土体及其工程性质详解课件

第5章土体及其工程性质

15.1土的成因与结构 5.2土的工程分类 5.3土的物理力学指标 5.4无黏性土与黏性土的性状 5.5特殊土的工程地质特征 P82第5章土体及其工程性质15.1土的成因与结构 2

土是原来的岩石（母岩）在风化作用后在原地或经搬运作用在异地各种地质环境下形成的堆积物。土的工程性质指标包括物理性质指标和力学性质指标两类。物理指标是指用于定量描述土的组成、土的干湿、疏密与软硬程度的指标；力学指标主要是用于定量描述土的变形规律、强度规律和渗透规律的指标。

本章主要介绍土的工程分类、第四纪土的地质成因及特征、土的三相关系、土的三相比例指标、无黏性土的性质、黏性土的性质、土的力学性质以及特殊土的工程地质特征等内容。2土是原来的岩石（母岩）在风化作用后在原地或经5.1土的成因与结构

35.1.1土的成因及特征

岩石经过风化（物理风化、化学风化、生物风化）、剥蚀等作用会形成颗粒大小不等的岩石碎块或矿物颗粒，这些岩石碎屑物质在斜坡重力作用、流水作用、风力吹扬作用、冰川作用及其他外力作用下被搬运到别处，在适当的条件下沉积成各种类型的土体。

土体按地质成因可分为残积土、坡积土、洪积土、冲积土、淤积土、冰积土和风积土。

5.1土的成因与结构35.1.1土的成因及特征4地表岩石破坏搬运沉积土的形成4地表岩石破坏搬运沉积土的形成55.1.4土的三相关系

土的三相关系包括固相土颗粒、土中水、土中气。土的两相介质土的三相关系55.1.4土的三相关系土的两相介质土的三相关系61.土的固相土的固相指的是土中固体颗粒的大小及所构成的骨架，土骨架可以传递有效应力，有效应力σ´=上覆土层的总应力σ—孔隙水压力u。土是由各种大小不同的矿物颗粒组成的，所以有必要对土颗粒分组。1）粒组的划分及特征粒径(或粒度)：指土颗粒直径的大小(单位为mm)，可通过筛分时的筛孔孔径和水中下沉的当量球体的直径来确定；粒组：界于一定粒径范围的土粒，称为粒组；土的粒度成分(或称土的颗粒级配)：指土中各粒组颗粒的重量占该土颗粒的总重量的百分数。颗粒级配良好表示土颗粒大小不均匀。土的粒径由大到小逐渐变化时，土的工程性质也相应地发生变化。因此，在工程上粒组的划分在于使同一粒组土粒的工程性质相近，而与相邻粒组土粒的性质有明显差别。土粒粒组的划分见下表。

61.土的固相7782）颗粒分析试验

由级配曲线可以直观地判断土中各粒组的含量情况，如果曲线陡峻(曲线C)，表示土粒大小均匀，级配不好；反之，曲线平缓（曲线B），则表示土粒大小不均匀，但级配良好。82）颗粒分析试验由级配曲线可以直观地判断99102.土的液相

1)结合水结合水是指受分子引力、静电引力吸附于土粒表面的土中水。

a.强结合水

土粒的静电引力强度是随离开土粒表面的距离增大而减弱的，靠近土粒表面的水分子，受到土粒的强烈吸引(可达1000～2000MPa)，而失去自由活动能力，整齐地排列起来。这部分水称为强结合水，又叫吸着水。

b.弱结合水距离土粒表面稍远的水分子，受到土粒的吸引力减弱，有部分活动能力，排列疏松不整齐，这部分水叫弱结合水，又叫薄膜水。102.土的液相1)结合水112)非结合水

非结合水为土粒孔隙中超出土粒表面静电引力作用范围的一般液态水。主要受重力作用控制，能传递静水压力和溶解盐分，在温度0℃左右冻结成冰。典型的代表是重力水，界于重力水和结合水之间的过渡类型水为毛细水。

a.毛细水毛细水是由于毛细作用保持在土的毛细孔隙中的地下水。

b.重力水(或称自由水)

