第四章各类土的工程地质特征
三、红土
红土:在热带或亚热带湿热条件下, 红土 在热带或亚热带湿热条件下,经过红 在热带或亚热带湿热条件下 土化作用形成的含有较多粘粒,富含铁铝 土化作用形成的含有较多粘粒,富含铁铝 氧化物胶结的红色粘性土 胶结的红色粘性土。 氧化物胶结的红色粘性土。 红土化作用:母岩经过强烈的风化后, 红土化作用:母岩经过强烈的风化后,硅 和岩基( 和岩基(钾、钠、钙、镁)大量流失而使 铁铝富集的作用。 铁铝富集的作用。
二、黄土类土
(二)黄土的成分、结构 黄土的成分、
1.粒度成分以粉土颗粒(0.05~0.005mm)为主,约 粒度成分以粉土颗粒( 粒度成分以粉土颗粒 )为主, %,颗粒细小均匀 占60%,颗粒细小均匀; %,颗粒细小均匀; 2.矿物成分以碎屑矿物为主,其中石英含量超过一半, 矿物成分以碎屑矿物为主,其中石英含量超过一半, 矿物成分以碎屑矿物为主 长石30%~40%,碳酸钙较多(8%~17%),少量粘 ),少量粘 长石 ,碳酸钙较多( ), 土矿物(水云母为主),少量有机质,含易溶、 ),少量有机质 土矿物(水云母为主),少量有机质,含易溶、中 溶盐,矿物亲水性差; 溶盐,矿物亲水性差; 3.典型黄土是粒状架空点接触结构,疏松多孔,未经 典型黄土是粒状架空点接触结构, 典型黄土是粒状架空点接触结构 疏松多孔, 很好压实,胶结连结和粘粒吸附的结合水连结, 很好压实,胶结连结和粘粒吸附的结合水连结,连 结强,遇水结果遭破坏; 结强,遇水结果遭破坏;
粘性土
二、一般土的工程地质特征
(一)砾类土(G)的工程地质性质 砾类土( ) 颗粒粗大,矿物成分以岩屑、原生长石、石英、 颗粒粗大,矿物成分以岩屑、原生长石、石英、云母 为主;单粒结构,孔隙大,无连结,透水性极强,压 为主;单粒结构,孔隙大,无连结,透水性极强,
ϕ 缩性低, 值大,抗剪强度高。 缩性低, 值大,抗剪强度高。
地基土
岩石 碎石土 砂土 粉土 粘性土
碎 石 土
土的名称 漂石 块石 卵石 碎石 圆砾 角砾 颗粒形状 圆形及亚圆形为主 棱角形为主 圆形及亚圆形为主 棱角形为主 圆形及亚圆形为主 棱角形为主 粒组含量 粒径大于200mm的颗 粒径大于 的颗 粒超过全质量50% 粒超过全质量 粒径大于20mm的颗 的颗 粒径大于 粒超过全质量50% 粒超过全质量 粒径大于2mm的颗 的颗 粒径大于 粒超过全质量50% 粒超过全质量
二、黄土类土
(四)黄土的湿陷性
1.黄土的湿陷性 黄土的湿陷性. 黄土的湿陷性 2.湿陷系数σ s 的定义,计算式。以P=0.2MPa为 湿陷系数 的定义,计算式。 为 来判断湿陷性, 准测得的 σ s 来判断湿陷性, s <0.015,非湿陷 非湿陷 σ 性黄土。 性黄土。 3.湿陷性本质(黄土为什么具有湿陷性?) 湿陷性本质(黄土为什么具有湿陷性? 湿陷性本质 4.湿陷起始压力 湿陷起始压力Ps 湿陷起始压力 浸水压缩试验中开始明显出现湿陷的压力
(一)物质组成和结构特点: 物质组成和结构特点: 1.粒度上主要是粉质粘土和粉质砂土 粉质粘土和 .粒度上主要是粉质粘土 2.含大量粘土矿物和部分石英、长石、云 .含大量粘土矿物和部分石英、长石、 有机质含量较多( %~ %~15%)。 母;有机质含量较多(5%~ %)。 3.呈灰、灰蓝、灰绿和灰黑等暗淡的颜色, .呈灰、灰蓝、灰绿和灰黑等暗淡的颜色, 污染手指并有臭味。 污染手指并有臭味。 4.结构常为蜂窝状、疏松多孔,定向排列 .结构常为蜂窝状、疏松多孔, 明显、层理较发育,常具薄层状构造。 明显、层理较发育,常具薄层状构造。
