《土力学与岩土工程勘察下.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《土力学与岩土工程勘察下.pptx（180页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、土力学与岩土工程勘察土力学与岩土工程勘察（下）（下）同济大学同济大学 高大钊高大钊2012年年1111月月l六六.岩土层的划分、描述与评价岩土层的划分、描述与评价l七七.在编制勘察报告过程中如何进行在编制勘察报告过程中如何进行定量计算的讨论定量计算的讨论l八八.关于勘察规范中强制性条文的讨关于勘察规范中强制性条文的讨论论l六六.岩土层的划分、描述与评价岩土层的划分、描述与评价波速与岩性之间存在什么关系？波速与岩性之间存在什么关系？l最近在做核电初步可行性研究阶段勘察，最近在做核电初步可行性研究阶段勘察，一般情况下设定几个波速试验孔，采用一般情况下设定几个波速试验孔，采用单孔法测剪切波速及压缩波
2、速，计算岩单孔法测剪切波速及压缩波速，计算岩土体动力学参数。土体动力学参数。l1 1）土层、全风化、强风化、中等风化等）土层、全风化、强风化、中等风化等的岩土体都有个经验范围吗？我们总工的岩土体都有个经验范围吗？我们总工说，土层肯定低于说，土层肯定低于500m/s500m/s，全风化、强，全风化、强风化约在风化约在800-1000m/s800-1000m/s，应该小于，应该小于1100m/s1100m/s，中等风化在，中等风化在1100m/s1100m/s以上。我以上。我认为波速由很多因素决定，包括矿物成认为波速由很多因素决定，包括矿物成分、裂隙发育、裂隙充填物、岩体密度分、裂隙发育、裂隙充填
3、物、岩体密度等，硬质岩的强风化或许比软质岩的中等，硬质岩的强风化或许比软质岩的中等风化的波速高，请问人为地把各种风等风化的波速高，请问人为地把各种风化程度的岩体的波速定在某一区间是否化程度的岩体的波速定在某一区间是否合理？合理？l2 2）风化程度是根据钻孔岩芯资料，依照）风化程度是根据钻孔岩芯资料，依照岩体外观判定的，我认为钻孔岩芯的形岩体外观判定的，我认为钻孔岩芯的形态在一定程度上受钻探工艺（或人为偷态在一定程度上受钻探工艺（或人为偷工减料）的影响，这样就会出现波速突工减料）的影响，这样就会出现波速突变的部位与依照岩芯判定的风化界线存变的部位与依照岩芯判定的风化界线存在差异，做统计时，项目负
4、责人要求按在差异，做统计时，项目负责人要求按照地质分层来统计波速，请问这样合理照地质分层来统计波速，请问这样合理吗？吗？l3 3）在基岩地区，上部残积土多含有碎石，）在基岩地区，上部残积土多含有碎石，它们的剪切波速在实测时就可能大于它们的剪切波速在实测时就可能大于500m/s,500m/s,总工说这是错误的，请问含有部分总工说这是错误的，请问含有部分碎石的残积土波速都一定小于碎石的残积土波速都一定小于500 m/s500 m/s吗？吗？l4 4）工程上的岩石与土的波速划分，根据）工程上的岩石与土的波速划分，根据20102010版抗震设计规范，软岩地区大于版抗震设计规范，软岩地区大于500 50
5、0 m/sm/s的就是岩石，硬质岩地区大于的就是岩石，硬质岩地区大于800 m/s800 m/s的的才是岩石。抗震设计规范这样划分，是评价才是岩石。抗震设计规范这样划分，是评价场地软硬程度，波速达到一定值，在抗震设场地软硬程度，波速达到一定值，在抗震设计上就是比较理想的基础了，可是如果依此计上就是比较理想的基础了，可是如果依此来套用土和岩石的波速界限就不合理了。来套用土和岩石的波速界限就不合理了。l波速与岩性的关系基于波速与材料的密波速与岩性的关系基于波速与材料的密度存在相关性，密度越高的材料波速越度存在相关性，密度越高的材料波速越高，强度也越高。高，强度也越高。l首先要区分压缩波与剪切波，然
6、后需要首先要区分压缩波与剪切波，然后需要区分硬质岩还是软质岩（正如你所说的，区分硬质岩还是软质岩（正如你所说的，成分不同）。成分不同）。l压缩波波速与剪切波波速的关系：压缩波波速与剪切波波速的关系：压缩波的一些经验数值：压缩波的一些经验数值：硬质岩：残积土硬质岩：残积土5000 m/s；软质岩：残积土软质岩：残积土4000 m/s。l风化程度不是岩芯完整程度的描述，与风化程度不是岩芯完整程度的描述，与机械破碎无关。如果是记录不准确，自机械破碎无关。如果是记录不准确，自然与实测的波速无法对照。然与实测的波速无法对照。l密实碎石土的剪切波速可以达到密实碎石土的剪切波速可以达到500-800 m/s