重力水是存在于较粗大孔隙中，具有自由活动能力，在重力作用下流动的水，为普通液态水。

112)非结合水123.土的气相

土的气相是指充填在土的孔隙中的气体，包括土中与大气连通的气体和土中密闭的气体两类。123.土的气相5.3土的物理力学指标

13

岩土工程勘察报告中土的物理力学指标包括土的比重、重度、含水量、饱和度、孔隙比、液限、塑限、Ip、IL、强度指标c值φ值、压缩指标a值Es值、地基承载力特征值fa、桩基单位面积的侧阻力qs端阻力值qp等。

5.3土的物理力学指标13岩土工程勘察报告5.3.1土的三相关系及物理指标

14

表示土的三相比例关系的指标，称为土的三相比例指标，亦即土的基本物理性质指标，包括土的颗粒比重、重度、含水量、饱和度、孔隙比和孔隙率等。5.3.1土的三相关系及物理指标14表示土151.土的密度

土的密度是单位体积土的质量。2.土的相对密度（比重）土粒重量与同体积的4℃时水的重量之比，称为颗粒比重，它在数值上为单位体积土粒的重量。3.土的重度单位体积土的重量称为土的重度。4.土的干重度、饱和重度和浮重度土单位体积中固体颗粒部分的重量，称为土的干重度。土孔隙中充满水时的单位体积重量，称为上的饱和重度。在地下水位以下，单位土体积中土粒的重量扣除浮力后，即为单位土体积中土粒的有效重量，称为土的浮重度或水下重度。5.土的含水量土中水的重量与土粒重量之比，称为土的含水量，以百分数计。6.土的饱和度土中被水充满的孔隙体积与孔隙总体积之比，称为土的饱和度，以百分率计。7.土的孔隙比和孔隙率土的孔隙比是土中孔隙体积与土粒体积之比。土的孔隙率是土中孔隙所占体积与总体积之比，以百分数表示。151.土的密度5.4.2黏性土的性状16

黏性土的物理状态因其颗粒很细，与水作用很强烈，内部结构与无黏性土差别很大，工程性质也与无黏性土差别很大。影响黏性土性质的主要因素包括受荷历史和形成环境、黏性土的含水量、黏性土中所含矿物的胶体活动性、黏性土遇水膨胀和失水收缩的程度、黏性土的耐崩解特性以及黏性土压实的最优含水量等。黏性土的主要特性指标包括黏性土的界限含水量（包括液限、塑限和缩限）、塑性指数、液性指数、活动性指数以及最优含水量等。

1.界限含水量

5.4.2黏性土的性状16黏性土的物理状态因17

塑性指数

液性指数

2.活动性指数

17液性指数2.活动性指数18185.5特殊土的工程地质特征P82

19

不同的地质条件、地理环境和气候条件造成了不同区域的工程性质各异的土质。有些土类，由于形成条件及次生变化等原因而具有与一般土类显著不同的特殊工程性质，称其为特殊土。特殊土的性质都表现出一定的区域性，有其特殊的规律，在工程上应充分考虑其特殊性，采取相应的治理措施，否则很容易造成工程事故。5.5特殊土的工程地质特征P8219不同205.5.1软土软土是静水或缓慢流水环境中沉积的以细颗粒为主的第四纪沉积物，软土可细分为软黏性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土和泥炭等。它具有天然含水量高、压缩性大、承载力低和抗剪强度很低的特性。我国软土分布广泛，主要位于沿海平原地带、内陆湖盆、洼地及河流两岸地区。我国软土成因类型主要有：沿海沉积型（滨海相、泻湖相、溺谷相、三角洲相）、内陆湖盆沉积型、河滩沉积型、沼泽沉积型。

