在工程建设中,土的分类是根据其开挖难度、物理力学性质及工程特性进行的系统划分。目前常用的分类方法将土分为 8 大类(Ⅰ~Ⅷ 级),从松软土到岩石,各类土的坚实程度、密度及开挖方式差异显著。准确区分土的类别,对工程设计、施工方案制定及成本估算具有重要指导意义。
Ⅰ 类土:松软土
级别:Ⅰ 级
土的名称:松软土
组成成分:砂土、粉土、冲积砂土层、疏松的种植土、淤泥(泥炭)
坚实系数:0.5~0.6
密度:1.6~1.7 t/m³
开挖方法及工具:用铁锹、锄头挖掘,无需爆破。此类土结构疏松,含水量较高时易呈现流塑状态,开挖时需注意边坡稳定性,适合小型土方工程直接开挖。
Ⅱ 类土:普通土
级别:Ⅱ 级
土的名称:普通土
组成成分:粉质黏土、潮湿的黄土、夹有碎石或卵石的砂、粉土混卵石、种植土、填土
坚实系数:0.6~0.8
密度:1.7~1.8 t/m³
开挖方法及工具:用铁锹、锄头挖掘,部分需用镐翻松。当土层中含有少量碎石时,需先用镐破除局部坚硬部分,再人工开挖。适用于一般民用建筑的基坑开挖,开挖深度较浅时可直接放坡。
Ⅲ 类土:坚土
级别:Ⅲ 级
土的名称:坚土
组成成分:黏土、重粉质黏土、砾石土、干黄土、含碎(卵)石的黏土、粉质黏土、压实的填土
坚实系数:0.8~1.0
密度:1.8~1.9 t/m³
开挖方法及工具:主要用镐、撬棍挖掘,部分需用铁锹辅助。土层结构较密实,含少量坚硬颗粒,开挖时需先将土块破碎,必要时可使用小型爆破松动土体。适用于道路工程中的路基开挖,需配合机械破碎作业。
Ⅳ 类土:砂砾坚土
级别:Ⅳ 级
土的名称:砂砾坚土
组成成分:坚硬密实的黏性土或黄土、含碎(卵)石的中等密实黏性土或黄土、粗卵石、天然级配砂石、软泥灰岩
坚实系数:1.0~1.5
密度:1.9~2.1 t/m³
开挖方法及工具:用镐、撬棍、夯锤挖掘,需结合爆破方法。土层中碎石含量高,硬度较大,人工开挖效率低,通常需先用爆破或机械破碎(如液压破碎锤)松动土体,再用挖掘机配合运输。适用于大型基坑或岩石地基的预处理。
Ⅴ 类土:软石
级别:Ⅴ 级
土的名称:软石
组成成分:硬质黏土、中密的页岩、泥灰岩、白垩土、胶结不紧的砾岩、软石灰岩及贝壳石灰岩
坚实系数:1.5~4.0
密度:2.1~2.4 t/m³
开挖方法及工具:用爆破方法开挖,需配合风镐或凿岩机破碎。此类土已具备岩石特性,但强度较低,开挖时需先钻孔爆破,再用机械清除碎块。适用于桥梁基础、隧道工程中的软质岩层开挖。
Ⅵ 类土:次坚石
级别:Ⅵ 级
土的名称:次坚石
组成成分:泥岩、砂岩、砾岩、坚实的页岩、泥灰岩、密实的石灰岩、风化花岗岩、片麻岩及正长岩
坚实系数:4.0~10.0
密度:2.4~2.6 t/m³
开挖方法及工具:用爆破方法开挖,需使用凿岩机钻孔。岩石强度较高,需采用深孔爆破或控制爆破技术,配合挖掘机、装载机清运石方。常见于矿山开采、水利工程中的岩石地基处理。
Ⅶ 类土:坚石
级别:Ⅶ 级
土的名称:坚石
组成成分:大理岩、辉绿岩、粗、中粒花岗岩、坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩、微风化安山岩、玄武岩
坚实系数:10.0~18.0
密度:2.6~2.8 t/m³
开挖方法及工具:用爆破方法开挖,需深孔爆破配合大型凿岩设备。岩石硬度高、整体性强,需精确设计爆破参数,采用毫秒延时爆破减少振动影响。适用于高层建筑深基坑、铁路隧道等硬岩开挖工程。
Ⅷ 类土:特坚石
级别:Ⅷ 级
土的名称:特坚石
组成成分:安山岩、玄武岩、花岗片麻岩、坚实的细粒花岗岩、闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩、角闪岩
坚实系数:18.0~25.0+
密度:2.8~3.0 t/m³
开挖方法及工具:用爆破方法开挖,需专业爆破设计及高威力炸药。岩石强度极高,常呈完整岩体,开挖时需结合预裂爆破、光面爆破等技术控制开挖轮廓,配合大型掘进机或起重机清运。主要用于水利枢纽、地铁隧道等复杂地质条件下的工程。