7、。但要注意这是剪切波速。但要注意这是剪切波速。l 你的理解基本正确。你的理解基本正确。这样的编录有什么问题？这样的编录有什么问题？l请问卵石土下方会直接有溶洞吗？卵石土请问卵石土下方会直接有溶洞吗？卵石土下方岩层为石灰岩，可是编录的时候，它下方岩层为石灰岩，可是编录的时候，它直接把溶洞写在了卵石土下方，比如编录直接把溶洞写在了卵石土下方，比如编录是这样记录的是这样记录的4.0-8.0m4.0-8.0m为卵石土，为卵石土，8.0-8.0-10.0m10.0m为溶洞，为溶洞，10.0-12.0m10.0-12.0m为石灰岩。为石灰岩。我就在想这个溶洞上方为什么没有灰我就在想这个溶洞上方为什么没有灰
8、岩了啊？是不是要自己再在溶洞上面做一岩了啊？是不是要自己再在溶洞上面做一层灰岩的厚度了？层灰岩的厚度了？l这个例子很典型，请问楼主，这个工程的现场这个例子很典型，请问楼主，这个工程的现场编录是谁啊？是岩土工程师？是技术员？还编录是谁啊？是岩土工程师？是技术员？还是谁？他读过工程地质吗？是谁？他读过工程地质吗？l这个记录说明什么问题呢？是从这个记录说明什么问题呢？是从8.0m处开始处开始是灰岩了？如果不是灰岩，那就是土洞，溶是灰岩了？如果不是灰岩，那就是土洞，溶洞的深度是洞的深度是2m，还是，还是2m范围内存在溶洞？谁范围内存在溶洞？谁也说不清楚。也说不清楚。l也许我们不能责难编录，也难为他了，
9、因为他也许我们不能责难编录，也难为他了，因为他做了力不胜任的工作，因为他没有学过工程做了力不胜任的工作，因为他没有学过工程地质，没有受过地质工作的野外训练。地质，没有受过地质工作的野外训练。l这位工程师的无奈反映了一个现实，那就是这位工程师的无奈反映了一个现实，那就是岩土工程师被现场编录牵着鼻子走，按照现岩土工程师被现场编录牵着鼻子走，按照现场编录的场编录的“记录记录”造地质剖面图，就是这个造地质剖面图，就是这个结果。结果。l这样的现状能保证勘察工作的质量吗？虽然这样的现状能保证勘察工作的质量吗？虽然不是造假，现场编录还是认真在工作，你说不是造假，现场编录还是认真在工作，你说即使有现场的监理，
10、能提高勘察质量吗？即使有现场的监理，能提高勘察质量吗？l是到了应该改变目前这种状况的时候了，否是到了应该改变目前这种状况的时候了，否则，提高勘察质量，提高勘察工作的社会地则，提高勘察质量，提高勘察工作的社会地位都是不现实的。位都是不现实的。如何分析评价这种特殊的土类？如何分析评价这种特殊的土类？l我所做的项目现场位于内陆盆地中央我所做的项目现场位于内陆盆地中央（盆地中央海拔（盆地中央海拔14001400，四周山脉海拔大，四周山脉海拔大约约17001700），四周环绕山，盆地里面以前），四周环绕山，盆地里面以前聚集湖水，后来构造运动，盆地边缘开聚集湖水，后来构造运动，盆地边缘开了一个口，盆地里面
11、的湖水顺着泄了出了一个口，盆地里面的湖水顺着泄了出去，盆地中央地层大部分为灰黑色粉土去，盆地中央地层大部分为灰黑色粉土和黏性土，灰黑色地层厚度能达到和黏性土，灰黑色地层厚度能达到400-400-500m500m。l土工试验的烘箱温度是土工试验的烘箱温度是105105度，试验结果度，试验结果是：孔隙比超过是：孔隙比超过1.01.0，含水量很大，超过，含水量很大，超过50%50%，液限也很高，超过，液限也很高，超过45%45%，压缩系数，压缩系数a a1-21-2一般为一般为0.6-0.90.6-0.9，土工试验指标判别为，土工试验指标判别为软土；软土；但标贯大约但标贯大约612击，击，有机质含量
12、有机质含量比较高。岩芯我也检查过，土的强度也比较高。岩芯我也检查过，土的强度也不低。如果按照孔隙比、含水量等指标不低。如果按照孔隙比、含水量等指标计算承载力，很低；如果按照标贯估算计算承载力，很低；如果按照标贯估算承载力，承载力不低。对于这种地层，承载力，承载力不低。对于这种地层，物理指标和力学指标不匹配，对于这种物理指标和力学指标不匹配，对于这种地层承载力究竟达到多少？地层承载力究竟达到多少？l（1 1）对于地层的承载力和桩土的摩阻力等）对于地层的承载力和桩土的摩阻力等指标，请您再帮我把把关，给点建议。指标，请您再帮我把把关，给点建议。l（2 2）从固结试验来看，先期固结压力很大，）从固结试
