第4章-地貌與第四紀松散沉積物ppt

長沙理工大學土木與建筑學院SchoolofCivilEngineeringandArchitecture

《工程地質(zhì)》（動畫）

嚴聰：Telmail:ycong0790@工程地質(zhì)第四章地貌與第四系松散沉積物地貌31第四系松散沉積物32特殊土極其工程地質(zhì)性質(zhì)33工程地質(zhì)第一節(jié)地貌一、地貌概述二、地貌類型主要內(nèi)容

工程地質(zhì)第一節(jié)地貌一、地貌概述1.地貌形成和發(fā)展（1）地貌形成和發(fā)展的動力a.內(nèi)力作用：起決定作用b.外力作用：起雕塑作用工程地質(zhì)a.取決于內(nèi)外力作用之間量的對比；b.取決于地貌水準面；c.取決于地質(zhì)構(gòu)造、巖性、氣候條件。1.地貌形成和發(fā)展(1)地貌分級巨型地貌:大陸與海洋，內(nèi)海與山系大型地貌：山脈、高原、山間盆地中型地貌：河谷及河谷之間的分水嶺小型地貌：殘丘、階地、沙丘、小的侵蝕溝。

工程地質(zhì)一、地貌概述2.地貌的分級與分類：

工程地質(zhì)2.地貌的分級與分類：絕對高度、相對高度、地面的平均坡度（2）地貌形態(tài)分類工程地質(zhì)形態(tài)類別絕對高度(m)相對高度(m)平均坡度(0)舉例山地高山＞3500＞1000＞25喜馬拉雅山、天山中山3500-10001000-50010-25大別山、廬山、雪峰山低山1000-500500-2005-10東川平行嶺谷、華釜山丘陵＜500＜200閩東沿海丘陵平原高原＞600＞200我國四大高原高平原＞200成都平原地平原0-200華東、華北、長江中下游平原洼地低于海平面高度吐魯番盆地大陸地貌的形態(tài)分類工程地質(zhì)2.地貌的分級與分類：a.內(nèi)力地貌：構(gòu)造地貌、火山地貌（3）地貌的成因分類a.內(nèi)力地貌b.外力地貌工程地質(zhì)水成地貌（如河流地貌）冰川地貌風成地貌（雅丹地貌）巖溶地貌（喀斯特）重力地貌黃土地貌凍土地貌（3）地貌的成因分類：

b.外力地貌工程地質(zhì)雅丹地貌實例1敦煌雅丹地貌工程地質(zhì)雅丹地貌實例2巖石雅丹：烏爾禾(新疆)工程地質(zhì)冰川地地貌實例冰蝕地貌

由粗礫圍成的多邊形土（右圖）

工程地質(zhì)流水地貌實例1工程地質(zhì)

重力地貌實例1工程地質(zhì)

黃土地貌實例工程地質(zhì)

巖溶地貌實例九寨溝工程地質(zhì)二、地貌類型地貌類型1.山嶺地貌2.山坡3.平原地貌1.山嶺地貌工程地質(zhì)二、地貌類型山頂（山脊、埡口）山坡（形態(tài)分類）山腳(1)山嶺地貌的形態(tài)要素：（2）山嶺地貌的類型：構(gòu)造變動形成的山嶺：平頂山、單面山、褶皺山、斷塊山和褶皺斷塊山。工程地質(zhì)1.山嶺地貌工程地質(zhì)山嶺地貌實例指出圖中山嶺要素工程地質(zhì)1.山嶺地貌a.火山作用形成的山嶺錐狀火山盾狀火山b.剝蝕作用形成的山嶺（2）山嶺地貌的類型a.埡口：越嶺的公路路線若能尋找合適埡口，可以降低公路高程和減少展線工程量。工程地質(zhì)（3）埡口與山坡1.山嶺地貌工程地質(zhì)（3）埡口與山坡