淤泥质土205.5.1软土淤泥质土211.软土的物理性质通常在软土形成过程中有生物化学作用参与，这是因为在软土沉积环境中生长有喜湿植物，植物死亡后遗体埋在沉积物中，在缺氧条件下分解，参与软土的形成。我国软土有下列特征：1)软土的颜色多为灰绿、灰黑色，手摸有滑腻感，能染指，有机质含量高时有腥臭味。2)软土的颗粒成分主要为黏粒及粉粒，黏粒含量高达60％～70％。3)软土的矿物成分，除粉粒中的石英、长石、云母外，粘土矿物主要是伊利石，高岭石次之，此外软土中常有一定量的有机质，可高达8％～9％。4)软土具有典型的海绵状或蜂窝状结构，其孔隙比大，含水量高，透水性小，压缩性大，是软土强度低的重要原因。5)软土具层理构造，软土、薄层粉砂、泥炭层等相互交替沉积，或呈透镜体相间沉积，形成性质复杂的土体。6）淤泥质土的孔隙比e大于1，小于1.5；淤泥孔隙比大于1.5；泥炭土的含水量有可能大于100%。211.软土的物理性质222.软土的工程性质

222.软土的工程性质23淤泥土中桩破坏23淤泥土中桩破坏24淤泥土中建筑物不均匀沉降24淤泥土中建筑物不均匀沉降25淤泥质土中的超载预压排水固结法25淤泥质土中的超载预压排水固结法26软土路基中搅拌桩复合地基处理典型剖面图26软土路基中搅拌桩复合地基处理典型剖面图27软土路基中砂石桩复合地基处理典型剖面图27软土路基中砂石桩复合地基处理典型剖面图28软土路基中管桩复合地基处理典型剖面图28软土路基中管桩复合地基处理典型剖面图295.5.2黄土

黄土是一以粉粒为主，富含碳酸钙，具大孔隙，质地均一，无明显层理而有显著垂直节理的黄色陆相沉积物。1.黄土的物理性质典型黄土具备以下特征：1)颜色为淡黄、褐黄或灰黄色。2)以粉土颗粒(0.075mm～0.005mm)为主，约占60％～70％。3)土粒密度在2.54-2.84g/cm3之间，黄土的密度为1.5-1.8g/cm3，干密度为1.3~1.6g/cm3。干密度反映了黄土的密实程度，干密度小于1.5g/cm3的黄土具有湿陷性。4)黄土天然含水量一般较低。含水量与湿陷性有一定关系。含水量低，湿陷性强，含水量增加，湿陷性减弱，当含水量超过25％时就不再湿陷了。5)含各种可溶盐，主要富含碳酸钙，含量达10％～30％，对黄土颗粒有一定的胶结作用，常以钙质结核的形式存在，又称姜石。6)结构疏松，孔隙多且大，孔隙度达33％～64％，有肉眼可见的大孔隙、虫孔、植物根孔等。7)无层理，具柱状节理和垂直节理，天然条件下稳定边坡近直立。8)具有湿陷性。295.5.2黄土30黄土地30黄土地312.黄土的工程性质

312.黄土的325.5.3膨胀土

膨胀土是指含有大量亲水黏土矿物，湿度变化时有较大体积变化，膨胀变形受约束时产生较大内应力的高塑性土。325.5.3膨胀土331.膨胀土的物理性质膨胀土多为灰白、棕黄、棕红、褐色等，颗粒成分以黏粒为主，含量在35%~50%以上，粉粒次之，砂粒很少。黏粒的矿物成分多为蒙脱石和伊利石，这些粘土颗粒比表面积大，有较强的表面能，在水溶液中吸引极性水分子和水中离子，呈强亲水性。天然状态下，膨胀土结构紧密、孔隙比小，干密度达1.6~1.8g/cm3，塑性指数为18~23，天然含水量接近塑限，一般为18%~26%，土体处于坚硬或硬塑状态，有时被误认为良好地基。

