考点1 土的工程分类与工程性质《建筑施工技术与机械》吉林省（对口招生）建筑工程类（土木建筑类） 知识点讲解

吉林省建筑工程类（土木建筑类）对口招生复习讲义 《建筑施工技术与机械》 考点1 土的工程分类与工程性质 ■考纲要求 1.了解土的工程分类，掌握一～三类土的鉴别方法； 2.理解土的工程性质，明确土的工程性质对土方工程施工的影响，为后续土方施工相关操作奠定基础。 ■知识网络 一、知识树 图1-1-1土的工程分类 图1-1-2土的工程性质 二、重点知识梳理 一、土的工程分类及一～三类土鉴别方法 （一）土的工程分类核心原则 土的工程分类主要依据开挖难易程度划分，结合土的颗粒组成、物理状态等特征，将土分为八类（前四类为土，后四类为石），核心目的是为土方施工方法选择、劳动量估算、工程费用核算提供依据，是土方工程施工的基础前提，与教材中土方工程单元的核心要求一致。其中一～三类土属于建筑施工中最常见的土类，也是重点掌握内容，四类及以上土（含石）暂不做重点梳理。 （二）一～三类土的详细鉴别方法（核心重点） 鉴别方法以现场直观判断为主，结合开挖工具、土的外观、物理状态等，无需复杂仪器，贴合施工实际场景，具体如下： 1. 一类土（松软土） 常见种类：砂土、亚砂土、冲击砂土层、种植土、淤泥（炭）等，是开挖难度最低的土类。 外观特征：土颗粒松散，无明显黏性，干燥时呈散粒状，湿润时无明显黏结性，颜色多为黄褐色、灰白色。 开挖鉴别：仅凭锹、锄头即可直接挖掘，无需使用镐等重型工具，开挖过程顺畅，无明显阻力。 补充说明：天然状态下密度小，可松性系数较小（最初可松性系数1.08~1.17），开挖后易松散，不易结块。 2. 二类土（普通土） 常见种类：亚粘土、潮湿的黄土、夹有碎石/卵石的砂、填筑土及亚砂土等，介于松软土和坚土之间。 外观特征：有一定黏性，干燥时呈块状但易破碎，湿润时能黏结成团但不牢固，可能含有少量粒径较小的碎石或卵石。 开挖鉴别：主要用锹、锄头挖掘，部分较硬区域需用镐轻微翻松后即可开挖，整体开挖难度适中，无明显硬结块。 补充说明：可松性系数略高于一类土（最初可松性系数1.14~1.28），开挖后经夯实可初步恢复密实状态。 3. 三类土（坚土） 常见种类：软及中等密实土、重亚粘土、粗砾石、干黄土及含碎石/卵石的黄土、亚粘土、压实的填筑土等，黏性较强，质地较硬。 外观特征：黏性明显，干燥时呈坚硬块状，不易破碎，湿润时黏结性强，可搓成短土条，含砾石或碎石时手感粗糙。 开挖鉴别：主要用镐挖掘，少许区域可用锹、锄头辅助，部分坚硬块体需用撬棍松动后再开挖，开挖阻力明显大于一、二类土。 补充说明：可松性系数进一步增大（最初可松性系数1.24~1.30），干燥状态下强度较高，需提前松动处理，避免开挖困难。 二、土的工程性质及对土方工程施工的影响 土的工程性质是指土在工程施工和使用过程中表现出的物理、力学特性，直接决定土方工程的施工方法、施工效率、施工质量及安全，是后续土方开挖、回填、压实等操作的核心依据，需重点理解其核心性质及对应影响。 （一）核心工程性质及定义 结合教材及工程实际，重点掌握以下4种核心性质，均为土方施工中高频涉及的关键指标： 1. 土的密度（天然密度、干密度） 天然密度：土在天然状态下单位体积的质量，反映土的天然密实程度，与含水量密切相关，单位为g/cm³或t/m³，计算公式为ρ=mV（m为土的总质量，V为土的天然体积）。 干密度：单位体积土中固体颗粒的质量，反映土的密实程度，是填土压实的核心控制指标，计算公式为ρd=msV（ms为土中固体颗粒质量）。 