作者：孙家瑛
出版社：重庆大学出版社
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道路与桥梁工程材料试读：
前言
近年来，随着我国基础设施的大发展，与之相适应的道路与桥梁工程材料也得到了一个大发展，陆续出现了一些新产品和新技术，如无熟料固体废弃物水硬性胶凝材料等，而为指导这些升级换代的新产品和新技术的生产使用，也出现了一个道路与桥梁工程材料相关技术标准的制订更新的转型时期。为更好地学习掌握道路与桥梁工程材料的基本知识，以适应日新月异的道路与桥梁工程技术发展需求，所以编制了本书。
本书由浙江大学宁波理工学院孙家瑛教授主编，各章编写人员如下：浙江大学宁波理工学院孙家瑛教授编写第一章、第二章、第三章、第四章、第九章、第十一章及负责全书统稿，浙江大学宁波理工学院耿健副教授编写第八章、第十章，浙江大学宁波理工学院徐亦冬副教授编写第五章，浙江大学宁波理工学院陈伟工程师编写第六章、第七章。本书采用最新研究报道的科研和应用技术成果，结合最新技术标准，理论联系实际，突出创新性和实用性，并有代表性地介绍了道路与桥梁工程材料最新的研究动态和发展方向，可作为土木工程各专业的教学用书，也可供道路与桥梁工程设计、施工、监理、工程管理人员的参考学习。
由于道路与桥梁工程材料相关技术发展很快，加之我们的水平有限，编写时间仓促，书中难免有不当之处，敬请读者批评指正。编者2014年10月1 土的工程性质1.1 土的三相组成
土的三相包括固相、液相和气相。土的三相物质组成是很复杂的。1.1.1 土的固相
土的固相物质分无机矿物颗粒和有机质，称为土的骨架。矿物颗粒由原生矿物和次生矿物组成。原生矿物是指岩浆在冷凝过程中形成的矿物，如石英、长石、云母等。原生矿物经化学风化作用后发生化学变化而形成新的次生矿物，如三氧化二铁、三氧化二铝、次生二氧化硅、黏土矿物、碳酸盐等。次生矿物按其与水的作用可分为可溶的或不可溶的，可溶的按其溶解难易程度又可分为易溶的、中溶的和难溶的。次生矿物的成分和性质均较复杂，对土的工程性质影响也较大。
在风化过程中，往往有微生物的参与，在土中产生有机质成分，如多种复杂的腐殖质矿物。此外，在土中还会有动植物残骸体等有机残余物，如泥炭等。有机质对土的工程性质影响很大。但目前对土的有机质组成的研究还很不够。1.1.2 土的液相
土的液相是指土孔隙中存在的水。一般把土中的水看成是中性的，无色、无味、无嗅，其密度为1g/cm3，重度为9.81kN/m3，在0℃时冻结，在100℃时沸腾。但实质上，土中水是成分复杂的电解质水溶液，它与土粒间有着复杂的相互作用。
由于土的颗粒表面通常带有负电荷，因此水在带电固体颗粒之间受到表面电荷电场的作用，水分子和水化阳离子就会向颗粒周围聚集，如图1.1所示。根据受颗粒表面静电引力作用的强弱，土孔隙中的水可以划分为三种类型：强结合水、弱结合水和自由水。图1.1 结合水形成的一般图示1—双电层；2—吸附层；3—扩散层；4—吸附结合水；5—渗透吸附水；6—自由水1）强结合水
强结合水是指紧靠土颗表面的水，受表面电荷静电引力最强。静电引力把极性水分子和水化阳离子牢固地吸附在颗粒表面上形成固定层。这部分水的特征是没有溶解能力，不能传递静水压力，不能自由移动，只有吸热变成蒸汽时才能移动。它极其牢固地结合在土粒表面上，其性质接近于固体，密度为1.2～2.4g/cm3，冰点极低，有时甚至在－78℃都不冻结，具有极大的黏滞性。如果将完全干燥的土移置在天然湿度的空气中，则土的质量将增加，直到土中吸着强结合水达到最大容量为止。土颗粒越细，土的比表面越大，则最大吸湿容量就越大。强结合水层也称为吸附层或固定层，其厚度很薄，一般仅为1～2个水分子的厚度。2）弱结合水
