第四章各類土的工程地質(zhì)特征

第四章

各類土的工程地質(zhì)性質(zhì)§4.1一般土的工程地質(zhì)特征

§4.2特殊土的工程地質(zhì)特征第四章link一般土巨粒土或含巨粒土粗粒土細(xì)粒土礫類土砂類土粉土粘土粉質(zhì)粘土粘土一、一般土按粒度成分分類§4.1一般土的工程地質(zhì)特征

建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范-GB50007-2002分類法地基土巖石碎石土砂土粉土粘性土土的名稱顆粒形狀粒組含量漂石塊石圓形及亞圓形為主棱角形為主粒徑大于200mm的顆粒超過(guò)全質(zhì)量50%卵石碎石圓形及亞圓形為主棱角形為主圓形及亞圓形為主棱角形為主圓礫角礫粒徑大于20mm的顆粒超過(guò)全質(zhì)量50%粒徑大于2mm的顆粒超過(guò)全質(zhì)量50%碎石土砂土土的名稱粒組含量礫砂粒徑大于2mm的顆粒占全質(zhì)量25--50%粗砂粒徑大于0.5mm的顆粒超過(guò)全質(zhì)量50%中砂粒徑大于0.25mm的顆粒超過(guò)全質(zhì)量50%細(xì)砂粒徑大于0.075mm的顆粒超過(guò)全質(zhì)量85%粉砂粒徑大于0.075mm的顆粒超過(guò)全質(zhì)量50%10<Ip≤17的土Ip>17的土粘土粉質(zhì)粘土粉土粘性土粒徑大于0.075mm的顆粒含量小于全質(zhì)量50%而塑性指數(shù)Ip≤10的土塑性指數(shù)Ip>10的土按塑性指數(shù)分類，按塑性圖分類二、一般土的工程地質(zhì)特征（一）礫類土（G）的工程地質(zhì)性質(zhì)顆粒粗大，礦物成分以巖屑、原生長(zhǎng)石、石英、云母為主；單粒結(jié)構(gòu)，孔隙大，無(wú)連結(jié)，透水性極強(qiáng)，壓縮性低，值大，抗剪強(qiáng)度高。工程地質(zhì)評(píng)價(jià)：1.礫類土是建筑良好的地基，承載力高，是混凝土良好的骨料；2.作壩基或渠道邊旁、底板時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重滲漏，作建筑地基開(kāi)挖漏水量大。（二）砂類土（S）的工程地質(zhì)性質(zhì)土中粘粒較少，以砂粒為主，以原生礦物石英、云母為主；單粒結(jié)構(gòu)，無(wú)連結(jié)，孔隙大，透水性強(qiáng)，壓縮性較低，壓縮過(guò)程快，抗剪強(qiáng)度高，值較大。粉砂、細(xì)砂尤其是飽水細(xì)砂粉砂，易振動(dòng)液化。工程地質(zhì)評(píng)價(jià)：1.礫砂、粗砂、中砂是建筑物良好地基，也是建筑好材料，開(kāi)挖漏水，水工建筑物漏水；2.細(xì)砂、粉砂性質(zhì)差，壓縮性較高，較小。（三）細(xì)粒土的工程地質(zhì)性質(zhì)顆粒細(xì)小，粘粒含量多，含親水性礦物較多，團(tuán)聚結(jié)構(gòu)，結(jié)合水連結(jié)或膠結(jié)，孔隙細(xì)小而數(shù)量多，透水性弱，隨含水量的變化表現(xiàn)出不同的稠度狀態(tài)，如塑性、膨脹性、收縮性等；壓縮性較高，過(guò)程慢，抗剪強(qiáng)度以為主。性質(zhì)與粘粒含量、、密切相關(guān)。工程地質(zhì)評(píng)價(jià)：堅(jiān)硬硬塑粘性土作地基，承載力高；軟塑—承載力低，過(guò)量沉降或失穩(wěn)，邊坡滑動(dòng)。4.2特殊土的工程地質(zhì)特征一、淤泥類土指在靜水或緩慢流水條件下、在有微生物參與下沉積的，含較多有機(jī)質(zhì)，天然含水率比、天然孔隙>1的疏松軟弱粉質(zhì)粘性土。淤泥類土

