●实验内容: 常见土类的野外鉴别、定名与描述
●实验原理:钻探法在钻进过程中,必须随时做好钻孔记录。从钻机定位后由地表开钻到终孔为止,记录每一钻的深度,鉴别与描述每一钻取出的土样,进行定名,并立刻写在记录表中,作为绘制地质剖面图的原始依据。野外鉴别地基土要求快速,又无仪器设备,主要凭感觉和经验,对碎石土和砂土的鉴别方法,利用日常熟悉的食品如绿豆、小米、砂糖、玉米面的颗粒作为标准,进行对此鉴别。粘性土的野外鉴别可按其湿润时状态、人手捏的感觉、粘着程度和能否搓条的粗细等进行鉴别。 ●实验仪器与主要设备:切土刀,圆锥等。 ●实验方法与步骤
在勘探过程中取得的土样,必须及时用肉眼鉴别,初步确定土的名称、颜色、状态、湿度。密度、含有物、工程地质特征等,作为划分土层,进行工程地质分析和评价的依据。土的鉴别定名是描述工作的主要内容,正确的定名可以反映土的基本性质。土的描述主要内容是针对影响其工程性质的,反映土的组成、结构、构造和状态的主要特征的。因此,对于各种不同的土,描述的侧重点也有所不同。
1.细粒土的野外鉴别可按其湿润时状态、人手捏的感觉、粘着程度和能否搓条的粗细,将粘性土分为粘土、粉质黏土和粉土。
细粒土应描述其颜色、状态、湿度和包含物。在描述颜色时、应注意其副色,一般记录时应将副色写在前面,主色写在后面,例如“黄褐色”。表示以褐色为主,
以黄色为副。粘性土的状态是指其在含有一定量的水份时,所表现出来的粘稠稀薄不同的物理状态,它说明了土的软硬程度,反映土的天然结构受破坏后,土粒之间的联结强度以及抵抗外力所引起的上粒移动的能力。土的状态可分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑等。野外测定土的状态时,可采用重为76g、尖端为30°的金属圆锥的下沉深度来确定,
2.砂类土按其颗粒的粗细和其干湿程度可分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。砂类土应描述其粒径和含量的百分比;颗粒的主要矿物成分及有机质和包含物,当含大量有机质时,土呈黑色,含量不多时呈灰色;含多量氧化铁时,土呈红色,含少量时呈黄色或橙黄色;含SiO2、CaCO3及Al(OH)3和高岭土时,土常呈白色或浅色。
3.碎石类土应描述碎屑物的成分、指出碎屑是由那类岩石组成的;碎屑物的大小,其一般直径和最大直径如何,并估计其含量之百分比;碎屑物的形状,其形状可分为圆形、亚圆形或棱角形;碎屑的坚固程度。?
当碎石类土有充填物时,应措述充填物的成分,并确定充填物的土类和估计其含量的百分比。如果没有充填物时,应研究其孔隙的大小,颗粒间的接触是否稳定等现象。?
碎石土还应描述其密实度,密实度是反映土颗粒排列的紧密程度,越是紧密的土,其强度大,结构稳定,压缩性小:紧密度小,则工程性质就相应要差。一般碎石土的密实度分为密实、中密、稍密等三种 (1)粘性土的描述与定名:
粘性土分为粉质粘土和粘土。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φ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。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=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。
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:将含水率略大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。 (2)粉土的描述与定名
一、定义:粒径大于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)、(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”。 (3)砂土的描述与定名
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:主要颜色在后,次要颜色在前,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:粒径大于的颗粒质量超过总质量的50%; ③ 中砂:粒径大于的颗粒质量超过总质量的50%;
④ 细砂:粒径大于的颗粒质量超过总质量的85%; ⑤ 粉砂:粒径大于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 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 土的名颗 粒 形 状 称 颗 粒 级 配 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% 块 石 棱角形为主 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% 碎 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% 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。 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,矿物成分显着变化,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 按分类; 重型动力触探锤击数 密实度 重型动力触探锤击数 密实度 ≤5 松散 10<≤20 中密 5<≤10 稍密 >20 密实 ② 按N120分类 超重型动力触探锤击密实度 超重型动力触探锤击数 密实度 数N120 N120≤3 松散 11 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。 ●试验结果: 土样1: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φ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。判定为黄褐色硬塑粉黏土,包含铁锰结核,切面略粗造(稍光滑)为稍有光泽。摇震反应中等,将一小块土捏成小土团,风干后用手指捏碎,稍用力即可捏碎。 土样2: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。判定为褐黄色粉土,包含高岭土条纹,稍湿。 土样3 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。判定为砂土。 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容
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