13、验来看，先期固结压力很大，从试验看是超固结土，但是，我个人分析，从试验看是超固结土，但是，我个人分析，这种土还是欠固结土，做出的试验能反应这种土还是欠固结土，做出的试验能反应出这种土有结构强度，当破坏结构强度后，出这种土有结构强度，当破坏结构强度后，试样破坏很快，压缩沉降很快。试样破坏很快，压缩沉降很快。l（3 3）再就是，这种土的定名，定为普通土）再就是，这种土的定名，定为普通土呢，还是定名为淤泥，还是泥炭质土，一呢，还是定名为淤泥，还是泥炭质土，一时拿不定主意，请高老给点建议。时拿不定主意，请高老给点建议。l近年来，许多工程师参加了国外的工程勘近年来，许多工程师参加了国外的工程勘察与设计，
14、遇到了许多新的地质条件，面察与设计，遇到了许多新的地质条件，面临许多新的工程要求，对我们提出了挑战，临许多新的工程要求，对我们提出了挑战，需要我们跳出过去处理国内工程问题的程需要我们跳出过去处理国内工程问题的程式和经验，通过一些专门的试验、研究来式和经验，通过一些专门的试验、研究来认识和处理这些新的问题；认识和处理这些新的问题；l就像就像1950年代初，许多前苏联专家到我年代初，许多前苏联专家到我国来指导工作，他们有在苏联地质条件国来指导工作，他们有在苏联地质条件下处理工程问题的经验，但到中国来，下处理工程问题的经验，但到中国来，遇到了一些苏联没有的土类，他们套用遇到了一些苏联没有的土类，他们
15、套用苏联的经验与方法，出了一些笑话和事苏联的经验与方法，出了一些笑话和事故。我希望我国的专家不要重犯他们的故。我希望我国的专家不要重犯他们的毛病，千万不能套用我国正常土类的一毛病，千万不能套用我国正常土类的一些经验关系，不能凭物理指标去套地基些经验关系，不能凭物理指标去套地基承载力。承载力。l 你们在尼泊尔加德满都市遇到的这种土你们在尼泊尔加德满都市遇到的这种土类，是一种高灵敏度的软土，是老地层类，是一种高灵敏度的软土，是老地层的软土，是比较特殊的土类。在我国国的软土，是比较特殊的土类。在我国国内也曾经零散地发现过，在内陆地区，内也曾经零散地发现过，在内陆地区，有些地方由于地质条件的变迁，保存
16、着有些地方由于地质条件的变迁，保存着古地理条件下形成的软土称为古软土层，古地理条件下形成的软土称为古软土层，鉴别古软土的依据是上覆土层的年代是鉴别古软土的依据是上覆土层的年代是老粘性土，下卧的软土并不是第四系上老粘性土，下卧的软土并不是第四系上全新统年代的地层。全新统年代的地层。l如在西江及大沙河沉降阶地，地表下如在西江及大沙河沉降阶地，地表下5m范围内是网纹状粘土硬壳层，棕红色，范围内是网纹状粘土硬壳层，棕红色，夹灰白色条斑，硬塑状态，在夹灰白色条斑，硬塑状态，在35m间夹间夹有中、粗砂层，属老粘性土。在老地层有中、粗砂层，属老粘性土。在老地层的下面，的下面，510m处埋藏着古软土层，其处埋
17、藏着古软土层，其土性为淤泥质粘土，灰色或深灰色，软土性为淤泥质粘土，灰色或深灰色，软塑或流动状态，但其先期固结压力塑或流动状态，但其先期固结压力 pc(kPa)均大于有效自重压力均大于有效自重压力 0(kPa)。软。软土的下卧土层为土的下卧土层为10m以下的硬塑状态粘土以下的硬塑状态粘土，灰白色夹棕红色条纹。，灰白色夹棕红色条纹。l对这种软黏土，可能要做一些特殊的试对这种软黏土，可能要做一些特殊的试验，例如从小荷载开始加载的高压固结验，例如从小荷载开始加载的高压固结试验，把前期固结压力做出来，当然取试验，把前期固结压力做出来，当然取土质量要特别注意，否则，结构扰动了，土质量要特别注意，否则，结
18、构扰动了，试验结果不能反映实际情况；你们说：试验结果不能反映实际情况；你们说：“当加到当加到100kPa以后，样品沉降很快。以后，样品沉降很快。”这可能就反映了前期固结压力的影响，这可能就反映了前期固结压力的影响，但荷载分级太大，试验做不准确；但荷载分级太大，试验做不准确；l还有，应该做灵敏度的试验，看看究竟还有，应该做灵敏度的试验，看看究竟灵敏度多高；关于工程设计问题，我认灵敏度多高；关于工程设计问题，我认为应该把抗剪强度试验做好，可能需要为应该把抗剪强度试验做好，可能需要做三轴试验，测孔隙水压力，测读试验做三轴试验，测孔隙水压力，测读试验的整个应力的整个应力应变过程，分析其应力应变应变过程
19、，分析其应力应变关系的特点。当然最好做一些静载荷试关系的特点。当然最好做一些静载荷试验，实测其地基承载力。验，实测其地基承载力。这个场地需要评价岩溶吗？这个场地需要评价岩溶吗？l在岩溶区，当基岩埋深在在岩溶区，当基岩埋深在170170米左右时，米左右时，高层建筑工程勘察需要考虑岩溶吗？高层建筑工程勘察需要考虑岩溶吗？l埋深这么大，会不会产生岩溶地面塌陷？埋深这么大，会不会产生岩溶地面塌陷？如能产生的话那得多大的规模的岩溶？会如能产生的话那得多大的规模的岩溶？会不会产生土洞？如能产生土洞，其成拱后不会产生土洞？如能产生土洞，其成拱后对你桩基是否产生影响，要能得出这个结对你桩基是否产生影响，要能得