2. 土的含水率 指土中水的质量与固体颗粒质量之比的百分率，反映土的湿润程度，计算公式为W=m1−m2m2×100%（m1为含水状态土的质量，m2为烘干后土的质量）。受雨雪、地下水影响较大，是影响土方施工的关键因素之一。 3. 土的渗透性 指土透过水的性能，用渗透系数K表示（单位m/d或m/h），反映土体空隙中自由水的流动能力，与土的颗粒大小、孔隙率密切相关，颗粒越大、孔隙越连通，渗透性越强。 4. 土的可松性 指天然状态的土经开挖后因颗粒松散导致体积增大，即使经夯实也无法恢复原体积的特性，用可松性系数表示，分为最初可松性系数（Ks=V2V1）和最终可松性系数（Ks'=V3V1），其中V1为天然状态体积，V2为开挖后松散体积，V3为夯实后体积。 （二）各工程性质对土方工程施工的影响（核心重点） 1. 土的密度——影响开挖难度和压实质量 天然密度越大，土越密实，开挖阻力越大，需选用更大型的开挖机械，或提前进行松动处理（如三类土）。 干密度是填土压实的核心控制指标，干密度越大，填土的密实度越高，承载力越强，可有效避免后期沉降；施工中需控制填土的干密度，确保达到设计要求。 2. 土的含水率——影响开挖、运输和压实 含水率过低：土颗粒松散，不易压实，需洒水湿润，否则填土空隙过大，承载力不足。 含水率过高：土呈泥泞状，黏性过大，开挖时易黏结在工具和机械上，运输困难；回填时无法夯实，易出现“橡皮土”，导致填土沉降变形，影响工程质量；当含水率超过25%~30%时，机械施工难度显著增加。 最优含水率：使土达到最大干密度的含水率，施工中需控制填土含水率在最优范围内，确保压实效果。 3. 土的渗透性——影响基坑降水和回填质量 渗透性强的土（如砂土）：基坑开挖至地下水位以下时，地下水易快速涌入基坑，需采取井点降水、集水井排水等措施，否则会导致基坑积水、边坡坍塌，影响施工安全；回填时，渗透性强的土需填在下层，便于排水，防止雨水侵蚀基础。 渗透性弱的土（如黏土）：地下水渗透速度慢，基坑降水难度较小，但排水不畅，易积水；回填时需控制含水率，避免因排水不畅导致填土软化、沉降。 4. 土的可松性——影响土方量计算和场地布置 最初可松性系数：影响开挖后土方的运输量，需根据该系数计算运输车辆数量、运输路线，避免运输量估算偏差。 最终可松性系数：影响基坑回填的土方量计算，需根据该系数确定回填土的需求量，避免出现土方不足或剩余过多的情况，合理规划土方堆放场地。 ■练习题 一、单选题（下面选项中只有一个答案是正确的，每题2分，共20分） 1.下列土类中，属于一类土（松软土）的是（ ） A. 粉质黏土 B. 砂土 C. 腐殖土 D. 碎石土 2.鉴别一类土与二类土的核心依据是（ ） A. 土的颜色 B. 土的湿度 C. 开挖难易程度 D. 土的密度 3.二类土（普通土）的主要特征是（ ） A. 质地松软，能用手捏碎 B. 质地较硬，需用镐开挖 C. 含少量碎石，用锹开挖需辅助镐 D. 坚硬，需用爆破开挖 4.下列关于三类土（坚土）的描述，正确的是（ ） A. 主要由砂、腐殖土组成 B. 开挖时需用镐为主，锹辅助 C. 能用手轻松掰开 D. 不含碎石和卵石 5.土的工程分类中，划分土类的主要依据是（ ） A. 土的颗粒级配 B. 土的含水量 C. 土的开挖难易程度 D. 土的孔隙比 6.土的含水量是指（ ） A. 土中水分的质量与土颗粒质量的比值 B. 土中水分的体积与土总体积的比值 C. 土中水分的质量与土总体质量的比值 D. 