弱结合水就是紧靠强结合水外围的一层水膜。在这层水膜范围内的水分子和水化阳离子仍受到一定程度的静电引力，离颗粒表面距离越远，受静电引力越小。这部分的水仍然不能传递静水压力，但水膜较厚的弱结合水能向邻近较薄水膜处缓慢转移。弱结合水层称为扩散层。固定层和扩散层与土层表面负电荷一起构成所谓的双电层。3）自由水
在结合水膜以外的水，为正常的液态水溶液，它受重力的控制而流动，能传递静水压力，称为自由水。自由水又包括毛细水及重力水。毛细水是受毛细作用控制的水，它除了受重力作用外，还受到表面张力引起的毛细作用的支配。可以把土的孔隙看作是连续的变截面的毛细管，毛细管中毛细水的上升高度取决于毛细管的直径，毛细管直径越小，上升高度越高。土中的毛细水也会从潜水而上升到一定的高度。毛细水对公路路基的干湿状态及冻害有重要的影响，对砂类土的强度也有一定的影响。重力水是只受重力控制的自由水，它不受表面张力的影响，在重力或压力差作用下在土中渗流。
土中除结合水、自由水等液态水外，还可能有气态水（呈水蒸汽形态的水）和固态水（呈冰形态的水）存在。不同形态的水，在一定条件下会相互转化，并对土的性质起着重要作用。1.1.3 土的气相
土的气相主要指土孔隙中充填的空气。土的含气量与含水率有密切关系。土孔隙中占优势的是气体还是水，土的性质会有很大的不同。
土中的气体可分为与大气连通的和不连通的两类。与大气连通的气体对土的工程性质影响不大，在受到外力作用时，这种气体能很快地从孔隙中被挤出。而与大气不连通的密封气体对土的工程性质影响较大。在受到外力作用时，随着压力的增大，这种气泡被压缩或溶解于水中，压力减小时，气泡会恢复原状或重新游离出来。这种含气体的土称为非饱和土。非饱和土的工程性质研究已形成土力学的一个新分支。1.2 土的物理性质
由于土是由固体颗粒、液体和气体三部分组成，各部分含量的比例关系直接影响土的物理性质和土的状态。例如，同样一种土，松散时强度较低，经过外力压密后，强度会提高。对于黏性土，含水量不同，其性质也有明显差别，含水量高，则软，含水量低，则硬。
在土力学中，为进一步描述土的物理和力学性质，将土的三相成分比例关系量化，用一些具体的物理量来表示，这些物理量就是土的物理性质指标，如含水量、密度、土粒比重、孔隙比、孔隙率和饱和度等。为了形象、直观地表示土的三相组成，常用三相图来表示土的三相组成，如图1.2所示。在三相图左侧，表示三相组成的质量，右侧表示三相组成的体积。图1.2 土的三相图
图1.2中：ms为土颗粒质量，g；mw为土中水的质量，g；m为土的总质量，g。通常认为空气的质量可以忽略，则土样的质量为水和土粒质量之和，m＝ms＋mw。
Vs为土粒体积，cm3；Vw为土中水体积，cm3；Va为土中气体体积，cm3；Vv为土中孔隙体积，Vv＝Vw＋Va；V为土的总体积，V＝Vw＋Va＋Vs。1.2.1 实测指标
通过试验测定的指标有土的密度、土粒相对密度和含水量。1）土的密度ρ
土的密度ρ是指单位体积土的质量，在三相图中，即总质量与总体积之比。单位是g/cm3，公式如下：
黏性土的密度常用环刀法测得，即用一定容积V的环刀切取试样，称得质量m，即可求得密度ρ。ρ通常称为湿密度。天然状态下土的密度称为天然密度，天然密度的变化范围较大，一般黏性土ρ＝1.8～2.08g/cm3，砂土ρ＝1.6～2.0g/cm3，腐殖土ρ＝1.5～1.7g/cm3。2）土粒相对密度ds
土粒相对密度ds是土粒的质量与同体积纯蒸馏水在4℃时的质量之比，公式如下：
式中 ρs——土粒的密度，g/cm3，即单位体积的土粒质量，ρs＝ms/Vs；
ρw1——4℃时纯蒸馏水的密度，等于1g/cm3。
