土壤分类
土力学的书

有两种土壤分类系统用于工程目的的共同用途。这统一土壤分类系统用于几乎所有的岩土工程工作，除了高速公路和道路建设，在哪里AASHTO土壤分类系统用来。两种系统都使用晶粒尺寸分析和测定结果界限含水量确定土壤的分类。土壤成分可描述为砾石、沙、粉土或粘土。由这些成分组成的土壤有一个描述性名称和一个由字母或字母和数字组成的名称，这取决于这些成分的相对比例和土壤的可塑性特性。

1.MIT土壤分类系统:

粘土

• 粘土也称为粘性土，无摩擦的土壤或膨胀土
• 由极细颗粒(小于0.002毫米)组成
• 片状的片状的形状，因此有相当大的表面积
• 具有较高的粒子间引力，因而具有足够的内聚力
• 易胀缩，渗透性低
• 通常为棕色

淤泥

• 淤泥颗粒的大小从0.002毫米到0.06毫米不等
• 毛细度高，干强度低
• 由于粒径介于粘土和砂粒之间，因此具有砂粒和粘土的特性，即具有轻微的黏聚力和摩擦力。
• 粉质土的颜色大多为棕色

沙子

• 砂也被称为摩擦土或无粘性土
• 粒度范围为0.06 mm至2 mm。
• 它的形状可以是圆角的
• 灰色的颜色
• 没有可塑性
• 具有较高的约束强度和较大的摩擦阻力
• 角粒子的摩擦阻力比圆粒子大
• 它具有高渗透性和低毛细性

碎石

• 粒度范围为2 mm至60 mm
• 砾石是良好的地基材料
• 具有很高的摩擦阻力
• 角粒子的摩擦阻力比圆粒子大
• 通过破碎岩石制造的砾石是角度的，而河床的那些是圆形的

鹅卵石或巨石

• 大于砾石的颗粒通常被称为鹅卵石或巨石
• 鹅卵石的大小从60毫米到200毫米不等
• 大于200毫米的材料称为巨石

2.AASHTO土壤分类:

AASHTO系统根据其相对预期的质量将土壤分为七个主要群体，以A-1到A-7命名为A-1。公路路堤，sub-grades，子基地,基地．有些组又分成子组，例如A-1-a和A-1-b．此外,组索引可以计算出一组土壤的预期性能。在AASHTO系统中，要确定土壤的分类，首先要确定砾石、粗沙、细沙和粉土的相对比例。

AASHTO分类图表

注意:A-7-5亚群的塑性指数等于或小于LL - 30。A-7-6亚群的塑性指数大于LL - 30

在AASHTO系统中：

• 砾石是材料小于75毫米(3英寸)，但保留在10号筛上;
• 粗砂是材料通过10号筛选，但在40号筛选中被保留;细沙是通过40号筛但保留在200号筛上的物料。
• 通过第200号筛的材料是土分类依据是界限含水量．
• 应该注意的是，两者之间的区分砾石和沙子在AASHTO系统中，比在统一系统(4号筛)中，以更小的尺寸(10号筛)制成。

第二，如果存在任何细粒，则确定阿特伯格极限，并计算塑性指数。如果通过200号筛(#200)的土壤重量小于35%，那么该土壤就是粒状物质。粒状物质分为几类a - 1通过a - 3．通过200号筛35%以上的土壤为粉土，成组分布一个4通过a - 7．有了构件的比例和塑性数据，就可以进入两种方案中的一种艾鸦组分类表和检查从左到右，直到找到一个分类土壤符合标准。应该注意的是，在这个方案中，组a - 3在之前检查过a -．土壤分类为a - 1通常是砾石，粗砂和细沙的良好分级混合物。亚组的土壤A-1-a含有更多的沙砾，而在a - 1-b含有更多的沙子。

土壤组a - 3通常是含有少量非塑性淤泥的细沙。集团a -包含各种各样的“边界”粒状材料，不符合组的标准a - 1或a - 3．土壤组一个4是粉质的土壤，而那些集团的土壤一个5为高塑性弹性粉土。土壤组a - 6是典型的瘦粘土，而那些在群体中a - 7是典型的高塑性粘土。在含细粒料的组内，可以计算组指数，以进一步评价作为路基的材料的相对质量和支撑价值。集团指数按以下经验公式计算:

组指数f35 - ()0.2 0.005 LL 40 - () + [] + 0.01 f15 - ()PI 10 - ()

3.统一土壤分类系统(USCS):

统一土壤分类系统基于世界大战期间Casa Grande开发的机场分类系统。有一些修改，1952年，几个美国政府机构共同采用。制定了额外的细化，目前标准化为ASTM D 2487-93。它用于美国和大部分地区，用于除了道路和高速公路之外的岩土工程。在统一的系统中，土壤由两个字母的符号指定：首先识别土壤的主要成分，第二个是晶粒尺寸或可塑性特征。例如，较差的砂岩被指定为SP，低可塑性粘土是Cl。使用五个第一字母符号：

G对砾石
年代对砂
米淤泥
C对于粘土
O有机土壤

如果分级良好或w，则透明干净的砂和砾石（具有少于5％的筛子），如果较差或W，则给出第二个字母P.如果罚款是粘土，则给出超过200％的12％重量超过200％筛的砾石。具有5至12％之间的砂和砾石是给予双重分类，例如SP-SM。硅子，粘土和有机土壤被赋予第二个字母H或L以指定高或低可塑性。分类的具体规则总结如下并在ASTM D 2487中详细描述。

1. 有机土壤的特点是颜色从深棕色到黑色，有有机气味和可见的纤维物质。
2. 对于没有明显有机的土壤，分类的第一步是考虑通过200号筛的百分比。
3. 如果少于50％的土壤通过第200号筛，土壤粗糙粗糙，第一个字母将是g或s;
4. 如果超过50％通过了200％的筛子，土壤是细粒度，第一个字母将是m或c。

对于粗粒土壤，粗级分中的砂和砾石的比例（不是总样品）确定了分类符号的第一个字母．粗馏分是总样品中保留在200号筛上的那部分。如果粗馏分的一半以上是砾石(保留在4号筛上)，则土壤为砾石，第一个字母符号为g。土壤是沙子，第一个字母符号是s。对于沙子和砾石，分类的第二个字母是基于干净的沙子和砾石的分级和细粒沙子和砾石的可塑性。

对于干净的砂粒(通过200号筛的小于5%)，如果C≥6和1磅Cc磅3，则分级良好(SW)。这两个标准都必须满足土壤SW，否则分类为差分级砂(SP)。干净的砾石(通过200号筛的小于5%)，如果Cu≥4和1£Cc£3，则被归类为级配良好的砾石(GW)。如果这两个标准都不满足，土壤分级较差的砾石(GP)。对于超过12%的样品通过200号筛的砂和砾石，土壤是粘质砂(SC)、粘质砾石(GC)、粉质砂(SM)或粉质砾石(GM)。

第二个字母是根据下面描述的细粒土壤是粘土(C)还是粉砂(M)划分的。对于通过200号筛的砂石占样品总数的5% ~ 12%的情况，必须评估其级配和塑性特性，并将其分为SP-SM、SP-SC、GW-GC等两类。第一个符号总是基于分级，而第二种总是基于可塑性．对于细粒土壤和有机土壤，统一系统中的分类是基于通过40号筛的分数所确定的阿特伯格极限。确定了液体极限和塑性指数，并绘制在塑性图上。LL = 50处的垂线将高塑性土和低塑性土分开。a线将粘土和淤泥分开。a线的方程是

PI = 0.73（LL  -  20）

U-Line不用于分类，但是天然土壤的预期结果的上边界。应检查U-Line上方的值是否有错误。液体限制在50以下的无机土壤，在A线上绘制并且具有大于7的PI值是稀粘土并被指定为CL;液体限制在50上方的液体限制的那些是脂肪粘土的曲线并被指定为CH。液体限制的无机土壤在50以下的液体限位是硅淤泥的，并被指定为mL;具有高于50的液体限制的那些，在A线下方的图是弹性液体，并且被指定为MH。

可塑性图表具有阴影区域;在该区域中绘制的土壤（在4和7之间的Pi值之间的A线上方是粉质粘土，并且被赋予双符号Cl-ml。如果正在考虑的土壤是双重分类的砂或砾石的细粒组分，则土壤被归类为SM-SC或GM-GC。具有足够的有机含量的土壤来影响液体限制的特性，液体为OL;具有50高于50的液体限制的人被归类为哦。主要是有机的土壤，具有可见植物组织，被称为泥炭，并给予指定PT。

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