土木工程地質(zhì)學(xué)第三章地質(zhì)作用4課件

土的工程地質(zhì)特征土(soil)是各種巖石礦物顆粒組成的松散集合體.土體(soilmass)是由一定的土體材料組成,具有一定的土體結(jié)構(gòu),賦存于一定地質(zhì)環(huán)境中的地質(zhì)體.2023/2/71課件土在工程上的作用：作為建筑物的地基；作為建筑材料；作為建筑物周圍的介質(zhì)或環(huán)境；2023/2/72課件

1土的形成地表巖石破壞

搬運(yùn)沉積

2023/2/73課件殘積土(residualsoil)：巖石經(jīng)風(fēng)化后未被搬運(yùn)而殘留于原地的碎屑物質(zhì)所組成的土體，它處于巖石風(fēng)化殼的上部。其粒度成分和礦物成分受氣候和母巖巖性的控制。其發(fā)育情況還和地形有關(guān)。2023/2/75課件殘積土的工程性質(zhì)：孔隙度↑、強(qiáng)度↓、壓縮性↑，均質(zhì)性差，但具有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。原位測試強(qiáng)度>>室內(nèi)測試值。2023/2/76課件坡積土(slopesoil)：

雨水將山坡高處的風(fēng)化碎屑物順坡沖洗，堆積在較平緩的山坡腳處而形成。坡積土的工程性質(zhì)：結(jié)構(gòu)疏松，一般具較高的壓縮性。坡積形成的黃土濕陷性較大。2023/2/77課件洪積土(pluvialsoil):

由暴雨形成的暫時性山洪急流帶來的碎屑物質(zhì)在山溝出口處堆積而成。

2023/2/79課件分選性較好，離山前較近的洪積土顆粒粗，地下水位埋藏深，具有較高的承載力，壓縮性低，是工民建的良好地基。離山較遠(yuǎn)的地帶，洪積土的顆粒細(xì)，透水性不好，土質(zhì)弱，承載力低，作為建筑物地基時應(yīng)慎重對待。2023/2/710課件沖積土(alluvialsoil)：

由河流的流水作用將碎屑物質(zhì)搬運(yùn)到河谷坡降平緩的地帶堆積而成。。2023/2/711課件河漫灘相沖積土：是在洪水期河水漫溢河床兩側(cè)，攜帶碎屑物質(zhì)堆積而成。土粒較細(xì)，可以是粉土、粉質(zhì)粘土或粘土，并夾有淤泥或泥炭等軟弱土層，覆蓋于河床相沖積土之上，形成上細(xì)下粗的“二元結(jié)構(gòu)”。2023/2/713課件牛軛湖相沖積土：是在廢河道形成的牛軛湖中沉積的松軟土，顆粒很細(xì)，常含大量有機(jī)質(zhì)，有時形成泥炭。壓縮性很高，承載力很低，不宜作為建筑物的天然地基。2023/2/714課件河口（?？冢┤侵尴鄾_積土：通常是淤泥質(zhì)土或典型淤泥。面積寬廣而厚度極大。不宜作為建筑物的天然地基。但表層硬殼層，有時可用作低層建筑物的地基。2023/2/715課件2023/2/717課件海積土(marinesediment)：濱海沉積物主要由卵石、圓礫和砂組成，承載力較高。淺海沉積物主要由細(xì)粒砂土、粘性土、淤泥和生物化學(xué)沉積物組成，有層理構(gòu)造，較疏松，含水量高，壓縮性大而強(qiáng)度低。深海沉積物主要是有機(jī)質(zhì)軟泥。2023/2/718課件2023/2/719課件風(fēng)積土(aeoliansoil)：

在干旱的氣候條件下，巖石的風(fēng)化碎屑物被風(fēng)吹揚(yáng)，搬運(yùn)一段距離后，在有利的條件下堆積起來的一類土，最常見的是風(fēng)成砂和風(fēng)成黃土。2023/2/721課件2023/2/722課件特殊性土的主要工程性質(zhì)特殊性土是指某些具有特殊物質(zhì)成分和結(jié)構(gòu)、工程性質(zhì)也較特殊的土。是在一定的條件下形成的，其分布有明顯的區(qū)域性特征。2023/2/723課件淤泥類粘土(

muckysoil)：

是在靜水或水流緩慢的環(huán)境中沉積，并有微生物的參與，含有較多有機(jī)質(zhì)的疏松軟弱粘性土。分布:沿海地區(qū)濱海相、瀉湖相、三角洲相；內(nèi)陸平原或山區(qū)的湖相和沖積洪積沼澤相。