一般情况下，土粒相对密度在数值上就等于土粒密度，但两者的含义不同，前者是两种物质的质量密度之比，而后者是一种物质（土粒）的质量密度。天然土的颗粒是由不同的矿物组成的，它们的相对密度并不相同。试验测得的是土粒的相对密度的平均值。土粒的相对密度变化范围较小，一般为2.65～2.80g/cm3，若土中的有机质含量增加，则土的密度将减小。土粒相对密度可在试验室内用比重瓶法测得。通常也可按经验数值选用，一般土粒的相对密度参考值见表1.1。表1.1 土粒相对密度参考值3）土的含水量ω
土的含水量ω是指土中水的质量和土颗粒质量之比，用百分率表示，需通过试验取得，公式如下：
含水量ω是土含水程度（或湿度）的一个重要的物理性质指标。天然土层的含水量变化范围很大，它与土的种类、埋藏条件及其所处的自然地理环境等有关。一般的粗砂，其值接近零，而饱和砂土可达40％；坚硬黏性土的含水量可小于30％，而饱和软黏土（如淤泥）可达60％甚至更高。一般来说，同一类土（尤其是细粒土），当含水量增加时，其强度就会降低。土的含水量一般用“烘干法”测定。1.2.2 换算指标
除了上述3个实测指标之外，还有6个可以通过计算求得的指标，称为换算指标，包括土的干密度、饱和密度、有效密度、孔隙比、孔隙率和饱和度。1）土的干密度ρd
土的干密度ρd为土被完全烘干时的密度，若忽略气体的质量，干密度在数值上等于单位体积中土粒的质量，公式如下：
土的干密度越大，土越密实，强度越高，压缩性越低。2）土的饱和密度ρsat
土的饱和密度ρsat为孔隙完全被水充满时土的密度，公式如下：
式中 ρw——水的密度，接近或等于1g/cm3。3）土的有效密度ρ′
土的有效密度ρ′为地下水位以下，单位体积中土粒的质量与同体积水的质量之差，也称为土的浮密度，公式如下：
土的三相比例指标中的质量密度指标有4个，即土的密度、干密度、饱和密度和有效密度。土的单位体积的重力（即土的密度与重力加速度的乘积）称为土的重力密度，简称重度γ，单位为kN/m3。与之对应，重度指标也有4个，即土的重度γ、干重度γd、饱和重度γsat及力效重度γ′。其定义均以重力代替质量，也就是将所有的密度乘以重力加速度g＝9.80665m/s2所得，实用时可近似取10m/s2。
同一土的各密度或重度之间，在数值上有如下关系：4）土的孔隙比e
土的孔隙比e是指孔隙的体积与土粒体积之比，公式如下：
孔隙比是一个重要的物理性质指标，可以用来评价天然土层的密实程度。一般e<0.6的土是密实的低压缩性土，e>1.0的土是疏松的高压缩性土。5）孔隙率n
孔隙率n是指孔隙的体积与土的总体积之比，用百分数表示，公式如下：
土的孔隙比和孔隙率都是用来表示孔隙体积比值的。相同颗粒形成的土，当其孔隙比和孔隙率不同时，土的密实程度也不同。它们随土的形成过程中所受到的压力、粒径级配和颗粒排列的不同而有很大差异。一般来说，粗粒土的孔隙率小，如砂类土的孔隙率一般在30％左右，细粒土的孔隙率大，如黏性土的孔隙率有时可高达70％。6）饱和度Sr
土的饱和度Sr是指土孔隙中液体充满的程度，它等于液体所占的体积与孔隙的体积之比，用百分数表示，公式如下：
很显然，干土的Sr＝0，饱和土的Sr＝100％。通常根据饱和度的大小可以将砂土的湿度分为三种类型：Sr≤50％稍湿，50％
土的三相比例指标之间可以相互换算，根据上述3个试验指标，可以用换算公式求得全部换算指标，也可以用某几个指标换算其他的指标，这种换算关系见表1.2。下面介绍导出换算公式的基本方法。表1.2 土的三项比例指标换算公式
将图1.2两侧的量值分别除以Vs，同时引入实测指标后，图1.2两侧的量值即如图1.3所示。此时土粒体积Vs＝1，则孔隙体积为e，总体积为两部分之和V＝1＋e。土粒的质量ms＝dsρw，水的质量mw＝ωdsρw。总质量m＝ms＋mw＝（1＋ω）dsρw。于是由各指标定义可得：图1.3 土的三相指标换算图