構(gòu)造型埡口剝蝕型埡口剝蝕-堆積型埡口b.埡口的類型有工程地質(zhì)二、地貌類型2.山坡（1）按山坡的縱向輪廓分類（2）按山坡的縱向坡度分類工程地質(zhì)2.山坡a.直線型山坡：坡度均勻b.凸形山坡：上緩下陡c.凹型山坡：上陡下緩d.階梯形坡：水平巖層或古滑坡形成。(1)按山坡的縱向輪廓分類工程地質(zhì)二、地貌類型3.平原地貌高平原中平原低平原構(gòu)造平原侵蝕平原堆積平原（1）按高程分（2）按成因分工程地質(zhì)一、第四系松散沉積物類型二、第四系松散沉積物第二節(jié)第四紀松散沉積物主要內(nèi)容工程地質(zhì)一、第四系松散沉積物類型沉積物類型堆積重力大陸流水堆積海水堆積地下水堆積冰川堆積風力堆積工程地質(zhì)二、第四系松散沉積物1.基本特征與工程地質(zhì)性質(zhì)主要沉積物類型（1）湖泊沉積物（2）海洋沉積物（3）冰磧與冰水沉積物（4）風積物工程地質(zhì)1.湖泊沉積物特點：總的特點是由湖岸向湖心沉積顆粒逐漸變細即湖岸附近是較粗的礫砂沉積。磨圓度較好，有明顯的層理交錯層理和磨圓度。干旱和潮濕地區(qū)沉積不一樣。工程地質(zhì)2.海洋沉積物特點：由岸向海洋方向分為：濱海帶、淺海帶、大陸斜和深海帶。工程地質(zhì)冰川融化，就地堆積的物質(zhì)為冰磧。沒有分選，磨圓度差。礫石表面常有冰川磨光面和冰川擦痕，礫石因長期受冰川作用而變形。具有一定的分選性和磨圓度。3.冰磧與冰水沉積物工程地質(zhì)在干燥的氣候條件下，風化碎屑物質(zhì)被風吹起，搬運一定距離堆積而成風積土。風積土主要有兩種類型。即風成砂和風成黃土。4.風積物（定義）工程地質(zhì)4.風積物（類型）（1）風成砂在干旱地區(qū)，風力將砂粒吹起，其中包括粗、中、細粒的砂，吹過一定距離后風力減弱，飛颶的砂粒墜落堆積而成風成砂一般統(tǒng)稱為沙漠。工程地質(zhì)4.風積物（2）風成黃土（定義）在干旱氣候條件下，隨著風的停息而沉積成的黃色粉土沉積物稱風成黃土，或簡稱黃土。工程地質(zhì)

（2）風成黃土（特征）4.風積物特征：無層次，質(zhì)地疏松，雨水易于滲入地下，有垂直節(jié)理，常在溝谷兩側(cè)形成峭壁陡立。天然狀態(tài)下的黃土如未被水浸濕，其強度一般較高，壓縮性也小，是建筑物的良好地基。工程地質(zhì)第三節(jié)特殊土及其工程地質(zhì)性質(zhì)主要內(nèi)容一、特殊土的類型二、軟土三、黃土四、膨脹土五、鹽漬土六、紅土七、凍土工程地質(zhì)第三節(jié)特殊土及其工程地質(zhì)性質(zhì)一、特殊土類型軟土、黃土膨脹土、鹽漬土紅土、凍土二、軟土工程地質(zhì)主要內(nèi)容1.軟土的定義：是指含水量大、壓縮性高、承載力低和抗剪強度低的一類土的總稱。而不是指某一種土。2.軟土的特征。工程地質(zhì)2.軟土的特征二、軟土（1）顏色:灰綠、灰黑（2）粒度成分：粘粒及粉粒（3）礦物成分：石英、長石、云母、伊犁石、高嶺石（4）結(jié)構(gòu)：海綿狀或蜂窩狀（5）構(gòu)造：層理構(gòu)造工程地質(zhì)（1）沿海沉積型

:按沉積部位又可分為：濱海相、瀉湖相、溺谷相、三角洲相;（2）內(nèi)陸湖盆沉型；（3）河灘沉積型；（4）沼澤沉積型；二、軟土3.軟土的成因及分布工程地質(zhì)（1）天然含水量高，孔隙比大；（2）透水差，壓縮性高；（3）抗剪強度低；（4）具有觸變性；（5）流變性顯著。

二、軟土4.軟土的工程地質(zhì)成因工程地質(zhì)三、黃土主要內(nèi)容1.黃土及其特征（前所述）2.黃土的成因及其分布3.黃土的工程地質(zhì)特征工程地質(zhì)2、黃土的成因、分布及其年代（1）成因：原生黃土為風力的作用，如我過北方的黃土為季風環(huán)流與西風環(huán)流共同作用的結(jié)果。次生黃土為河流、洪流共同作用的結(jié)果。三、黃土2、黃土的成因、分布及其年代（2）分布：全世界都有分布。我國分布最廣。西北、華北、山東、內(nèi)蒙古及東北等地區(qū)均有分布。（3）年代：午城黃土、離石黃土、馬蘭黃土、新近沉積的黃土（Q1-4)工程地質(zhì)工程地質(zhì)3.黃土的工程地質(zhì)特征（1）黃土的粒度成分：以粉粒為主，約占60%-70%,其次是砂粒和粘粒。各占1%-29%和8%-26%粒度成分在水平方向上有規(guī)律的變化。三、黃土工程地質(zhì)3.黃土的工程地質(zhì)特征（2）黃土的相對密度和密度:黃土的相對密度在2.54-2.84之間。砂粒含量高相對密度低。黃土的密度低。（3）黃土的含水量:含水量與氣候和地下水位有關，含水量高則濕陷性弱，含水量低則濕陷性強。含水量超過25%就不再具有濕陷性。3.黃土的工程地質(zhì)特征