331.膨胀土的物理性质342.膨胀土的工程性质

342.膨胀土的355.5.4冻土

当温度低于0℃时，土中的液态水冻结成冰，形成一种具有特殊联结的土，称为冻土。温度升高，土中的冰融化，则称融土，此时其含水率较冻前提高很多。

1.冻土的物理性质土的冻胀是土中水凝结成冰以及水在此过程中迁移富集的结果。土的冻胀程度一般用冻胀率V表示，它是冻胀变形量与冻结深度之比。它除与气温有关外，还受土的粒度成分、冻前含水率以及地下水位埋深的影响。在其他条件相同时，粗粒土的冻前含水率一般较小，或者冻结过程中无地下水不断补给，土的冻胀程度则较低。按照冻胀率可将冻土划分为四级，不冻胀的(η<1％)、弱冻胀的(η＝1.0％～3.5％)、冻胀的(η＝3.5％～6.0％)和强冻胀的(η>6.0％)。土的融化使土体体积减小而产生沉降，称为融沉。融沉程度用融沉系数A0表示，为融化后土体的沉陷变形与融化层厚度之比。它与冻土层内冰的发育程度有关。由于在不同粒度的土中冰的发育情况和总含水量的差别很大，从而其融沉性也有较大差异。按照融沉系数可将其分为四级：不融沉的、弱融沉的(A0<0.02)、中融沉的(A0＝0.02～0.06)、强融沉的(A0>0.06)。

355.5.4冻土36

2.冻土的工程性质362.冻土的工程性质37房屋冻胀裂缝冻土37房屋冻胀裂缝冻土385.5.5红黏土红粘土是指出露的碳酸盐岩类岩石，经风化作用后形成的具有棕红，褐黄等色，液限等于或大于50%的高塑性黏土。红黏土及次生红黏土广泛分布于我国的云贵高原、四川东部、广西、粤北及鄂西、湘西等地区的低山、丘陵地带顶部和山间盆地、洼地、缓坡及坡脚地段。

385.5.5红黏土391.红粘土的物理性质红粘土的粒度成分中，小于0.005mm的粘粒含量为60%-80%，其中小于0.002mm的胶粒占40%-70%，使红粘土具有高分散性。红粘土的主要矿物成分为高岭石、伊利石、绿泥石，是碳酸盐类以及其他类岩石的风化后期产物。粘土矿物具有稳定的结晶格架，细粒组结成稳固的团粒结构，土体近于两相系且土中水多为结合水，所有这些都是决定红粘土具有良好力学性能的基本因素。红粘土的物理力学性质主要有：高水量，其天然的含水量一般为40％～60％，有的高达90％；高孔隙比，天然孔隙比一般为1.4～1.7，最高2.0；高饱和度；高塑性界限，液限一般为60％～80％，最高达110％；塑限一般为40％～60％，最高达90％；塑性指数一般为20～50。由于塑限很高，红粘土一般仍处于坚硬或硬可塑状态且具有较高的力学强度和较低的压缩性。但各种指标的变化幅度很大，具有高分散性。

391.红粘土的物理性质40

2.红粘土的工程性质

402.红粘土的工程性质41红黏土41红黏土42红黏土边坡失稳红黏土边坡治理42红黏土边坡失稳红黏土边坡治理435.5.6填土填土是由于人为堆填和倾倒以及自然力的搬运而形成的处于地表面的土层。1.填土的物理性质填土的结构往往疏松，颜色根据填充物的材料而定，孔隙往往较大，软土中的填土含水量往往较高。填土的厚度往往不均匀。填土可划分为素填土、杂填土和冲填土三类。1)素填土：素填土的物质组成主要为碎石、砂土、粉土和黏性土，不含杂质或杂质很少。按其组成成分的不同，分为碎石素填土、砂性素填土、粉性素填土和黏性素填土。素填土经分层压实者，称为压实填土。塘渣是属于具有大小不等一定级配的人工填土，常用于建筑场地平整填土。2)杂填土：杂填土为含有大量杂物的填土。根据其组成物质成分和特征的不同分为：建筑垃圾土，工业废料土和生活垃圾土等。3)吹填土：是指利用专门设备(常用挖泥船和泥浆泵)将泥砂夹带大量水分，吹送至江河两岸或海岸边而形成的一种填土。在我国几条主要的江河两岸以及沿海岸边都分布有不同性质的冲填土。

