細粒土

按GBJl45-90標準，細粒類土是粒徑小於等於0.075mm的顆粒(細粒組)質量大於或等於總質量50%的土；細粒土是粒徑大於等於0.075mm但小於60mm的顆粒（粗粒組）含量不大於25%的土。大致相當於粉土、粘土。在統一分類中，細粒土主要按其在塑性圖中的位置，同時考慮粗粒（>0.075mm）含量和有機含量，將細粒土分為高、低液限粘土，高、低液限粉土；含礫（或含砂）高、低液限粘土，含礫（或含砂）高、低液限粉土；有機質高、低液限粘土,有機質高、低液限粉土。中國各部門的塑性圖略有差異。 ^[1] 

細粒土的基本單元體不像粗粒土那樣簡單。大量掃描電鏡的觀察資料表明，作為天然結構細粒土的骨架主要是形態各異、大小不一的集合體。集合體的類型按照集合體內物質成分間的聯結大致有凝聚體、疊聚體、絮凝體和外包顆粒等。

孔隙是排列的結果，因此，可根據孔隙比的大小來判斷土粒排列的緊密程度。通常，按孔隙比的大小將土的基本單元體的排列分為三種類型，即孔隙比大於1.0為鬆散排列的土，孔隙比小於0.7為緊密排列的土，孔隙比介於0.7～1.0之間的為中密排列的土。一般情況下，呈緊密排列的土的基本單元體大多以鑲嵌方式相互接觸，呈鬆散排列的土基本單元體大多以架空形式接觸或以遠凝聚型方式接觸。 ^[2] 

細粒土的性質主要取決於連結和密實度，即與黏粒含量、稠度、孔隙比有關。隨着黏粒含量的增多，細粒土的塑性、收縮性和膨脹性、透水性、壓縮性、抗剪性等有明顯變化。例如，從亞黏土到黏土，土的塑性指數、收縮率、膨脹率和內聚力逐漸增大，而滲透係數、內摩擦角則逐漸減少。黏性土受稠度狀態的影響最大，近流態或軟塑態的土，具有較高的壓縮係數和較低的抗剪強度，會引起地基的過量變形，邊坡不穩定；而固態或硬塑態的土，具有較低的壓縮性、較高的抗剪強度。地基和邊坡都較穩固。細粒土是常用的修築堤壩的土料。 ^[1] 

①抗剪強度和應力應變特性

細粒填土經過壓實重塑並達到相對較為密實的狀態，因此具有超固結黏性土的應力應變特性，例如應變軟化、剪脹等，也具有較高的抗剪強度。

如果細粒土偏濕，則擊實時會產生孔隙水壓力，強度降低，變形增大，填土碾壓時易出現橡皮土或彈簧土現象。細粒土偏幹，可以減少擊實時產生的孔隙水壓力，但在施工中難以壓實，容易產生含較多較大孔隙的鬆土層和裂縫。而且由幹水膜較薄，浸水後會出現較大的附加沉降變形。因此，細粒土應儘量在最優含水率附近填築碾壓。

②抗拉強度

細粒土由於粒間膠結物質和土粒表面薄膜水的作用，表現出一定的抗拉強度。

黏性土抗拉強度的研究常採用單軸拉伸法、土梁彎曲法和劈裂法。單軸拉伸法將一定含水率和幹容重的黏性土製做成圓柱體，兩端膠結或夾錨牢固，以應力或應變控制的方式分級施加拉力，並測讀拉伸應力和軸向變形直至試樣拉斷為止。土梁彎曲法是將土樣製成矩形土梁，梁底放置2～5個支承，梁頂分級施加均布荷載，依據材料力學原理計算粱底的拉應力，土梁斷裂時梁底的拉應力即為抗拉強度。劈裂法將土樣製成圓柱體，放在試驗枱上，頂面施加均佈線荷載將土柱劈裂，這種方法源乾巴西測試混凝土抗拉強度的方法，因此也稱“巴西劈裂法”。用劈裂法得到的抗拉強度與單軸拉伸法、土梁彎曲法得出的結果相近，試驗簡單，受力明確且較合理，不僅適用於普通細粒黏性土，還適用於礫石土、塊石土等含粗粒的黏性土。

黏性土受拉時的強度和變形特性決定於土的幹密度、含水率、顆粒組成和礦物成分等因素。單軸抗拉強度隨着幹密度的增大或含水率的降低而增加。偏幹擊實黏土的極限抗拉強度比偏濕的大，但偏濕擊實土卻具有較大的延性，其極限拉應變較大，不容易開裂。大多數情況下黏性土抗拉強度為10～50kPa。

③濕化變形

偏乾的填土浸水後水膜增厚，潤滑作用增強，膠結物軟化，強度降低以及不均勻應力破壞土的結構，易出現附加壓縮，即濕化變形。這在土壩的初次蓄水和堤防水位上升期表現較明顯，會影響工程安全。因此必須確定填土浸水飽和後不會產生附加壓縮的下限擊實含水率，以便施工時對填土的含水率進行控制。

④壓縮性和滲透性

當填土的幹容重相同時，偏濕擊實土的壓縮性較偏乾的大。如果填土含水率偏小，擊實后土的結構為片架排列，水膜厚度較薄，在外荷作用下土粒間不易移動變密。浸水後潤滑作用增強，偏幹填土會出現較大的附加壓縮。

偏干與偏濕細粒土擊實後的結構不同。偏幹擊實土的孔隙較偏濕的大，其滲透性也較大， ^[3] 

試樣中細粒組大於或等於全重的50%的土稱細粒土。

①試樣巾粗粒組小於全重的25%的土稱細粒土。

②試樣中粗粒組質量為全重的25%～50%的土稱含粗粒的細粒土。

③試樣中含部分有機質(有機質含量5%≤0。≤10%)的土稱有機質土。

塑性圖是以土的液限(W_L)為橫座標，以塑性指數(I_P)為縱座標的座標圖。最早由美國的卡薩格蘭德(Cassagrande)於1947年提出，現已成為各國都採用的一種分類方法。

細粒土按塑性圖進行分類時，首先按塑性圖中的位置確定土的類別，然後按右表分類和命名。

必須指出的是，塑性圖給出的是以符號表示的土類名稱，而不是土名稱。在同一土類中，可以包括許多名稱不同而性質相近的土，如低液限無機黏土可包括砂質黏土、礫質黏土、黃土等。因此，在確定土類以後，還應根據地質名稱、習慣名稱等為土命名，並進行必要的描述。 ^[4]