土壤力学:土壤分类系统
目前有许多分类系统将土壤分为不同的类别。不同的国家有不同的分类参数和分类标准，根据土壤的物理和化学性质将其分为不同的类别。在美国，统一分类系统和AASHTO分类系统非常受欢迎。自然资源转换服务是另一个专门适用于农业的分类系统。在本文的下面几节中，我们将详细讨论不同的分类系统。
AASHTO分类系统
1929年，公路局提出了一种土壤分类系统。这是由C. A. Terzaghi和Charles Hogentogler在1929年开发的，今天它被称为AASHTO土壤分类系统。分类系统考虑了阿特伯格极限(参见土壤特性在本系列中)和颗粒粒度，同时将土壤分为七个不同的组，如A1, A2等，系列以A7结束。该系统应用于高速公路的设计中，可以根据路面下的土壤特征来明确路面的特性。
AASHTO系统还为土壤分配了一个组指标值。A1、A2、A8为组分类值，其中A1为公路设计最佳土种，A7为公路设计最差土种。另一方面，群体指标值接近0意味着土壤非常好，接近20意味着土壤非常差。相邻的表格根据在筛析过程中通过0.075 mm筛的数量将土壤成分分组。
图片:AASHTO土壤分类图-请点击放大
统一土壤分类系统(USCS)
统一土壤分类系统是Cassagrande于1942年开发的，它将土壤分为不同的组，如良好的土壤，差的土壤，有机土壤和许多其他类型。它被岩土工程师用来确定土壤的粒度分布和质地。每种类型的土壤都用两个字母的符号表示，第一个字母定义土壤的类型，第二个字母表示其可塑性和分级的质量。例如，如果超过50%的土壤通过0.075 mm的筛分，则属于细粒组。现在，如果土壤样品的液体极限小于50，它将被称为ML或CL，意思是低可塑性的淤泥或粘土。如果土壤样本是有机的，它将被简单地称为OL，无论是淤泥还是粘土。
图片:统一土壤分类图
这个塑性图是根据土壤的塑性指数和液体极限来确定其性质的。一旦我们了解了土壤的性质及其群指标值，在进行施工工作时就很容易使用土壤了。
美国农业部分类系统
美国农业部的分类系统是由自然资源转换服务局开发的，它从农业的角度对土壤进行分类。根据地形条件、地下水位、时间、植被等因素，土壤被分为11个不同的组。下表将显示不同深度和风化程度的土壤如何改变它们的顺序。
下面讨论美国农业部土壤分类系统下不同类型的土壤及其性质。
- 新成土-没有诊断层，地球上第二丰富的土壤层占无冰土地面积的16%。
- Andisols-由火山灰形成，含有很高的玻璃和胶体比例，占全球土地(无冰地区)的1%。
- 湿润-发现于干旱、潮湿和硬木森林覆盖的地区，高产的食物和纤维生长。
- 干旱土-生长在干旱和半干旱地区，有机质含量极低，水分不足，不适合植物生长
- Gelisols-也被称为低温土壤，发现在非常寒冷的气候，深色土壤，不富含钾和钙，因此不太适合农业活动。
- 有机土-也称为有机溶胶或泥炭，高度有机土壤，具有低容重和排水不良。
- 始成-地表发育轻微的土壤、苔原地区新形成的土壤和新的火山沉积物。
- 变性土-在干旱和半湿润地区发现的富含粘土的土壤，颜色较深，潮湿时水化，干燥时开裂。
- 氧化土-发现于热带雨林，也被称为红土，含有铁、铝和其他氢氧化物的氧化物，使其呈红色或黄色。
- 灰化土-也被称为灰，发现于针叶林和潮湿地区，由于排水不良，对农业不利。
- 老成土-发现于热带和潮湿的温度地区，有红色和酸性的性质，含有非常高的粘土含量。
参考文献
土壤分类,Fullerton.edu (pdf)
统一土壤分类系统，https://www.environment.nsw.gov.au/resources/soils/testmethods/usc.pdf
土壤分类,Uwyo.edu
图片
塑性图表，第3页土壤分类(pdf)
美国农业部土壤分类，https://wwweng.uwyo.edu/classes/sp2011/ce3600/3_classify/image1094.gif
这篇文章是该系列的一部分:帮助岩土工程主题-土力学
本系列共五篇文章，涵盖了土力学的基础知识，应引起岩土工程和土木工程领域以及农学家的兴趣。