以上公式推导中，是以Vs＝1作为计算的出发点，也可以用其他量作为单位值进行推导。这是因为三相量的指标都是相对的比例关系，不是量的绝对值，因此在换算中可以根据具体情况决定采用某种方法。1.3 土的颗粒级配1.3.1 土粒大小及粒组划分
自然界中土的颗粒大小十分不均匀，性质各异。土颗粒的大小，通常以颗粒直径大小来表示，简称粒径，单位为mm；土粒并非理想的球体。通常为椭球状、针片状、棱角状等不规则形状，因此粒径只是一个相对的、近似的概念，应理解为土粒的等效粒径。土的粒径变化范围极大，大的可达数千毫米以上，小的可小于万分之一毫米，随着粒径的变化，土粒的成分和性质也逐渐发生变化。
自然界中土一般都是由大小不等的土粒混合而组成的，也就是不同大小的土颗粒按不同的比例搭配关系构成某一类土，比例搭配（级配）不一样，则土的性质各异。因此，研究土的颗粒大小组合情况，也是研究土的工程性质一个很重要的方面。所谓土的颗粒大小组合情况，在工程上就是按土颗粒（粒径）大小分组，称为粒组。每个粒组都以土粒直径的两个数值作为其上下限，并给以适当的名称，简言之，粒组就是人为划分的一定的粒径区间，以毫米表示。从土的工程性质角度出发，粒组的划分一般应考虑三个原则：其一，符合粒径变化所引起的质的变化规律，即每个粒组具有相同或相似的成分与性质；其二，与粒组的分析技术条件相适应，即不同大小的土粒可采用不同的适用方法进行分析；其三，粒组界限值力求服从简单的数学规律，以便于记忆与分析，即各粒组界限值是200，20，2mm。这三条中，第一条是最重要的。目前我国现行《公路土工试验规程》（JTG E40—2007）对粒组划分方案见表1.3。表1.3 土的粒组划分方案
粒组划分及详细程度各国并不一致，其中砂粒与粉粒界限值有所不同，有0.075，0.06和0.05mm等三种方案，但本质上差别不大。20世纪80年代以前，我国以0.05mm作为砂粒与粉粒的界限值，与苏联、东欧诸国一致，后经修订改为0.075mm。粉粒与黏粒的界限值也有三种不同的值，即0.005，0.002和0.001mm，土壤学中以0.001mm作为该两组的界限值。小于0.002mm的土粒中很少有未风化矿物，以次生矿物为主；而在0.002～0.005mm土粒中，尚有未风化的原生矿物，所以以0.002mm粒径作为黏、粉粒两组界限值是有一定依据的，并为许多国家所采用。我国的《土的工程分类标准》（GB/T 50145—2007）多年来采用0.005mm作为该两粒组的界限值，而《公路土工试验规程》（JTG E40—2007）仍采用0.002mm作为黏粒和粉粒的界限值，是在工程实际中总结了土的工程性质。
目前，我国广泛应用的粒组划分方案是符合量变到质变的规律的，同时，该方案与现代粒组分析技术及观察技术相适应，如粒径大于200mm的土粒可直接测其粒径大小，粒径大于2mm的土粒，用粗筛分离粒组，用肉眼观察颗粒大小与矿物成分，也可进行岩石的薄片研究；砂粒可用细筛分离粒组，用双目镜观察；粉粒与黏粒可按颗粒在静水中的沉降原理进行分离，并测定各粒组的相对含量；粉粒可用显微镜观察，黏粒常用电子显微镜观察。1.3.2 粗度成分及其确定方法
土的粒度成分是指干土中各种不同粒组的相对含量（以干土质量的百分比表示），它可用来描述土的各种不同粒径的分布特征。它是通过土的颗粒分析试验测定的，在土的分类和评价土的工程性质时，常需测定土的粒度成分。目前，颗粒分析的试验方法可分为筛分析方法和静水沉降方法两大类。（1）筛分法
将风干、分散的代表性土样通过一套筛孔直径与土中各粒组界限值相等的标准筛，称出经过充分过筛后留在各筛盘上的土粒质量，即可求得各粒组的相对百分含量。目前我国采用的标准筛的最小孔径为0.075mm（或0.1mm）。（2）静水沉降法
首先应将土中集合体分散制成悬液，然后根据不同粒径的土粒在静水中的沉降速度不同的原理，测定细粒组的颗粒级配。土粒在静水中沉降时受到土粒的重力和液体水的阻力两种力的作用，斯托克斯（Stokes）根据这两种力的平衡条件建立了土粒直径与沉降速度的关系，公式如下：