20、出这个结论很难，需作大量工作，就算作了大量工论很难，需作大量工作，就算作了大量工作也不一定能说清楚，你一个高层勘察就作也不一定能说清楚，你一个高层勘察就算钻孔打那么深，也很难评价其岩溶对工算钻孔打那么深，也很难评价其岩溶对工程的可能影响，你也只能说可能或说可能程的可能影响，你也只能说可能或说可能性有多大，采用桩基也不可能处理那么深！性有多大，采用桩基也不可能处理那么深！所以完全没有必要，按一般勘察就好了，所以完全没有必要，按一般勘察就好了，在区域资料分析时说一下就在区域资料分析时说一下就OK了了如何描述土的状态？如何描述土的状态？l有一层粉质粘土，液性指数样本数量有一层粉质粘土，液性指数样本数
21、量6 6个，个，最大值最大值0.860.86，最小值，最小值0.560.56，标准值，标准值0.740.74。针对其状态的描述我们单位现在持两种针对其状态的描述我们单位现在持两种观点，一种认为应根据所得数值的区间观点，一种认为应根据所得数值的区间0.860.860.560.56，描述为可塑软塑，另一，描述为可塑软塑，另一种则认为应根据标准值种则认为应根据标准值0.740.74，描述为可，描述为可塑。塑。l个人观点，描述应反映实际特征，既然液个人观点，描述应反映实际特征，既然液性指数反映出差异，不建议用综合的标准性指数反映出差异，不建议用综合的标准值评价，土层有软有硬是实际情况，而且值评价，土层
22、有软有硬是实际情况，而且通常在基础设计、施工中带来的影响也不通常在基础设计、施工中带来的影响也不同。同。l根据岩土工程勘察规范，根据岩土工程勘察规范，9494规范中的规范中的12.2.512.2.5条，条，“评价岩土体性状的岩土参数评价岩土体性状的岩土参数应采用平均值。新规范中把该条去掉了。应采用平均值。新规范中把该条去掉了。不同状态能不能划分在同一层？不同状态能不能划分在同一层？l我们地区最近出了一本我们地区最近出了一本“审查员手册审查员手册”，里面明确有这么一条里面明确有这么一条 规定：规定：“不同状态不同状态的土不能划分在同一层的土不能划分在同一层”而执行这一条的而执行这一条的依据就是按
23、液性指数来划分，也就是说严依据就是按液性指数来划分，也就是说严格按格按011来划分，不能来划分，不能“越界越界”，也就是在统计，也就是在统计表中如果硬塑土绝对不能出现表中如果硬塑土绝对不能出现0.250.25的数，的数，可塑土绝对不能出现可塑土绝对不能出现0.750.75或或0.250.25的数，的数，否则就要重新分层。否则就要重新分层。划分土层时如何看待异常数据？划分土层时如何看待异常数据？l粉质黏土中往往夹有薄层粘土，在整理粉质黏土中往往夹有薄层粘土，在整理数据时粘土的数据要不要剔除呢，有人数据时粘土的数据要不要剔除呢，有人认为不应该剔除，这样才能反应土层的认为不应该剔除，这样才能反应土层
24、的真实情况，有人认为应该剔除，既然定真实情况，有人认为应该剔除，既然定了粉质粘土就应该剔除粘土的数据，不了粉质粘土就应该剔除粘土的数据，不知高教授有何看法啊。知高教授有何看法啊。l有人认为，状态不同，都不能分为一层，有人认为，状态不同，都不能分为一层，比如粉土，孔隙比比如粉土，孔隙比e=0.750.9e=0.750.9是中密，是中密，那么如果是一层，就不能有孔隙比小于那么如果是一层，就不能有孔隙比小于0.750.75或者大于或者大于0.90.9的。的。l实际都是稀里糊涂地统计呢。有的甚至实际都是稀里糊涂地统计呢。有的甚至很随意的剔除，比如粉土的孔隙比对承很随意的剔除，比如粉土的孔隙比对承载力影
25、响比较大，就把孔隙比大的剔除载力影响比较大，就把孔隙比大的剔除掉，然后给个小的。掉，然后给个小的。l变异系数多大才算是大呢？变异系数多大才算是大呢？l讨论的是工程勘察中一个非常重要的问讨论的是工程勘察中一个非常重要的问题，涉及许多基本概念，怎样认识和处题，涉及许多基本概念，怎样认识和处理反映自然形成的土层所具有的物理力理反映自然形成的土层所具有的物理力学性质？怎样看待土的分类指标、状态学性质？怎样看待土的分类指标、状态划分的指标？岩土工程师应该具备什么划分的指标？岩土工程师应该具备什么样的数据处理与运用数据处理结果的基样的数据处理与运用数据处理结果的基本素养？变异系数究竟是一个什么样性本素养？
