巨粒类土

巨粒类土应按表2－2规定划分。

表2－2　巨粒类土的分类

续表

注：巨粒混合土可根据所含粗粒或细粒的含量进行细分。

（2）粗粒土

试样中粗粒组含量大于50%的土称为粗粒类土。其中，试样中砾粒组含量大于砂粒组含量的土称为砾类土；试样中砾粒组含量不大于砂粒组含量的土称为砂类土。砾类土应根据其中的细粒含量及类别、粗粒组的级配，按表2－3分类。砂类土应根据其中的细粒含量及类别、粗粒组的级配，按表2－4分类。

表2－3　砾类土的分类

表2－4　砂类土的分类

（3）细粒土

试样中细粒组含量不小于50%的土称为细粒类土。细粒类土应按下列规定划分：试样中粗粒组含量不大于25%的土称为细粒土；试样中粗粒组含量大于25%且不大于50%的土称为含粗粒的细粒土；试样中有机质含量小于10%且不小于5%的土称为有机质土。当采用图2－7所示的塑性图确定细粒土的类别时，应按表2－5分类。

图2－7　塑性图

表2－5　细粒土的分类