式中 v——土粒在静水中的沉降速度，cm/s；
d——土粒直径，mm；
g——重力加速度，cm/s2；
ρs——土粒密度，g/cm3；
ρw——水的密度，g/cm3；
η——水的动力粘滞系数，10－6kPa·s。
公式1.17中水的密度与水的动力粘滞系数随液体的温度而变化，对于某一种土的悬液来说，当悬液温度不变时，公式中g，ρs，ρw和η均为定值，故为一常数，用A表示，则公式1.17变为：
斯托克斯公式反映的是土粒直径（d）与时间（t）和深度（h）之间的关系，土粒沉降速度与其直径的平方成正比，即大颗粒比小颗粒下沉快得多，利用该公式进行细粒组的测定，是将制备好的悬液（土粒与水）经充分搅拌、停止搅拌后，可测得经某一时间，土粒从悬液表面下沉至某一深度处所对应的颗粒直径，这样就可以将大小不同的土粒分离开来或求小于颗粒径d的颗粒在土中的百分含量。
斯托克斯公式是在下列假定条件下推导出来的：
①悬液的浓度很小，使颗粒相互不碰撞而自由下沉；
②悬液的粘滞系数是常数；
③土粒密度相等；
④土粒呈球形；
⑤土粒直径远大于水分子直径；
⑥沉速很小；
⑦土粒水化膜厚度等于零。
但在实际中除土粒远大于水分子外，其他条件均无法满足，在应用该原理时，必须在试验技术上采用相应的措施，如采用悬液的浓度为1％～3％；总液温度在试验过程中保持不变或者进行温度校正；土粒密度取平均密度；土粒为不规则形状，可引用“等效直径”的概念，所谓“等效直径”是指土粒沉降速度与某一粒径的球形颗粒的沉降速度相等，那么这球形颗粒的直径即为该土粒的等效直径；为保持土粒的沉速较小，一般适用于<0.075（或0.1）mm的土粒。虽然在实验技术上采取了相应的措施，仍不免存在一些误差，但一般均能满足实际生产上的精度要求。
目前测定土的粒度成分的方法有比重计法、虹吸比重瓶法、移液管法。各种方法的仪器设备有其自身特点，但它们的测试原理均建立在斯托克斯定律基础上。1.3.3 粒度成分表示方法
常用的粒度成分的表示方法有表格法、累计曲线法和三角坐标法。1）表格法
以列表形式直接表达各粒组的百分含量，它用于粒度成分的分类是十分方便的，见表1.4和表1.5。表1.4 粒度成分的累计百分含量表示法粒径小于等于di的累计百分含量pi/％粒径di/mm土样a土样b土样c——10100.0—5100.075.0—298.955.0—192.942.7—0.576.534.70.2535.028.5100.00.109.023.692.0—0.07521.089.6—0.01010.940.0—0.0056.728.9—0.0011.510.0表1.5 粒度成分分析结果粒组土样a土样b土样c——10～525.0—5～21.120.0—2～16.012.3—1～0.516.48.0—0.5～0.2541.56.20.25～0.1026.04.98.00.10～0.0759.02.62.4—0.075～0.01010.149.6—0.010～0.0054.211.1—0.005～0.0015.218.9—<0.0011.510.02）累计曲线
它是一种比较完善的图示方法，通常用半对数纸绘制。横坐标（按对数比例尺）表示某一粒径d；纵坐标表示小于某一粒径的土粒累计百分含量。采用半对数纸，可以把细粒的含量更好地表达清楚。累计曲线可以直观地判断土中各粒组的分布情况。曲线平缓，说明土颗粒大小相差悬殊，土粒不均匀，分选性差，级配良好；曲线较徒，则说明土颗粒大小相差不多，土粒较均匀，分选性较好，级配不良。如图1.4所示，曲线a表示该土绝大部分是由比较均匀的砂粒组成的；曲线b表示该土是由各种粒组的土粒组成，土粒是极不均匀的；曲线c表示该土是由细砂、粉粒和黏粒组成的。图1.4 粒度成分累计曲线
