施工填土分类及性质要点
关于冲填土是我国沿海一带常见的填土之一,主要是由于整治或疏通江河航道,或因工农业生产需要填平或填高江河附近某些地段时用高压泥浆挖泥船挖出的泥砂,通过输泥管,排送到需要填高地段及泥砂堆积区而成。那么,下面是小编为大家整理的施工填土分类及性质要点,欢迎大家参考学习。
施工填土分类及性质要点1
一、填土的分类
根据其物质组成和堆填方式,可将填土分为素填土、杂填土、冲填土和压实填土四类。
1.素填土
由碎石土、砂土、粉土和粘性土等一种或几种土质组成,不含杂质很少的土,称为素填土。
(1)按主要组成物质分为:
碎石素填土;砂性素填土;粘性素填土。
(2)按其填的时间分为:
老填土:当主要组成物质为粗颗粒,堆填时间在10a以上者,或是主要物质为细颗粒,堆填时间在20a 以上者,均称老填土。
新填土:堆填年限低于上述规定者,称为新填土。
2.杂填土
含大量建筑垃圾、工业废料或生活垃圾等杂物的填土。
按组成物质和特征分为:
(1)建筑垃圾土:主要为碎砖、瓦砾、朽木等建筑垃圾组成,有机物含较少。
(2)工业废料土:由现代工业生产的废渣、废料堆积而成,如矿渣、煤渣电石渣等以及其它废料加少量土类组成。
(3)生活垃圾土:填土中由大量从居民生活中抛弃的废物,诸如炉灰、布片、菜皮、陶瓷片等杂物夹土类组成,一般含有机质和未分解的腐殖质较多。
3.冲填土
冲填土也叫吹填土,是由水力冲填泥砂形成的填土。
冲填土是我国沿海一带常见的填土之一,主要是由于整治或疏通江河航道,或因工农业生产需要填平或填高江河附近某些地段时用高压泥浆挖泥船挖出的泥砂,通过输泥管,排送到需要填高地段及泥砂堆积区而成。上海黄浦江、天津的海河塘沽,广州的珠江等河流岸浜海地段不同程度分布有这种填土。
4.压实填土
素填土经过分层压实(或夯实)称为压实填土。压实填土在筑路、坝堤等工程中经常涉及。
二、填土的工程性质
填土的工程性质和天然沉积土比起来有很大的不同。由于堆填时间、环境,特别是物质来源和组成成分的复杂和差异,造成填土性质很不均匀,分布和厚度变化缺乏规律,带有极大的人为偶然性,往往在很小的范围内,填土的质量密度会在垂直方向变化较大。
填土往往是一种欠压密土,具有较高的压缩性,在干旱和半干旱地区,干或稍湿的填土往往具有湿陷性。因此,填土的工程性质主要包括以下几个方面:
1.不均匀性
填土由于物质来源、组成成分的复杂和差异,分布范围和厚度变化缺乏规律性,所以不均匀性是填土的突出特点,而且在杂填土和冲填土中更加显著。
例如,冲填土在吹泥的出口处,沉积的土粒较粗,甚至有石块,顺着出口向外围土粒则逐渐变细,并且在冲填的过程中,由于泥砂来源的变化,造成冲填土在纵横方向上的不均匀性,故冲填土层多呈透镜体或薄层状出现。
2.湿陷性
填土由于堆积时未经压实,所以土埴疏松,孔隙发育,当进水后会产生附加下陷,即湿陷。通常,新填土比老填土湿陷性性强,含有炉灰和变质炉灰的杂填土比素填土湿陷性要强,干旱地区填土的湿陷性比气候潮湿、地下水位高的地区湿陷性强。
3.自重压密性
填土属欠固结土,在自身重量和大气降水下渗的作用下有自行压密的特点,压密所需的时间随填土的物质成分不同而有很大的差别。
例如,由粗颗粒组成的砂和碎类素填土,一般回填时间在2a~5a即可以达到自重压密基本稳定,而粉土和粘性土质的.素填土则需5a~15a才能达到基本稳定。建筑垃圾和工业废料填土的基本稳定时间需要2a~10a;而含有大量有机质的生活垃圾填土的自重压密稳定时间可以长达30a以上。充填土的自重压密稳定时间更长,可以达几十年甚至上百年。
4.压缩性大,强度低
填土由于密度小,孔隙度大,结构性很差,故具有高压缩性和较低的强度。对于杂填土而言,当建筑垃圾的组成物以砖块为主时,则性能优于以瓦片为主的土;而建筑垃圾土和工业废料土一般情况下性能优于生活垃圾土,这是因为生活垃圾土物质成分杂乱,含大量有机质和未分解或半分解状态的植物质。对于冲填土,则是由于其透水性弱,排水固结差,土体呈软塑状态之故。
施工填土分类及性质要点2
(一)土的工程分类及性质
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。在施工中,尤其是土石方工程中,必须清楚地掌握土的工程性质,只有这样才能一方面确定正确的施工工艺,另一方面也能避免危险的发生。
1.不同分类标准下的土的类别
我国不同的标准对土的分类不同。
根据《土的工程分类标准》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,这是土的基本分类;根据《岩土工程勘察规范》规定,按岩石坚硬程度可分为坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩、极软岩;根据《建筑地基基础设计规范》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。