淤泥e>1.5

淤泥類土1.5>e>1

一、淤泥類土（一）物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

1．粒度上主要是粉質(zhì)粘土和粉質(zhì)砂土

2．含大量粘土礦物和部分石英、長(zhǎng)石、云母；有機(jī)質(zhì)含量較多（5％～15％）。

3．呈灰、灰藍(lán)、灰綠和灰黑等暗淡的顏色，污染手指并有臭味。

4．結(jié)構(gòu)常為蜂窩狀、疏松多孔，定向排列明顯、層理較發(fā)育，常具薄層狀構(gòu)造。一、淤泥類土（二）工程地質(zhì)特征

1.高孔隙比，結(jié)構(gòu)疏松多孔，孔隙比常見(jiàn)值為1.0~2.0；

2.高含水量，液限一般為40％~60％，飽和度一般>95％，天然含水率多為50~70％。未擾動(dòng)時(shí)，處于軟塑狀態(tài)，一經(jīng)擾動(dòng)，結(jié)構(gòu)破壞，處于流動(dòng)狀態(tài);

3.透水性極弱，一般垂直方向地滲透系數(shù)較水平方向小些;

4.高壓縮性，壓縮系數(shù)0.7-1.5PMa,過(guò)程慢;

5.抗剪強(qiáng)度很低，,小

6.較顯著的觸變性和蠕變性二、淤泥類土（三）工程地質(zhì)評(píng)價(jià)

淤泥類土不宜做建筑地基，高壓縮性，低抗剪性，承載力低，做地基主要問(wèn)題是產(chǎn)生過(guò)量沉降，規(guī)定淤泥類土用含水量查表定承載力。二、黃土類土

黃土是一種特殊的第四紀(jì)陸相松散堆積物.黃土顏色呈黃色，顆粒成分以粉粒為主,富Caco3,有肉眼可見(jiàn)的大孔隙,天然剖面上垂直節(jié)理發(fā)育,被水浸濕后土體顯著沉陷(濕陷土),具上述特征的土稱為典型黃土；而與之相似,但缺少個(gè)別特征的土稱為黃土狀土。典型黃土和黃土狀土統(tǒng)稱黃土類土,簡(jiǎn)稱黃土。黃土塬

黃土峁

黃土梁（一）黃土劃分1.老黃土：以午城黃土和離石黃土為代表，沉積時(shí)代早，土質(zhì)密室，不具濕陷性；2.新黃土：包括馬蘭黃土及現(xiàn)代黃土，結(jié)構(gòu)疏松多孔，具濕陷性，與工程建筑密切相關(guān)；3.新近沉積的黃土：最近沉積黃土，土疏松多孔，壓縮性高，濕陷性不一，分布在局部地區(qū)。典型黃土：黃色、粉粒為主、富含碳酸鈣、大孔隙和垂直解理發(fā)育，具濕陷性。黃土狀土：不完全具備典型黃土特點(diǎn)。二、黃土類土（二）黃土的成分、結(jié)構(gòu)1.粒度成分以粉土顆粒（0.05~0.005mm）為主，約占60％，顆粒細(xì)小均勻；2.礦物成分以碎屑礦物為主，其中石英含量超過(guò)一半，長(zhǎng)石30%~40%，碳酸鈣較多（8%~17%），少量粘土礦物（水云母為主），少量有機(jī)質(zhì)，含易溶、中溶鹽，礦物親水性差；3.典型黃土是粒狀架空點(diǎn)接觸結(jié)構(gòu)，疏松多孔，未經(jīng)很好壓實(shí)，膠結(jié)連結(jié)和粘粒吸附的結(jié)合水連結(jié)，連結(jié)強(qiáng)，遇水結(jié)構(gòu)遭破壞；

二、黃土類土（三）黃土的工程地質(zhì)性質(zhì)1.塑性較弱,；2.含水較少；3.透水性較強(qiáng)，疏松多孔，未經(jīng)很好壓實(shí)，大孔隙發(fā)育；4.結(jié)構(gòu)疏松多孔，孔隙比為0.8~1.1；5.強(qiáng)度較高，因?yàn)閴嚎s中等，抗剪強(qiáng)度較高；6.抗水性弱，浸水后明顯濕陷，遇水強(qiáng)烈崩解，膨脹量較小，但失水收縮較明顯；