由累计曲线，可确定两个土粒的级配指标。
不均匀系数：
曲率系数（或称级配系数）：
式中 d10，d30，d60——累计百分含量为10％，30％和60％的粒径；d10称为有效粒径；d60称为限制粒径。
不均匀系数Cu反映大小不同粒组的分布情况。Cu越大，表示土粒大小分布范围越广。一般认为不均匀系数Cu<5时，称为匀粒土，其级配不好；Cu>10时，称为级配良好的土。但实际上仅用单独一个指标Cu来确定土的级配情况是不够的，还必须同时考察累计曲线的整体形状，故需兼顾曲率系数Cc值。曲率系数Cc则是描述累计曲线的分布范围，反映累计曲线的整体形状。当同时满足不均匀系数Cu>5和曲率系数Cc＝1～3这两个条件时，土为级配良好的土；如不能同时满足，则为级配不良的土。如图1.4中，a曲线的d60＝0.40mm，d30＝0.21mm，d10＝0.11mm，则可得Cu＝3.64，Cc＝1.00，即a土样的级配不良或称级配均匀。3）三角坐标法
三角形坐标法是用来表达三种粒组的含量。三角形坐标法由等边三角形组成，如图1.5所示。几何上已知等边三角形内任意一点到三角形各边的距离之和为一常数，等于三角形之高，即h1＋h2＋h3＝H。如取三角形的高H＝100％。h1为黏土颗粒的含量，h2为砂土颗粒的含量，h3为粉土颗粒的含量，则m点即表示土中黏粒、粉土粒及砂粒的百分含量，分别为28.9％，48.7％和22.4％。在道路工程、水利工程中三角坐标法是常用的方法。图1.5 三角坐标图1.4 土的工程分类
自然界的土类众多，工程性质各异。土的分类体系就是根据土的工程性质差异将土划分成一定的类别，其目的在于通过一种通用的鉴别标准，将自然界错综复杂的情况予以系统地归纳，以便于在不同土类间做有价值的比较、评价、积累以及学术与经验的交流。不同部门研究问题的出发点不同，使用分类方法各异，目前国内各部门根据各自的用途特点和实践经验，制定了各自的分类方法。在我国，为了统一工程用土的鉴别、定名和描述，同时也便于对土性状作出一般定性的评价，制定了国家标准《土的工程分类标准》（GB/T 50145—2007）。
目前，国内外有两大类土的工程分类体系，一是建筑工程系统的分类体系，它侧重于把土作为建筑地基和环境，故以原状土为基本对象，因此，对土的分类除考虑土的组成外，很注重土的天然结构性，即土粒连结与空间排列特征，如《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）地基土的分类。二是工程材料系统的分类体系，它侧重于把土作为建筑材料，用于路堤、土坝和填土地基等工程。故以扰动土为基本对象，注重土的组成，不考虑土的天然结构性，如《土的工程分类标准》（GB/T 50145—2007）工程用土的分类和《公路土工试验规程》（JTG E40—2007）的工程分类。1.4.1 土的工程分类依据
交通部颁布的《公路土工试验规程》（JTG E40—2007）所列的分类标准，其分类依据如下：
①土颗粒组成特征；
②土的塑性指标：液限wL、塑限wP和塑性指数IP；
③土中有机质存在情况。1.4.2 土的工程分类1）土的基本代码
在介绍公路系统及其他有关土质分类方法之前，先应认识和熟悉国内外已基本上通用的表示土类名称的文字代号，具体内容见表1.6。表1.6 土的成分代号
①土类名称可用一个基本代号表示；
②当由两个基本代号构成时，第一个代号为土的主成分，第二个代号为土的副成分级配或液限。例如：GP为级配不良砾；ML为低液限粉土；SC为黏土质砂。
