细粒土

粗粒含量不到50%的土

通常将粗粒含量(大于0.075 mm)不到50%的土称为细粒土。也指颗粒最大粒径不大于4.75mm，公称最大粒径不大于2.36mm的土，包括各种黏质土、粉质土、砂和石屑等。其中，颗粒的最大粒径小于9.5mm，且其中小于2.36mm的颗粒含量不少于90%（如塑性指数不同的各种粘性土、粉性土、砂性土、砂和石屑等）。

概念

按GBJl45-90标准，细粒类土是粒径小于等于0.075mm的颗粒(细粒组)质量大于或等于总质量50%的土；细粒土是粒径大于等于0.075mm但小于60mm的颗粒（粗粒组）含量不大于25%的土。大致相当于粉土、粘土。在统一分类中，细粒土主要按其在塑性图中的位置，同时考虑粗粒（>0.075mm）含量和有机含量，将细粒土分为高、低液限粘土，高、低液限粉土；含砾（或含砂）高、低液限粘土，含砾（或含砂）高、低液限粉土；有机质高、低液限粘土,有机质高、低液限粉土。中国各部门的塑性图略有差异。

结构

细粒土的基本单元体不像粗粒土那样简单。大量扫描电镜的观察资料表明，作为天然结构细粒土的骨架主要是形态各异、大小不一的集合体。集合体的类型按照集合体内物质成分间的联结大致有凝聚体、叠聚体、絮凝体和外包颗粒等。

孔隙是排列的结果，因此，可根据孔隙比的大小来判断土粒排列的紧密程度。通常，按孔隙比的大小将土的基本单元体的排列分为三种类型，即孔隙比大于1.0为松散排列的土，孔隙比小于0.7为紧密排列的土，孔隙比介于0.7～1.0之间的为中密排列的土。一般情况下，呈紧密排列的土的基本单元体大多以镶嵌方式相互接触，呈松散排列的土基本单元体大多以架空形式接触或以远凝聚型方式接触。

力学性质

细粒土的性质主要取决于连结和密实度，即与黏粒含量、稠度、孔隙比有关。随着黏粒含量的增多，细粒土的塑性、收缩性和膨胀性、透水性、压缩性、抗剪性等有明显变化。例如，从亚黏土到黏土，土的塑性指数、收缩率、膨胀率和内聚力逐渐增大，而渗透系数、内摩擦角则逐渐减少。黏性土受稠度状态的影响最大，近流态或软塑态的土，具有较高的压缩系数和较低的抗剪强度，会引起地基的过量变形，边坡不稳定；而固态或硬塑态的土，具有较低的压缩性、较高的抗剪强度。地基和边坡都较稳固。细粒土是常用的修筑堤坝的土料。

①抗剪强度和应力应变特性

细粒填土经过压实重塑并达到相对较为密实的状态，因此具有超固结黏性土的应力应变特性，例如应变软化、剪胀等，也具有较高的抗剪强度。

如果细粒土偏湿，则击实时会产生孔隙水压力，强度降低，变形增大，填土碾压时易出现橡皮土或弹簧土现象。细粒土偏干，可以减少击实时产生的孔隙水压力，但在施工中难以压实，容易产生含较多较大孔隙的松土层和裂缝。而且由干水膜较薄，浸水后会出现较大的附加沉降变形。因此，细粒土应尽量在最优含水率附近填筑碾压。

②抗拉强度

细粒土由于粒间胶结物质和土粒表面薄膜水的作用，表现出一定的抗拉强度。

黏性土抗拉强度的研究常采用单轴拉伸法、土梁弯曲法和劈裂法。单轴拉伸法将一定含水率和干容重的黏性土制做成圆柱体，两端胶结或夹锚牢固，以应力或应变控制的方式分级施加拉力，并测读拉伸应力和轴向变形直至试样拉断为止。土梁弯曲法是将土样制成矩形土梁，梁底放置2～5个支承，梁顶分级施加均布荷载，依据材料力学原理计算粱底的拉应力，土梁断裂时梁底的拉应力即为抗拉强度。劈裂法将土样制成圆柱体，放在试验台上，顶面施加均布线荷载将土柱劈裂，这种方法源干巴西测试混凝土抗拉强度的方法，因此也称“巴西劈裂法”。用劈裂法得到的抗拉强度与单轴拉伸法、土梁弯曲法得出的结果相近，试验简单，受力明确且较合理，不仅适用于普通细粒黏性土，还适用于砾石土、块石土等含粗粒的黏性土。

黏性土受拉时的强度和变形特性决定于土的干密度、含水率、颗粒组成和矿物成分等因素。单轴抗拉强度随着干密度的增大或含水率的降低而增加。偏干击实黏土的极限抗拉强度比偏湿的大，但偏湿击实土却具有较大的延性，其极限拉应变较大，不容易开裂。大多数情况下黏性土抗拉强度为10～50kPa。

③湿化变形

偏干的填土浸水后水膜增厚，润滑作用增强，胶结物软化，强度降低以及不均匀应力破坏土的结构，易出现附加压缩，即湿化变形。这在土坝的初次蓄水和堤防水位上升期表现较明显，会影响工程安全。因此必须确定填土浸水饱和后不会产生附加压缩的下限击实含水率，以便施工时对填土的含水率进行控制。

④压缩性和渗透性

当填土的干容重相同时，偏湿击实土的压缩性较偏干的大。如果填土含水率偏小，击实后土的结构为片架排列，水膜厚度较薄，在外荷作用下土粒间不易移动变密。浸水后润滑作用增强，偏干填土会出现较大的附加压缩。

偏干与偏湿细粒土击实后的结构不同。偏干击实土的孔隙较偏湿的大，其渗透性也较大，

分类规则

试样中细粒组大于或等于全重的50%的土称细粒土。

⑴细粒土划分规定

①试样巾粗粒组小于全重的25%的土称细粒土。

②试样中粗粒组质量为全重的25%～50%的土称含粗粒的细粒土。

③试样中含部分有机质(有机质含量5%≤0。≤10%)的土称有机质土。