二、黃土類土（四）黃土的濕陷性的評(píng)價(jià)1.黃土的濕陷性:黃土在一壓力作用下受水浸濕后，結(jié)構(gòu)迅速破壞而產(chǎn)生顯著附加沉陷的性能。產(chǎn)生的原因：它具有明顯的遇水連結(jié)減弱。2.濕陷系數(shù)的定義，計(jì)算式。以P=0.2MPa為準(zhǔn)測(cè)得的來(lái)判斷濕陷性，<0.015,非濕陷性黃土。3.自重濕陷系數(shù)：4、計(jì)算自重濕陷量5、總濕陷量濕陷性黃土地基濕陷等級(jí)見(jiàn)P47表4-4三、紅土紅土:在熱帶或亞熱帶濕熱條件下，經(jīng)過(guò)紅土化作用形成的含有較多粘粒，富含鐵鋁氧化物膠結(jié)的紅色粘性土。紅土化作用：母巖經(jīng)過(guò)強(qiáng)烈的風(fēng)化后，硅和巖基（鉀、鈉、鈣、鎂）大量流失而使鐵鋁富集的作用。三、紅土（一）紅土分布和成因1.花崗巖殘積紅土（沿海一帶）2.玄武巖殘積紅土（海南，雷州半島）3.紅層殘積紅土（原巖：砂巖、粉砂巖、泥巖）4.紅粘土：指碳酸鹽系巖石，經(jīng)過(guò)強(qiáng)烈的化學(xué)風(fēng)化，形成的褐紅、棕紅的殘積（坡積）的高塑性粘土。三、紅土（二）紅土基本特征

1.粘粒（粒徑<0.005mm）含量高，高分散性;2.粘土顆粒主要是高嶺石為主以及水云母，蒙脫石極少;主要化學(xué)成分為：SiO2、Al2O3、Fe2O3、游離氧化物含量高。

3.常呈蜂窩狀結(jié)構(gòu)，常有很多裂隙（網(wǎng)狀裂隙）、結(jié)核和土洞。

三、紅土（三）紅粘土工程地質(zhì)特征1.高塑性和分散性；

液限一般為50~80%，塑限為30～60％，塑性指數(shù)一般為20~50。2.高含水率、低密度；

天然含水率一般為30％~60％，飽和度>85％，密實(shí)度低，大孔隙明顯，孔隙比>1.0；液性指數(shù)一般都小于0.4；堅(jiān)硬和硬塑狀態(tài)。3.強(qiáng)度較高，壓縮性較低；4.失水收縮明顯，浸水膨脹弱；（四）紅粘土的不均勻性（1）沿深度上，隨著深度的加大，紅粘土的天然含水率、孔隙比、壓縮系數(shù)都有較大的增高，狀態(tài)由堅(jiān)硬、硬塑可變?yōu)榭伤?、軟塑，而?qiáng)度則大幅度降低。

（2）在水平方向上，由于地形地貌和下伏基巖起伏變化，性質(zhì)變化也很大，地勢(shì)較高的，由于排水條件好，天然含水率和壓縮性較低，強(qiáng)度較高，而地勢(shì)較低的則相反。三、紅土四、膨脹土（一）成分和結(jié)構(gòu)特征1.以粘土為主，具有黃、紅、灰、白等色，土中含有較多地粘土，大于35%，粘土礦物多為蒙脫石、伊利石，少量易溶、中溶鹽，少量有機(jī)質(zhì)，常見(jiàn)鐵錳和鈣質(zhì)結(jié)核；2.結(jié)構(gòu)致密，呈堅(jiān)硬~硬塑狀態(tài)，裂隙和微層理發(fā)育；3.化學(xué)成分為SiO2、Al2O3、Fe2O3、硅鋁率K＝3~5。

四、膨脹土（二）膨脹土的工程地質(zhì)特征1.膨脹土的液限、塑限和塑性指數(shù)都較大：液限為40％~68％，塑限為17%~35％，塑性指數(shù)為18~33；2.天然含水率較小，液性指數(shù)小，一般呈堅(jiān)硬或硬塑狀態(tài)；3.天然情況下，強(qiáng)度較高，內(nèi)聚力大，吸水強(qiáng)度顯著降低；4.具有顯著吸水膨脹，失水收縮的特性。

四、膨脹土膨脹土是一種吸水