三、红土
(二)红土基本特征
1.粘粒(粒径<0.005mm)含量高,高分散性 粘粒(粒径 粘粒 )含量高,高分散性; 2.粘土颗粒主要是高岭石为主以及水云母,蒙脱石极 粘土颗粒主要是高岭石为主以及水云母, 粘土颗粒主要是高岭石为主以及水云母 主要化学成分为: 少;主要化学成分为:SiO2、Al2O3、Fe2O3、游离氧 主要化学成分为 化物含量高。 化物含量高。 3.常呈蜂窝状结构,常有很多裂隙(网状裂隙)、结 常呈蜂窝状结构,常有很多裂隙(网状裂隙)、结 常呈蜂窝状结构 )、 核和土洞。 核和土洞。
砂 土
土的名称
砾 砂 粗 砂 中 砂 细 砂 粉 砂
粒组含量
粒径大于2mm的颗粒 的颗粒 粒径大于 占全质量25 占全质量 -- 50% 粒径大于0.5mm的颗 粒径大于 的颗 粒超过全质量50% 粒超过全质量 粒径大于0.25mm的 粒径大于 的 颗粒超过全质量50% 颗粒超过全质量 粒径大于0.075mm的 粒径大于 的 颗粒超过全质量85% 颗粒超过全质量 粒径大于0.075mm的 粒径大于 的 颗粒超过全质量50% 颗粒超过全质量
一、淤泥类土
(二)工程地质特征 1.高孔隙比,结构疏松多孔,孔隙比常见值为 高孔隙比, 高孔隙比 结构疏松多孔, 1.0~2.0; ; 2.高含水量,液限一般为40%~60%,饱和度一 高含水量,液限一般为 % %,饱和度一 高含水量 %, %,天然含水率多为 般>95%,天然含水率多为 %,天然含水率多为50~70%。未扰动时, % 未扰动时, 处于软塑状态,一经扰动,结构破坏, 处于软塑状态,一经扰动,结构破坏,处于流动 状态; 状态 3.透水性极弱,一般垂直方向地渗透系数较水平 透水性极弱, 透水性极弱 方向小些; 方向小些 4.高压缩性,过程慢 高压缩性, 高压缩性 过程慢; 5.抗剪强度很低, , ϕ 小 抗剪强度很低, 抗剪强度很低 c 6.较显著的触变性和蠕变性 较显著的触变性和蠕变性
三、红土
(一)红土分布和成因 1.花岗岩残积红土(沿海一带) 花岗岩残积红土(沿海一带) 花岗岩残积红土 2.玄武岩残积红土(海南,雷州半岛) 玄武岩残积红土(海南,雷州半岛) 玄武岩残积红土 3.红层残积红土(原岩:砂岩、粉砂岩、泥岩) 红层残积红土(原岩:砂岩、粉砂岩、泥岩) 红层残积红土 4.红粘土:指碳酸盐系岩石,经过强烈的化学风 红粘土:指碳酸盐系岩石, 红粘土 化,形成的褐红、棕红的残积(坡积)的高塑 形成的褐红、棕红的残积(坡积) 性粘土。 性粘土。
(二)砂类土(S)的工程地质性质 砂类土( ) 土中粘粒较少,以砂粒为主,以原生矿物石英、 土中粘粒较少,以砂粒为主,以原生矿物石英、云 母为主;单粒结构,无连结,孔隙大,透水性强, 母为主;单粒结构,无连结,孔隙大,透水性强, 压缩性较低,压缩过程快,抗剪强度高, 值较大。 压缩性较低,压缩过程快,抗剪强度高,ϕ 值较大。 砾砂、粗砂、中砂性质明显;粉砂、 砾砂、粗砂、中砂性质明显;粉砂、细砂尤其是饱 水细砂粉砂,易振动液化。 水细砂粉砂,易振动液化。 工程地质评价: 工程地质评价: 1.砾砂、粗砂、中砂是建筑物良好地基,也是建筑好 砾砂、粗砂、中砂是建筑物良好地基, 砾砂 材料,开挖漏水,水工建筑物漏水; 材料,开挖漏水,水工建筑物漏水; 2.细砂、粉砂性质差,压缩性较高, 较小。 细砂、粉砂性质差,压缩性较高,ϕ 较小。 细砂