工程地質(zhì)工程地質(zhì)3.黃土的工程地質(zhì)特征（4）黃土的壓縮性壓縮性中等至高等（新近沉積的）（5）黃土的抗剪強度抗剪強度中等。遇水軟化甚至濕陷后強度急劇降低。工程地質(zhì)3.黃土的工程地質(zhì)特征（６）黃土的濕陷性:自重濕陷和非自重濕陷。后者比較普遍，工程意義大。黃土的陷穴。工程地質(zhì)砂頁巖、花崗巖黃壤實例工程地質(zhì)四、膨脹土1.膨脹土的特征及其分布2.膨脹土的成因和時代3.膨脹土的工程特性4.膨脹土的脹縮性指標主要內(nèi)容工程地質(zhì)顏色:多為灰白、棕黃、棕紅、褐色等；粒度成分:以粘粒為主，其次是粉粒；粘粒的成分:以蒙脫石為主；具有強烈的膨脹、收縮特性；裂隙:各種成因的裂隙十分發(fā)育；超固結(jié)性:早期形成的膨脹土具有超固結(jié)性1.膨脹土的特征及其分布（1）特征工程地質(zhì)世界各國均有分布，我國是膨脹土分布最廣、面積最大的國家之一。（2）膨脹土的分布1.膨脹土的特征及其分布工程地質(zhì)2.膨脹土的成因和時代（1）成因：沖積、洪積、殘積、坡積等多種因素都可以形成膨脹土。（2）時代：從晚第三紀的晚新世N2開始到更新世晚期Q3都有。工程地質(zhì)3.膨脹土的工程特性（1）土的液限WL>40％，塑性指數(shù)Ip>17

。

（2）膨脹土有顯著的吸水膨脹，失水收縮。

兩種變形特性，一般強度較高，壓縮性低易被誤認為是較好地基土。（3）膨脹土具有超固結(jié)性。工程地質(zhì)4.膨脹土的脹縮性指標（1）自由膨脹率(Fs)：人工制備的烘干樣在水中吸水后體積增量與原體積之比。Fs＞40%時為膨脹土。（2）膨脹率(Csw)：人工制備的烘干樣在一定的壓力下，側(cè)向受限浸水膨脹穩(wěn)定以后，試樣增加高度與原高度之比。Csw≥40%時為膨脹土。工程地質(zhì)4.膨脹土的脹縮性指標（3）線縮率(esl)土樣收縮后高度減小量與原高度之比esl≤5%時為膨脹土。5.膨脹土路基的施工技術(shù)強膨脹土穩(wěn)定性差，不應作為路基填料；中等膨脹土宜經(jīng)過加工、改良處理后作為填料；直接使用中、弱膨脹土填筑路堤時，應及時對邊坡及頂部防護。

工程地質(zhì)工程地質(zhì)地下水的礦化度高，有充分的鹽分來源;地下水埋藏較淺，毛細作用能達到地表有被蒸發(fā)作用影響的可能；氣候干旱，年降雨量小于蒸發(fā)量。土中易溶鹽的含量大于0.5％時為鹽漬土。（1）鹽漬土的形成條件五、鹽漬土1.鹽漬土的形成和類型工程地質(zhì)按形成的原因可分為：鹽土、堿土和膠堿土;按地理分布區(qū)域分類:我國的分為濱海鹽漬土、內(nèi)陸鹽漬土和沖擊平原鹽漬土;按含鹽成分分:見P91表4-4、5(2)鹽漬土的分類1.鹽漬土的形成和類型工程地質(zhì)（1）結(jié)晶鹽的膨脹性（2）鹽漬土的力學性質(zhì)

（3）鹽漬土的濕陷性和水穩(wěn)性（4）鹽漬土的壓實性（5）鹽漬土中的有害毛細水作用五、鹽漬土2.鹽漬土的工程性質(zhì)工程地質(zhì)碎屑化和粘土化階段紅土化階段鋁土礦物階段六、紅土1.紅土的形成與分類（1）紅土的形成紅土的形成（三個階段）工程地質(zhì)紅土分布在北緯35度到南緯35度之間，我國分布在北緯32度以南。高溫、多雨、潮濕、干濕季節(jié)；母巖成分；地形、地貌和新構(gòu)造運動。（1）紅土的形成a.紅土分布地域發(fā)育因素工程地質(zhì)4.3.5紅土一層:均質(zhì)紅土和網(wǎng)紋紅土；二層:雜色粘性土；三層:一般殘積土（1）紅土的形成b.紅土層次工程地質(zhì)殘積紅土網(wǎng)紋紅土碳酸鹽形成的典型紅粘土；玄武巖形成的紅粘土；花崗巖形成的紅土；紅層出露區(qū)紅土；中更新世網(wǎng)紋紅土。（2）紅土的分類a.按物質(zhì)來源分兩類b.綜合分類工程地質(zhì)六、紅土（1）液限教高，含水較多（2）孔隙比變化范圍大（3）強度變化范圍大（4）膨脹性極弱，有一定的收縮性（5）浸水后強度一般降低2.紅土的工程性質(zhì)工程地質(zhì)砂頁巖磚紅壤、紅壤實例工程地質(zhì)（1）季節(jié)性凍土主要分布在我國華北、西北及東北地區(qū)。（2）季節(jié)性凍土對建筑物的危害主要是有土的凍脹、融沉引起的。七、凍土1.季節(jié)凍土及其凍融現(xiàn)象工程地質(zhì)（1）多年凍土的分布及其特征a.分布：高原凍土分布在青藏高原及西部高