26、变异系数究竟是一个什么样性质的指标？土层的定名和分类对工程究质的指标？土层的定名和分类对工程究竟有什么样的影响？竟有什么样的影响？l怎样认识和处理反映自然形成的土层所怎样认识和处理反映自然形成的土层所具有的物理力学性质？具有的物理力学性质？l土层是在漫长的地质年代里自然形成的，土层是在漫长的地质年代里自然形成的，土层物质的来源、搬运物质的自然营力土层物质的来源、搬运物质的自然营力的性质与规模、土体沉积以后的成土环的性质与规模、土体沉积以后的成土环境等等都是变化的、基本上是无序的、境等等都是变化的、基本上是无序的、随机的。因此从根本上说，土层总是非随机的。因此从根本上说，土层总是非均质的、其性质
27、是随机变异的。均质的、其性质是随机变异的。l但人们要利用土作为工程的地基、材料但人们要利用土作为工程的地基、材料或环境，需要进行设计和施工，就不得或环境，需要进行设计和施工，就不得不对土体进行适当地划分，分为几个相不对土体进行适当地划分，分为几个相对比较均匀些的土类或土层，采用一些对比较均匀些的土类或土层，采用一些代表性的指标来描述其物理力学性质，代表性的指标来描述其物理力学性质，以便于设计与施工。以便于设计与施工。l但是，土力学是分别研究土的类别、土但是，土力学是分别研究土的类别、土的密度和土的状态的划分标准的，首先的密度和土的状态的划分标准的，首先是区分什么土？在此基础上，回答密实是区分什
28、么土？在此基础上，回答密实度如何？软硬程度如何？度如何？软硬程度如何？l粗粒土按粒度成分分类，土的密实度是粗粒土按粒度成分分类，土的密实度是按孔隙比或相对密度划分按孔隙比或相对密度划分l细粒土按塑性指数分类，土的软硬程度细粒土按塑性指数分类，土的软硬程度（状态）是按液性指数划分（状态）是按液性指数划分l分类是为了划分土层，状态为了描述分类是为了划分土层，状态为了描述l 土名土名密实度相对密度密实度相对密度液性指数液性指数液性指数液性指数l但无论怎么划分，无论采用什么方法，但无论怎么划分，无论采用什么方法，总与人工材料不同，客观世界并不随我总与人工材料不同，客观世界并不随我们在规范的规定而变化，
29、于是就出现了们在规范的规定而变化，于是就出现了在划分为粉质黏土的土层中，可能有几在划分为粉质黏土的土层中，可能有几个指标的塑性指数大于个指标的塑性指数大于17，划分为中密，划分为中密的粉土中有几个比较大的孔隙比等等，的粉土中有几个比较大的孔隙比等等，其实这是非常正常的事，不值得惊动审其实这是非常正常的事，不值得惊动审图，惊动了审图还是没有办法解决大自图，惊动了审图还是没有办法解决大自然的不均匀性质。然的不均匀性质。l怎样看待土的分类指标、状态划分的指怎样看待土的分类指标、状态划分的指标？前面说过为了设计与施工的需要，标？前面说过为了设计与施工的需要，不得不将本质上是非均质的土体人为地不得不将本
30、质上是非均质的土体人为地划分为几个相对均匀的土类或土层。于划分为几个相对均匀的土类或土层。于是人们就研究土的分类的方法、状态划是人们就研究土的分类的方法、状态划分的方法、密实度划分的方法，就产生分的方法、密实度划分的方法，就产生了各种规范的规定。但自然界并不买账，了各种规范的规定。但自然界并不买账，它不会服从哪一本规范，无论哪一种方它不会服从哪一本规范，无论哪一种方法都可能存在照顾了这一头，又拉下另法都可能存在照顾了这一头，又拉下另一头，顾此失彼的现象。一头，顾此失彼的现象。l所以最要紧的是我们使用规范的工程师所以最要紧的是我们使用规范的工程师不要把规范看成绝对真理就可以了。举不要把规范看成绝
31、对真理就可以了。举个例吧，粘性土按液性指数划分为硬塑、个例吧，粘性土按液性指数划分为硬塑、可塑和软塑三种状态，有的规范采用三可塑和软塑三种状态，有的规范采用三分法，平均地各取三分之一。而建筑地分法，平均地各取三分之一。而建筑地基基础设计规范采用基基础设计规范采用0.250.75是可塑，是可塑，小于小于0.25是硬塑，大于是硬塑，大于0.75是软塑这种非是软塑这种非等分的方法。这个可塑与硬塑之间其实等分的方法。这个可塑与硬塑之间其实并没有非常严格的界限。并没有非常严格的界限。l岩土工程师应该具备什么样的数据处理岩土工程师应该具备什么样的数据处理与运用数据处理结果的基本素养？既然与运用数据处理结果
32、的基本素养？既然自然界那么复杂，试验的结果又是那样自然界那么复杂，试验的结果又是那样离散，因此岩土工程师如何处理和运用离散，因此岩土工程师如何处理和运用数据就非常重要。我们不怨天尤人，既数据就非常重要。我们不怨天尤人，既然我们所面临是天然材料，比人工材料然我们所面临是天然材料，比人工材料复杂得多，那我们就应该采取积极的态复杂得多，那我们就应该采取积极的态度，学习和掌握随机数学的基本概念和度，学习和掌握随机数学的基本概念和实用的数据处理方法去处理岩土工程的实用的数据处理方法去处理岩土工程的数据，从中总结规律性的认识以指导我数据，从中总结规律性的认识以指导我们的工程实践。们的工程实践。混合土怎样定