2023/2/725課件分類：孔隙比e>1.5時,稱淤泥;1.5>e>1.0時,稱淤泥質(zhì)土;10%>有機(jī)質(zhì)含量>5%時,稱有機(jī)質(zhì)土;60%>有機(jī)質(zhì)含量>10%時,稱泥炭質(zhì)土;有機(jī)質(zhì)含量>60%時,稱泥炭.2023/2/726課件特征：1)呈黃褐、灰白、花斑等顏色.2)粘粒含量高，且為親水性很強(qiáng)的蒙脫石等粘土礦物，土中可溶鹽及有機(jī)質(zhì)含量較低，常含鐵錳或鈣質(zhì)結(jié)核，結(jié)構(gòu)致密.3)表面有大量網(wǎng)狀裂隙，裂面有臘狀光澤的擠壓面。2023/2/729課件工程特性：低含水量，呈堅(jiān)硬－硬塑狀態(tài)孔隙比小，密度大高塑性，含粘粒及粉粒為主具膨脹力,自由膨脹量>40%天然狀態(tài)下壓縮性低，承載力高，但由于干縮裂隙發(fā)育,穩(wěn)定性差.浸水后或被擾動時,強(qiáng)度驟然降低.2023/2/730課件紅粘土(laterite)：

由碳酸鹽類巖石在濕熱氣候條件下，經(jīng)強(qiáng)烈風(fēng)化作用而形成的高塑性粘土。分布:云貴高原、四川東部、廣西、粵北及鄂西、湘西。低山丘陵地帶頂部和山間盆地、緩坡及坡腳地段。

2023/2/731課件特征：1)呈褐紅色,富含鐵鋁氧化物，粘粒含量很高，具有高度分散性，顆粒細(xì)而均勻，粘土礦物以高嶺石為主。2)土層中常有石芽、溶洞或土洞分布其間。3)地表裂隙發(fā)育。4)沿深度含水量增大，土質(zhì)由硬變軟。5)在水平方向上厚度變化較大，造成地基不均勻性。

2023/2/732課件工程特性：高含水量、高塑性，硬塑或可塑狀態(tài)?？紫侗却?、低密度、孔隙飽水。壓縮性低、強(qiáng)度高、地基承載力高。浸水后膨脹量小，但失水后收縮劇烈。2023/2/733課件黃土(loessalsoil)：

是干旱氣候條件下形成的一種特殊沉積物。分布:我國西北及華北地區(qū),面積約63萬km2。2023/2/734課件特征：以粉粒為主，富含碳酸鈣，肉眼可見大孔隙，垂直節(jié)理發(fā)育，常呈現(xiàn)直立的天然邊坡。工程特性：塑性較弱含水較少，堅(jiān)硬—硬塑狀態(tài)壓實(shí)程度差，孔隙比高，孔隙大抗水性弱，遇水強(qiáng)烈崩解，濕陷明顯透水性較強(qiáng)，且呈各向異性強(qiáng)度較高，粒間連接較強(qiáng)，壓縮性中等。2023/2/735課件黃土分類按成因分：原生黃土和次生黃土按形成年代分：老黃土和新黃土按濕陷性分：濕陷性黃土和非濕陷性黃土2023/2/736課件黃土濕陷性(collapsibility)：在一定壓力下受水浸潤后,結(jié)構(gòu)迅速破壞而產(chǎn)生顯著沉陷的性質(zhì)。濕陷系數(shù)δs：由室內(nèi)浸水壓縮試驗(yàn)測得的黃土樣在某種規(guī)定壓力下的濕陷量與土樣原始高度的比值。δs≥0.015為濕陷性黃土。濕陷類型：自重濕陷與非自重濕陷。實(shí)測或計(jì)算自重濕陷量>7cm時,為自重濕陷性黃土場地.濕陷起始壓力:開始出現(xiàn)明顯濕陷的壓力。2023/2/737課件鹽漬土(salinesoil):

土中易溶鹽含量>0.5%.分布:濱海型、沖積平原型、內(nèi)陸型2023/2/738課件鹽漬土類型：氯鹽型：具強(qiáng)烈的吸濕性導(dǎo)致土有很大的塑性和壓縮性。硫酸鹽型：結(jié)晶時體積膨脹，失水干燥時體積縮小，周期性松脹變化使土的結(jié)構(gòu)破壞。碳酸鹽型：具明顯堿性反應(yīng)。潮濕時具很大的親水性、塑性膨脹性。2023/2/739課件凍土(frozensoil)：溫度≤0℃并含有冰的土層。分布:高緯度和高寒地區(qū).類型:多年凍土和季節(jié)性凍土。2023/2/740課件凍脹性：土在凍結(jié)時，由于水分結(jié)冰膨脹，土的體積隨之增大，地基隆起、開裂和變形。融沉性：凍土在溶化后，體積縮小，地基沉降，強(qiáng)度降低，還伴隨下部未凍結(jié)土層中的水分向凍結(jié)土層遷移，使溶化后土質(zhì)更差。2023/2/741課件人工填土