另外,在地质学上,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;而根据土的粒径和塑性指数,土可划分为碎石土、砂土、粉土、黏性土。
但是在施工中,更加常见并有价值的分类方式,是根据土方开挖的难易程度不同,将土石分为八类,以便在选择施工方法和确定劳动量时,为计算劳动力、机具及工程费用提供依据。
2.土的施工分类
第一类,松软土,包括砂,粉土,冲积砂土层,种植土,泥炭(淤泥)等,在施工的时候,只需要人工用锹、锄头挖掘即可。
第二类,普通土,包括粉质黏土,潮湿的黄土,夹有碎石、卵石的砂,种植土,填筑土和粉土。在施工的时候,需要人工用锹、锄头挖掘,少许用镐翻松。
第三类,坚土,包括软及中等密实黏土,重粉质黏土,粗砾石,干黄土及含碎石、卵石的黄土、粉质黏土、压实的填筑土等。施工时,可以采用镐来挖掘,少许需要用锹、锄头,部分要用撬棍施工。
第四类,砾砂坚土,包括重黏土及含碎石、卵石的黏土,粗卵石,密实的黄土,天然级配砂石,软泥灰岩及蛋白石。施工时需要先用镐、撬棍,然后用锹挖掘,部分坚硬土层需要用锲子及大锤进行松动开挖。
一般来说,前四类就是我们常说的土。在施工中虽有差异,但采用人工的方式均可以开挖。第五类至第八类即为石,从软石到坚石,在施工中需要采用大型机械或爆破等施工方式开挖,如果采用人工方式则极为困难。
第五类,软石,包括硬石炭纪黏土,中等密实的页岩、泥灰岩、白垩土,胶结不紧的砾岩,软的石灰岩。施工中如果人工开挖的话,需要用镐或撬棍、大锤,部分用爆破方法。
第六类,次坚石,即为泥岩,砂岩,砾岩,坚实的页岩、泥灰岩,密实的石灰岩,风化花岗岩、片麻岩等。施工时除了部分用风镐可以施工外,一般均用爆破方法。
第七类,属于坚石,包括大理岩,辉绿岩,玢岩,粗、中粒花岗岩,坚实的白云岩、砾岩、砂岩、片麻岩、石灰岩,风化痕迹的安山岩、玄武岩。施工时只能用爆破的方法开挖。
第八类,特坚石,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,除爆破的方法外,几乎没有更好的方式进行开挖。
(二)地质报告中的关键指标及其对土方施工的影响
施工前,地质勘查部门会为施工单位提供一份地质勘察报告,用以说明施工场地内下部土层的分布状况,并提供相关土层岩层的基本地质特征指标,包括强度、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。这些指标均是通过钻机取土、岩芯并采用标准试验方法经过试验而确定的。
1.土的内摩擦角
内摩擦角,是土的抗剪强度指标,是土力学上很重要的一个概念,是工程设计的重要参数,是土体中颗粒间相互移动和胶合作用形成的摩擦特性。在力学上,该概念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,块体就会滑动。
2.土抗剪强度
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最终是受剪产生破坏的。剪切破坏是强度破坏的重要特点,强度问题也是土力学中最重要的基本内容之一。
3.土的黏聚力
黏聚力是在同种物质内部相临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。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.土的天然含水率
土中所含水的质量与土的固体颗粒质量之比的百分率,称为土的天然含水率。土的天然含水率对挖土的难易、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。
土的内摩擦角、土抗剪强度、土的黏聚力、土的天然含水率和天然密度等指标是计算土坡稳定性的重要指标。另外,土的天然含水率还对挖土的难易、填土的压实等有影响。
6.土的干密度
土的干密度是指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。由于在工程中土中会含有水分,因此干密度一般为实验室提供的数据。
7.土的密实度
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。土的密实度也可以成为土的夯实标准,但由于该指标没有排除水的影响,因此不作为工程检测标准。
8.土的可松性
天然土经开挖后,其体积因松散而增加;在土体回填时,虽经振动夯实,仍不能完全恢复到自然状态时的体积,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。