33、名？混合土怎样定名？l岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范3.3.63.3.6条第条第3 3款与款与6.4.16.4.1对混合土的定名是不是有矛盾？前对混合土的定名是不是有矛盾？前者要求冠以主要含有的土类定名，条文者要求冠以主要含有的土类定名，条文说明给出了举例如含碎石黏土、含黏土说明给出了举例如含碎石黏土、含黏土角砾等，后者只根据有关含量的角砾等，后者只根据有关含量的25%25%应定应定为粗粒混合土和细粒混合土两类。为粗粒混合土和细粒混合土两类。l有人认为混合土定名就根据有人认为混合土定名就根据岩土工程勘岩土工程勘察规范察规范 6.4.1 6.4.1条的规定，定名为粗粒混条的规定，定名为粗粒混合
34、土或细粒混合土就可以了，非此即彼，合土或细粒混合土就可以了，非此即彼，不宜称为含碎石黏土之类的名称。不宜称为含碎石黏土之类的名称。l有人则认为定为混合土类后需冠以主要含有人则认为定为混合土类后需冠以主要含有土类定名。有土类定名。l应如何正确理解应如何正确理解岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范 3.3.63.3.6条第条第3 3款和款和6.4.16.4.1条？条？l其实其实岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范的这两条规的这两条规定并不矛盾，而是相互补充的关系。定并不矛盾，而是相互补充的关系。l6.4.1 由由细粒土和粗粒土混粒土和粗粒土混杂且缺乏中且缺乏中间粒径的土粒径的土应定名定名为混合土。混合土。
35、l当碎石土中粒径小于当碎石土中粒径小于0.075mm的的细粒土粒土质量超量超过总质量的量的25%时应定名定名为粗粒粗粒混合土。当粉土或黏性土中粒径大于混合土。当粉土或黏性土中粒径大于2mm的粗粒土的粗粒土质量超量超过总质量的量的25%时，应定名定名为细粒混合土。粒混合土。3.3.6第第3款，对混合土，应冠以主要含有的款，对混合土，应冠以主要含有的土类定名。土类定名。l根据第根据第6章判为混合土中的哪一类，再按章判为混合土中的哪一类，再按第第3章土的定名原则，判断该属于细粒土章土的定名原则，判断该属于细粒土中的何类，粗粒土中的何类。例如细粒中的何类，粗粒土中的何类。例如细粒土为土为含碎石含碎石黏
36、土，或粗粒土为黏土，或粗粒土为含黏土含黏土角角砾等。砾等。“含砂粘土含砂粘土”或或“含粘土粗砂含粘土粗砂”是不是错误的命名？是不是错误的命名？l根据规范对于混合土定义来看，应该是根据规范对于混合土定义来看，应该是碎石土和粘性土的相互混合，那么砂土碎石土和粘性土的相互混合，那么砂土和粘性土混合就不应该是混合土了？那和粘性土混合就不应该是混合土了？那么报告中出现么报告中出现“含砂粘土含砂粘土”或或“含粘土含粘土粗砂粗砂”都是错误的命名？都是错误的命名？l1.根据根据岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范对对“混合混合土土”的定义确实只局限于的定义确实只局限于“土夹石土夹石”与与“石夹土石夹土”；2.但在
37、我国有些地区发现存在着砂与粘但在我国有些地区发现存在着砂与粘性土的混合土，该怎么定名？性土的混合土，该怎么定名？3.为什么规范只规定了土石的混合土为什么规范只规定了土石的混合土？过去规范中也没有规定，后来工程中？过去规范中也没有规定，后来工程中遇到这种土比较多了，就列入规范，但遇到这种土比较多了，就列入规范，但因为过去发现土石的混合土比较多，因为过去发现土石的混合土比较多，因此就只规定这一类混合土；因此就只规定这一类混合土；l确实在有些地区发现了砂与粘性土的混确实在有些地区发现了砂与粘性土的混合土，例如南方有些地区，在淤泥中含合土，例如南方有些地区，在淤泥中含有砂，你说怎么定名？可以不可以称为
38、有砂，你说怎么定名？可以不可以称为含砂的淤泥？含砂的淤泥？l砂与粘性土的混合土如何定名？我认为砂与粘性土的混合土如何定名？我认为你们地区可以规定一些定名的规则，将你们地区可以规定一些定名的规则，将来用得多了，就可以列入规范；来用得多了，就可以列入规范；l规范中没有的，可以不可以那样定名？规范中没有的，可以不可以那样定名？我的看法是完全可以的，规范是实践的我的看法是完全可以的，规范是实践的总结，没有工程实践哪来规范的规定？总结，没有工程实践哪来规范的规定？工程中需要处理，而规范没有规定的东工程中需要处理，而规范没有规定的东西太多了，不能什么都要从规范中找到西太多了，不能什么都要从规范中找到根据，