按塑性指数分类, 按塑性指数分mm的颗粒含量小于 粒径大于0.075mm的颗粒含量小于 0.075mm 全质量50%而塑性指数I ≤10的土 50%而塑性指数 全质量50%而塑性指数Ip≤10的土 塑性指数Ip>10的土 塑性指数Ip>10的土 Ip>10
10<Ip≤17的土 ≤17的土 Ip>17的土 Ip>17的土 粉质粘土 粘土
二、黄土类土
(三)黄土的工程地质性质
1.塑性较弱 I p = 8 ~ 14 ; 塑性较弱, 塑性较弱 2.含水较少; 含水较少; 含水较少 3.透水性较强,疏松多孔,未经很好压实,大孔隙发 透水性较强,疏松多孔,未经很好压实, 透水性较强 育; 4.结构疏松多孔,孔隙比为0.8~1.1; 结构疏松多孔,孔隙比为 结构疏松多孔 ; 5.强度较高,因为压缩中等,抗剪强度较高; 强度较高,因为压缩中等,抗剪强度较高; 强度较高 6.抗水性弱,浸水后明显湿陷,遇水强烈崩解,膨胀 抗水性弱,浸水后明显湿陷,遇水强烈崩解, 抗水性弱 量较小,但失水收缩交明显; 量较小,但失水收缩交明显;
如塑性、膨胀性、收缩性等;压缩性较高,过程慢, 如塑性、膨胀性、收缩性等;压缩性较高,过程慢, 为主。性质与粘粒含量ω 、 为主。性质与粘粒含量、
坚硬硬塑粘性土作地基,承载力高;软塑 承载力 坚硬硬塑粘性土作地基,承载力高;软塑—承载力 低,过量沉降或失稳,边坡滑动。 过量沉降或失稳,边坡滑动。
4.2
三、红土
(三)红粘土工程地质特征
1.高塑性和分散性; 高塑性和分散性; 高塑性和分散性 液限一般为50~80%,塑限为30~60%,塑性指数一般为 液限一般为 ,塑限为 ~ %,塑性指数一般为 %, 20~50。 。 2.高含水率、低密度; 高含水率、低密度; 高含水率 天然含水率一般为30% %,饱和度 %,密实度低 天然含水率一般为 %~60%,饱和度 %,饱和度>85%,密实度低,大 %,密实度低, 孔隙明显,孔隙比>1.0;液性指数一般都小于 ;坚硬和硬 孔隙明显,孔隙比 ;液性指数一般都小于0.4; 塑状态。 塑状态。 3.强度较高,压缩性较低; 强度较高,压缩性较低; 强度较高 4.失水收缩明显,浸水膨胀弱; 失水收缩明显,浸水膨胀弱; 失水收缩明显
第
四
章
各类土的工程地质性质
第
四
章
§ 4.1 一般土的工程地质特征
§ 4.2 特殊土的工程地质特征
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§ 4.1 一般土的工程地质特征 一、一般土按粒度成分分类
巨粒土或含巨粒土
砾类土 砂类土
粉质粘土 粘土
一般土
粗粒土
粉土 细粒土 粘土
建筑地基基础设计规范-GB50007建筑地基基础设计规范-GB50007-2002 分类法
二、淤泥类土
(三)工程地质评价
淤泥类土不宜做建筑地基,高压缩性, 淤泥类土不宜做建筑地基,高压缩性,低 抗剪性,承载力低, 抗剪性,承载力低,做地基主要问题是产 生过量沉降, 生过量沉降,规定淤泥类土用含水量查表 定承载力。 定承载力。