土中水分的体积与土颗粒体积的比值 7.下列土的工程性质中，对土方开挖速度影响最大的是（ ） A. 土的压缩性 B. 土的抗剪强度 C. 土的渗透性 D. 土的密实度 8.当土的含水量过高时，对土方施工的不利影响是（ ） A. 开挖难度增大 B. 土方运输效率提高 C. 边坡易稳定 D. 夯实质量变好 9.三类土与二类土相比，其最大区别在于（ ） A. 颜色不同 B. 含碎石量更多，开挖更困难 C. 含水量更高 D. 孔隙比更大 10.下列哪种土的鉴别方法可快速区分一类土和三类土（ ） A. 观察颜色 B. 用手搓捻 C. 用镐试挖 D. 测量含水量 二、多选题（每题3分，共10道，共计30分） 1.土的工程分类中，一类土（松软土）的典型特征包括（ ） A. 质地松软 B. 能用手捏碎 C. 含大量碎石 D. 开挖时无需镐具 E. 渗透性极强 2.下列属于二类土（普通土）的有（ ） A. 粉质黏土 B. 潮湿的黄土 C. 含少量碎石的砂 D. 腐殖土 E. 卵石土 3.鉴别一～三类土时，常用的方法有（ ） A. 视觉观察法 B. 手感鉴别法 C. 开挖试验法 D. 含水量测量法 E. 密度测量法 4.土的工程性质主要包括（ ） A. 含水量 B. 密实度 C. 渗透性 D. 抗剪强度 E. 压缩性 5.土的密实度对土方工程施工的影响体现在（ ） A. 影响开挖难度 B. 影响边坡稳定性 C. 影响夯实质量 D. 影响土方运输量 E. 影响土的颜色 6.三类土（坚土）的鉴别要点有（ ） A. 质地坚硬 B. 含较多碎石、卵石 C. 用锹难以开挖 D. 需用镐为主开挖 E. 能用手捏碎 7.土的渗透性对土方施工的影响包括（ ） A. 影响降水效果 B. 影响边坡稳定 C. 影响土方开挖速度 D. 影响夯实质量 E. 影响土的分类 8.下列关于土的工程性质与土方施工关系的说法，正确的有（ ） A. 土的抗剪强度越低，边坡越易坍塌 B. 土的含水量越高，越易夯实 C. 土的密实度越高，开挖难度越大 D. 土的渗透性越强，降水难度越大 E. 土的压缩性越大，回填后沉降量越大 9.下列属于土的物理性质且影响土方施工的有（ ） A. 含水量 B. 抗剪强度 C. 密实度 D. 孔隙比 E. 压缩性 区分二类土和三类土的关键特征有（ ） A. 碎石含量 B. 开挖工具 C. 土的硬度 D. 含水量 E. 土的颜色 三、判断题（10道，共20分） 1.一类土（松软土）开挖时，仅用锹即可顺利开挖，无需其他工具。（ ） 2.土的工程分类主要依据土的颗粒级配，与开挖难易程度无关。（ ） 3.二类土（普通土）质地较软，能用手轻松捏成粉末状。（ ） 4.三类土（坚土）中不含碎石和卵石，质地均匀坚硬。（ ） 5.土的含水量越高，对土方夯实越有利，夯实质量越好。（ ） 6.土的渗透性越强，降水施工时越容易排出地下水。（ ） 7.鉴别三类土时，用镐开挖困难，需借助爆破工具。（ ） 8.土的抗剪强度越低，土方边坡越容易保持稳定。（ ） 9.一类土和二类土的主要区别在于是否含有碎石。（ ） 10.土的工程性质直接影响土方开挖、运输、回填等各施工环节的效率和质量。（ ） 四、简答题（2道，共20分） 1.简述一～三类土的鉴别方法（至少写出2种常用鉴别方法及各土类的鉴别特征）。 2.简述土的主要工程性质及其对土方工程施工的具体影响。 ■真题练习 五、真题练习（每道2分，共计5道，总共10分） 1.（23年真题单选题）下列关于土的工程分类的说法，正确的是（ ） A. 