39、如果规范中没有规定的就不能做，根据，如果规范中没有规定的就不能做，就不承认其存在的合理性，那就没有今就不承认其存在的合理性，那就没有今天规范中的许多规定了。总是先有实践，天规范中的许多规定了。总是先有实践，后有规范，这是客观的规律。后有规范，这是客观的规律。两种分类体系的规定两种分类体系的规定l关于砂与粘性土混合土的定名分类不是关于砂与粘性土混合土的定名分类不是规范里没有，规范里没有，土的分类标准土的分类标准GB 145-GB 145-9090及修订后的及修订后的GB/T 50145-2007GB/T 50145-2007都有详细都有详细的规定，这些分类规定被水利行业规范的规定，这些分类规定被
40、水利行业规范完全采用，只是岩土工程勘察规范没有完全采用，只是岩土工程勘察规范没有采用而已。采用而已。l各行业有选择的采用不同的定名分类，各行业有选择的采用不同的定名分类，也可能与各行业的性质有关系，水利行也可能与各行业的性质有关系，水利行业不重视承载力问题而专注于渗透稳定业不重视承载力问题而专注于渗透稳定问题，这就要求定名能准确的表征与渗问题，这就要求定名能准确的表征与渗透密切相关的颗粒组成情况，而岩土工透密切相关的颗粒组成情况，而岩土工程除了少数基坑问题涉及渗透稳定外，程除了少数基坑问题涉及渗透稳定外，最重视的承载力和变形问题，准确表征最重视的承载力和变形问题，准确表征渗透的颗粒组成情况可能
41、就变得相对次渗透的颗粒组成情况可能就变得相对次要一些。要一些。关于土分类的讨论关于土分类的讨论l从混合土的讨论已经引申到土的分类体从混合土的讨论已经引申到土的分类体系，既然已经谈到了土分类，就不妨适系，既然已经谈到了土分类，就不妨适当展开一下。当展开一下。l土的分类是岩土工程技术标准中非常重土的分类是岩土工程技术标准中非常重要的内容，但也是我国比较混乱的一项要的内容，但也是我国比较混乱的一项技术标准内容，给岩土工程的勘察、设技术标准内容，给岩土工程的勘察、设计和施工带来很多的不方便。计和施工带来很多的不方便。l在在60年前，我国各个行业的土分类标准年前，我国各个行业的土分类标准都是从前苏联引进
42、的，粗粒土采用按粒都是从前苏联引进的，粗粒土采用按粒度成分分类，细粒土按塑性指数分类。度成分分类，细粒土按塑性指数分类。因此当时各个行业之间的差别其实并不因此当时各个行业之间的差别其实并不很大，只是在后来的演变过程中出现了很大，只是在后来的演变过程中出现了异化，形成了目前那么混乱的局面。异化，形成了目前那么混乱的局面。l统一我国的土分类标准一直是我国岩土统一我国的土分类标准一直是我国岩土工程界期望实现的事。因为土分类的混工程界期望实现的事。因为土分类的混乱状况已经到了必须改变的时候了，但乱状况已经到了必须改变的时候了，但能否实现统一和如何统一土分类标准，能否实现统一和如何统一土分类标准，仍然是
43、非常迷茫的一件事，看来路途还仍然是非常迷茫的一件事，看来路途还非常遥远，需要做大量的研究工作，需非常遥远，需要做大量的研究工作，需要我国各行各业的岩土工程师来共同努要我国各行各业的岩土工程师来共同努力。力。l我国我国岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范的土分类系的土分类系统是在引进前苏联的分类方法的基础上统是在引进前苏联的分类方法的基础上的改进，对粗粒土分为碎石土和砂土，的改进，对粗粒土分为碎石土和砂土，碎石土又分为漂石（块石）、卵石（碎碎石土又分为漂石（块石）、卵石（碎石）和圆砾（角砾）；砂土分为砾砂、石）和圆砾（角砾）；砂土分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。划分标准都粗砂、中砂、细砂和粉砂。划
44、分标准都是以大于某个粒径的颗粒含量超过某个是以大于某个粒径的颗粒含量超过某个百分比来定名的，这种方法没有体现其百分比来定名的，这种方法没有体现其中所含细粒土的含量对定名的作用。所中所含细粒土的含量对定名的作用。所以才采用混合土来弥补。以才采用混合土来弥补。l上面那位网友讲到的上面那位网友讲到的土的分类标准土的分类标准是在引进美国是在引进美国ASTM土分类标准的基础土分类标准的基础上的改进，粗粒土只划分为砾和砂两个上的改进，粗粒土只划分为砾和砂两个大类，砾或砂都按细粒的含量多少再划大类，砾或砂都按细粒的含量多少再划分为砂（砾）、含细粒的砂（砾）和细分为砂（砾）、含细粒的砂（砾）和细粒质的砂（砾）
45、。这是以细粒成分的含粒质的砂（砾）。这是以细粒成分的含量来划分亚类的，与粗粒的粒径、含量量来划分亚类的，与粗粒的粒径、含量没有任何关系。因此，砂就没有了砾砂、没有任何关系。因此，砂就没有了砾砂、粗砂、中砂、细砂与粉砂之分了，也没粗砂、中砂、细砂与粉砂之分了，也没有漂石、卵石和圆砾之分了。有漂石、卵石和圆砾之分了。l这两个分类的体系，在分类的原则上是这两个分类的体系，在分类的原则上是不相容的，也许其适用的土类本来就是不相容的，也许其适用的土类本来就是不同的。不同的。岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范的分类的分类方法可能比较适用于经过长途搬运、分方法可能比较适用于经过长途搬运、分选的洪冲积土，其级配
46、是连续的土，而选的洪冲积土，其级配是连续的土，而对于未经搬运、分选的残坡积土，如果对于未经搬运、分选的残坡积土，如果级配是不连续的、缺失中间粒径的土，级配是不连续的、缺失中间粒径的土，就不能反映细粒的影响了，于是就用土就不能反映细粒的影响了，于是就用土夹石或石夹土这种混合土来弥补了。夹石或石夹土这种混合土来弥补了。l反过来说，反过来说，土的分类标准土的分类标准的方法能的方法能比较充分地反映细粒成分对粗粒土的影比较充分地反映细粒成分对粗粒土的影响，但它却不能充分反映不同粒组的粗响，但它却不能充分反映不同粒组的粗颗粒对形成骨架的影响，因此，对砂土颗粒对形成骨架的影响，因此，对砂土就不能将砾砂、粗砂
47、、中砂、细砂与粉就不能将砾砂、粗砂、中砂、细砂与粉砂合理地区别开来，对碎石土不能将砂合理地区别开来，对碎石土不能将漂漂石（块石）、卵石（碎石）和圆砾（角石（块石）、卵石（碎石）和圆砾（角砾）合理地区别开来。砾）合理地区别开来。l这也就是为什么两个分类系统较难弥合这也就是为什么两个分类系统较难弥合的原因。的原因。l变异系数究竟是一个什么样性质的指标变异系数究竟是一个什么样性质的指标？你们说：？你们说：“好像有句话说：如果统计好像有句话说：如果统计后的变异系数较大，就要考虑分层是否后的变异系数较大，就要考虑分层是否合理了。合理了。”这反映了一个现实情况，是这反映了一个现实情况，是对变异系数的误解与
48、曲解的反映，是岩对变异系数的误解与曲解的反映，是岩土工程师的随机数学基本素养不足的表土工程师的随机数学基本素养不足的表现。现。l变异系数变化的范围相当大，显示出影变异系数变化的范围相当大，显示出影响变异系数的因素比较复杂。响变异系数的因素比较复杂。l各种不同的物理力学指标的变异系数变各种不同的物理力学指标的变异系数变化范围并不相同，物理指标的变化范围化范围并不相同，物理指标的变化范围一般小于力学指标。一般小于力学指标。l变异系数的数值主要反映了土的成分与变异系数的数值主要反映了土的成分与结构的不均匀性对土性指标的影响，即结构的不均匀性对土性指标的影响，即使划分为同一土层，成分与结构的不均使划分
49、为同一土层，成分与结构的不均匀性使土的物理力学指标呈现出比较大匀性使土的物理力学指标呈现出比较大的变异系数。的变异系数。l规范给出了变异系数的评价界限值并不规范给出了变异系数的评价界限值并不是给出一种是给出一种“判别是非判别是非”的标准，变异的标准，变异系数很高并不说明这个试验就存在问题系数很高并不说明这个试验就存在问题或就不合格。根据变异系数不能简单地或就不合格。根据变异系数不能简单地作为评价勘察试验质量的标准。不管作作为评价勘察试验质量的标准。不管作为试验是否合格？分层是否正确？数据为试验是否合格？分层是否正确？数据是否需要剔除？按上述规范给的变异系是否需要剔除？按上述规范给的变异系数界限
50、来判定都是不对的。数界限来判定都是不对的。l土层划分的基础应该是野外鉴别描述结合土层划分的基础应该是野外鉴别描述结合土工试验指标，划分土层以后，在一层土土工试验指标，划分土层以后，在一层土中出现塑性指数跨越分类界限怎么办？野中出现塑性指数跨越分类界限怎么办？野外描述是黏土，试验结果是塑性指数大于外描述是黏土，试验结果是塑性指数大于17的是多数，有少数试验结果小于的是多数，有少数试验结果小于17怎么怎么办？如果有规律性的存在，可以定名黏土办？如果有规律性的存在，可以定名黏土夹粉质粘土薄层或夹层，如果规律性不强，夹粉质粘土薄层或夹层，如果规律性不强，则定名黏土含粉质粘土，其实则定名黏土含粉质粘土，