③由三个基本代号构成时，第一个代号表示土的主成分，第二个代号表示液限的高低（或级配的好坏），第三个代号表示土中所含次要成分。例如：CHG为含砾高液限黏土；CLS为含砂高液限黏土。2）《公路土工试验规程》（JTG E40—2007）的分类标准《公路土工试验规程》（JTG E40—2007）（以下简称“规程”）的分类是根据上述原则，吸收国内外分类体系的优点，结合本系统的工程实践中所取得的试验研究成果，提出了土质统一分类的体系，如图1.6所示。图1.6 土分类总体系图
现将规程中的巨粒土、粗粒土和细粒土等的分类标准简介如下。（1）巨粒土分类
试样中巨粒组质量多于总质量50％的土称巨粒土，分类体系如图1.7所示。巨粒组质量多于总质量75％的土称漂（卵）石；巨粒组质量为总质量50％～75％（含75％）的土称漂（卵）石夹土；巨粒组质量为总质量15％～50％（含50％）的土称漂（卵）石质土；巨粒组质量少于总质量15％的土，可扣除巨粒，按粗粒土或细粒上的相应规定分类定名。图1.7 巨粒土分类体系注：①巨粒土分类体系中的漂石换成块石，B换成Ba，即构成相应的块石分类体系；②巨粒土分类体系中的卵石换成小块石，Cb换成Cba，即构成相应的小块石分类体系。（2）粗粒土分类
①试样中巨粒组土粒质量少于或等于总质量的15％，且巨粒组与粗粒组质量之和多于总质量的50％的土称为粗粒土。
粗粒土中砾粒组质量多于砂粒组质量的土称为砾类土；砾类土应根据其中细粒含量和类别以及粗粒组的级配进行分类。分类体系如图1.8所示。图1.8 砾类土分类体系注：砾类土分类体系中的砾石换成角砾，G换成Ga，即构成相应的角砾土分类体系。
砾类土中细粒组质量少于总质量的5％的土称为砾，按下列级配指标定名：
a．当Cu≥5，Cc＝l～3时，称为级配良好砾，记为GW。
b．不同时满足条件①时，称为级配不良砾，记为GP。
砾类土中细粒组质量为总质量5％～15％的土称为含细粒土砾，记为GF。
砾类土中细粒组质量大于总质量的15％，并小于或等于总质量的50％时，按细粒土在塑性图中的位置定名：
a．当细粒土位于塑性图A线以下时，称为粉土质砾，记为GM。
b．当细粒土位于塑性图A线以上时，称为黏土质砾，记为GC。
②粗粒土中砾粒组质量少于或等于砂粒组质量的土称为砂类土。砂类土应根据其中细粒含量和类别以及粗粒组的级配进行分类。分类体系如图1.9所示。图1.9 砂粒土分类体系注：需要时，砂可进一步细分为粗砂、中砂和细砂。粗砂——粒径大于0.5mm颗粒多于总质量的50％；中砂——粒径大于0.25mm颗粒多于总质量的50％；细砂——粒径大于0.075mm颗粒多于总质量的75％。
根据粒径分组由大到小，以首先符合者命名。
砂类土中细粒组质量少于总质量的5％的土称为砂，按下列级配指标定名：
a．当同时满足Cu≥5，Cc＝1～3时，称为级配良好砂，记为SW。
b．当不同时满足Cu≥5，Cc＝1～3时，称为级配不良砂，记为SP。
砂类土中细粒组质量为总质量的5％～15％（含15％）的土称为含细粒土砂，记为SF。
砂类土中细粒组质量大于总质量的15％并小于或等于总质量的50％时，按细粒土在塑性图中的位置定名：
a．当细粒土位于塑性图A线以下时，称为粉土质砂，记为SM。
b．当细粒土位于塑性图A线或A线以上时，称为黏土质砂，记为SC。（3）细粒土分类
试样中细粒组质量多于总质量50％的土称为细粒土，分类体系如图1.10所示。图1.10 细粒土分类体系
①细粒土应按下列规定划分为细粒土、含粗粒的细粒土和有机质土。
a．细粒土中粗粒组质量少于或等于总质量的25％的土称为粉质土或黏质土。
b．细粒土中粗粒组质量为总质量的25％～50％（含50％）的土称为含粗粒的粉质土或含粗粒的黏质土。
c．试样中有机质含量多于或等于总质量的5％，且少于总质量的10％的土称为有机质土。试样中有机质含量多于或等于10％的土称为有机土。
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