一类土最坚硬，三类土最松软 B. 二类土需用镐为主、锹辅助开挖 C. 三类土能用手轻松开挖 D. 土的分类主要依据含水量 2.（23年多选题）土的含水量过高会对土方施工产生的不利影响有（ ） A. 开挖难度增加 B. 边坡易坍塌 C. 夯实质量下降 D. 运输效率降低 E. 降水难度减小 3.（20年判断题）土的密实度越高，其抗剪强度越大，对土方边坡稳定越有利。（ ） 4.（20年简答题）简述三类土的主要特征及鉴别要点，并说明其对土方开挖施工的影响。 5.（19年单选题）下列鉴别方法中，可快速判断土为一类土的是（ ） A. 用镐试挖，难以开挖 B. 用手搓捻，可捏成粉末 C. 含大量碎石，质地坚硬 D. 含水量极高，呈泥泞状 ■参考答案 一、单选题答案 1.C 2.C 3.C 4.B 5.C 6.C 7.A 8.B 9.A 10.C 二、多选题 1.ABD 2.ABC 3.ABC 4.ABCDE 5.ABCD 6.ABCD 7.ABC 8.ACDE 9.ACD 10.ABC 三、判断题 1.√ 2.× 3.× 4.× 5.× 6.√ 7.× 8.× 9.× 10.√ 四、简答题 1.答：常用鉴别方法有视觉观察法和手感鉴别法、开挖试验法，具体特征如下： （1）视觉观察法：一类土（松软土）多为腐殖土、砂质土，颜色较浅，质地均匀松软，无明显碎石；二类土（普通土）多为粉质黏土、潮湿黄土，含少量碎石，质地较均匀；三类土（坚土）含较多碎石、卵石，质地坚硬，颗粒不均匀。 （2）手感鉴别法：一类土用手捏可轻松成团，甚至捏碎；二类土用手捏可成团，不易捏碎，搓捻有黏性；三类土用手捏难以成团，手感坚硬，搓捻无黏性。 （3）开挖试验法：一类土仅用锹即可开挖，无需镐具；二类土用锹开挖需辅助镐，开挖难度中等；三类土用锹难以开挖，需以镐为主，开挖难度较大。 2.答：土的主要工程性质及对土方施工的影响如下： （1）含水量：影响土的可塑性、压实性和强度。含水量过低，土颗粒松散，难以夯实；含水量过高，土呈泥泞状，开挖、运输困难，边坡易坍塌，夯实质量下降。 （2）密实度：影响土的强度和开挖难度。密实度越高，土的强度越大，开挖难度越大，但边坡稳定性越好，回填后沉降量越小。 （3）渗透性：影响降水施工和边坡稳定。渗透性强的土，降水时地下水易排出，可降低开挖难度，但边坡易因地下水渗透而坍塌；渗透性弱的土，降水难度大，易产生积水，影响施工进度。 （4）抗剪强度：影响边坡稳定性和开挖难度。抗剪强度越高，土的抗滑动能力越强，边坡越稳定，开挖时不易坍塌；抗剪强度越低，边坡越易坍塌，需采取支护措施。 （5）压缩性：影响回填工程质量。压缩性大的土，回填后沉降量较大，可能导致建筑物沉降变形，需进行分层夯实，降低压缩性。 五、高考真题 1.B 2.ABCD 3.√ 4.答：（1）三类土（坚土）的主要特征：质地坚硬，含较多碎石、卵石，颗粒不均匀，黏性中等，抗剪强度较高。 （2）鉴别要点：视觉上可见大量碎石、卵石，颗粒粗糙；手感上坚硬，难以用手捏成团，搓捻无黏性；开挖试验中，用锹难以开挖，需以镐为主，辅助锹进行开挖。 （3）对土方开挖施工的影响：开挖难度较大，需消耗更多人力和机械，施工效率较低；开挖过程中易产生大块碎石，需进行破碎处理；边坡稳定性较好，但仍需根据开挖深度设置合理边坡，防止碎石滑落；运输时需注意碎石对运输工具的磨损，同时需分类堆放碎石和土料。 5.B 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $