课件6：土壤的工程性质及工程分类

土壤的工程性质及分类主讲人：刘草任务六园林工程一般需要在土壤上进行，土壤的性质对工程的安全性和稳定性有很大的影响，土壤又根据相关性质分成很多类型，因此需要了解不同土壤类型的相关工程性质。01土壤的工程性质土一般由固体（土颗粒）、液体（水）和气体组成，土的性质取决于各组成部分的特性及其相对含量与相互作用。不同性质的土壤对土方工程的施工方法、工程量、机械使用、投资等有不同的影响，因此，了解土壤的性质非常有必要。01土壤的工程性质土壤的密度分为密度和堆积密度，密度是指烘干后不含孔隙的单位体积内土壤的重量，这种密度是在一种绝对状态下的数据，一般要参考土壤的自然状态下的堆积密度。土壤的密度01土壤的工程性质堆积密度是指自然状态下单位体积内土壤的重量，单位为kg/m3，。堆积密度越大，证明单位体积内土壤越密实越难挖掘，堆积密度越小证明单位体积内的土壤越疏松越易挖掘，因此堆积密度的大小影响土方施工时土壤挖掘的难易，进而影响施工组织的方式。01土壤的工程性质土壤的相对密实度是指土方填筑压实后的密实程度，一般修筑构筑物或道路时对地基和路基的土壤密实度有比较高的要求，但是现场土壤密实度达不到设计要求时，就需要将土壤进行夯实以达到设计密实度要求。土壤的相对密实度01土壤的工程性质当进行土壤回填如果不需要立即夯实，如进行堆山等大体积填方时，可以不经夯实，随着时间的推移土壤可以借助本身的自重慢慢沉降，也能达到一定的密实度。01土壤的工程性质土壤被挖掘后，原有紧密的结构会遭到破坏导致土体松散体积膨胀增大，土壤的这种性质叫土壤的可松性。这种性质与土壤类型有关，而且影响土方量的计算和土方的运输，土壤经挖掘后，体积膨胀的越大土方量就增加会造成土方剩余，也会使土方的运输量增大，或因土方体积的膨胀造成塌方而给施工带来困难和不必要的经济损失。土壤膨胀的一般经验数值是虚方（挖掘后体积）比实方（挖掘前体积）大14%-50%。填方后任土体自然回落需要1年时间，一般以小型运土工具填筑的土体要比大型工具回落得快。如果随填随压，则填方较为稳定，但也要比实方体积大。一般在土方施工时，应该用计算出来的土方体积应乘以可松性系数，来计算出需要挖方的土方量和运输车辆的数量。土壤的可松性01土壤的工程性质土壤的含水量是指土壤孔隙中水的重量和土壤颗粒重量的比值。土壤虽然具有一定的吸水保水能力，但随着自然条件的变化，土壤内水分的含量是会经常变化的。土壤含水量对施工的难易具有直接的影响，含水量过大、过小都会增加施工的难度，潮土最易进行土方挖掘施工。土壤的含水量01土壤的工程性质土壤含水量过小，土质比较坚硬，施工难度大，不易挖掘；含水量过大，土壤泥泞，也不利于施工安排，例如淤泥土和湿陷性黄土，而且土壤的含水量如果过大会改变土壤的一些性质影响土壤的稳定性，土壤的坡度会下降，因此，在填方或者挖方时不应该选用含水量过大的土壤。土壤含水量在5%以下称为干土，5%-30%之间称为潮土，大于30%称为湿土。01土壤的工程性质土壤允许水透过的性能，称为土壤的渗透性。土壤越密实空隙越小，渗透性越差，土壤越疏松则空隙越小，渗透性就越好。土壤的渗透性也影响土壤的含水量进而影响土壤的性质和土方施工的难易程度。土壤的渗透性01土壤的工程性质如果水的渗透压力大于土壤的浸水重量时，土壤颗粒就会失重随水一起流动，这种现象称为流砂，流砂对土方施工是有害的，因此需要预防和避免施工中出现流砂现象。01土壤的工程性质土壤自然堆积，经沉落稳定后会形成一个稳定的、坡度一致的土体表面，这个表面称为土壤的自然倾斜面。自然倾斜面与水平面的夹角称为土壤的自然倾斜角，土壤的自然倾斜角又称为安息角。土体坡度在小于和等于自然倾斜角的时候土体是稳定的，如果大于自然倾斜角，则土体就失去稳定性，容易出现滑坡或者塌方。在工程设计和施工时，为了保证地形土体的安全性和稳定性，防止土体滑坡或者坍塌，需要为土体设计合理的边坡，使土体边坡小于或等于自然安息角。土壤的自然倾斜角01土壤的工程性质土体的边坡坡度是指土体边坡的高度和水平距离的比值。工程界习惯以1：m表示边坡坡度，其中m是坡度系数。1：m=1:L/h，因此，坡度系数是边坡坡度的倒数，例如，坡度为1:2的边坡，即这个边坡的坡度系数m=2。土壤的边坡坡度在实际工程项目中，一般需要控制土体边坡坡度在土体自然倾斜角范围内，以保证土体的安全性，但如果确实设计或现状地形挖方后受场地大小的限制不能满足边坡的安全坡度，则需要对边坡进行人工加固如修筑挡土墙等。01土壤的工程性质有时候施工场地的土壤类型是分层分布的，不同深度是不同的土壤类型，因此也需要根据不同的土壤类型进行合理的坡度处理。01土壤的工程性质永久性工程和临时性工程的挖方或者填方对土方工程的边坡坡度都有相关规定，在实际施工时，需要参考相关规范值进行土方工程的施工，一些土方工程的边坡坡度数值如表所示。02土壤的工程分类土壤分类的方式和标准比较多，如可以按土的坚硬程度、颗粒级配、塑性指数、生成年代及生成条件来进行土壤的分类。02土壤的工程分类在实际的园林工程项目里，常以园林工程预算定额中的土方分类为准，但一般各地市都有自己的标准分类不尽相同。建筑安装工程统一劳动定额中，按土石坚硬程度、开挖难易及方法和开挖使用工具的不同，将土分为松土、半坚土、坚土3大类。02土壤的工程分类参考这种土壤的工程性质分类，可以在实际工程中根据场地的土质类型选择相应的施工方法和施工机具并确定工作量，进而可以方便的套定额进