435.5.6填土44填土44填土第5章土体及其工程性质

455.1土的成因与结构 5.2土的工程分类 5.3土的物理力学指标 5.4无黏性土与黏性土的性状 5.5特殊土的工程地质特征 P82第5章土体及其工程性质15.1土的成因与结构 46

土是原来的岩石（母岩）在风化作用后在原地或经搬运作用在异地各种地质环境下形成的堆积物。土的工程性质指标包括物理性质指标和力学性质指标两类。物理指标是指用于定量描述土的组成、土的干湿、疏密与软硬程度的指标；力学指标主要是用于定量描述土的变形规律、强度规律和渗透规律的指标。

本章主要介绍土的工程分类、第四纪土的地质成因及特征、土的三相关系、土的三相比例指标、无黏性土的性质、黏性土的性质、土的力学性质以及特殊土的工程地质特征等内容。2土是原来的岩石（母岩）在风化作用后在原地或经5.1土的成因与结构

475.1.1土的成因及特征

岩石经过风化（物理风化、化学风化、生物风化）、剥蚀等作用会形成颗粒大小不等的岩石碎块或矿物颗粒，这些岩石碎屑物质在斜坡重力作用、流水作用、风力吹扬作用、冰川作用及其他外力作用下被搬运到别处，在适当的条件下沉积成各种类型的土体。

土体按地质成因可分为残积土、坡积土、洪积土、冲积土、淤积土、冰积土和风积土。

5.1土的成因与结构35.1.1土的成因及特征48地表岩石破坏搬运沉积土的形成4地表岩石破坏搬运沉积土的形成495.1.4土的三相关系

土的三相关系包括固相土颗粒、土中水、土中气。土的两相介质土的三相关系55.1.4土的三相关系土的两相介质土的三相关系501.土的固相土的固相指的是土中固体颗粒的大小及所构成的骨架，土骨架可以传递有效应力，有效应力σ´=上覆土层的总应力σ—孔隙水压力u。土是由各种大小不同的矿物颗粒组成的，所以有必要对土颗粒分组。1）粒组的划分及特征粒径(或粒度)：指土颗粒直径的大小(单位为mm)，可通过筛分时的筛孔孔径和水中下沉的当量球体的直径来确定；粒组：界于一定粒径范围的土粒，称为粒组；土的粒度成分(或称土的颗粒级配)：指土中各粒组颗粒的重量占该土颗粒的总重量的百分数。颗粒级配良好表示土颗粒大小不均匀。土的粒径由大到小逐渐变化时，土的工程性质也相应地发生变化。因此，在工程上粒组的划分在于使同一粒组土粒的工程性质相近，而与相邻粒组土粒的性质有明显差别。土粒粒组的划分见下表。

61.土的固相517522）颗粒分析试验

由级配曲线可以直观地判断土中各粒组的含量情况，如果曲线陡峻(曲线C)，表示土粒大小均匀，级配不好；反之，曲线平缓（曲线B），则表示土粒大小不均匀，但级配良好。82）颗粒分析试验由级配曲线可以直观地判断539542.土的液相

1)结合水结合水是指受分子引力、静电引力吸附于土粒表面的土中水。

a.强结合水

土粒的静电引力强度是随离开土粒表面的距离增大而减弱的，靠近土粒表面的水分子，受到土粒的强烈吸引(可达1000～2000MPa)，而失去自由活动能力，整齐地排列起来。这部分水称为强结合水，又叫吸着水。

b.弱结合水距离土粒表面稍远的水分子，受到土粒的吸引力减弱，有部分活动能力，排列疏松不整齐，这部分水叫弱结合水，又叫薄膜水。102.土的液相1)结合水552)非结合水

非结合水为土粒孔隙中超出土粒表面静电引力作用范围的一般液态水。主要受重力作用控制，能传递静水压力和溶解盐分，在温度0℃左右冻结成冰。典型的代表是重力水，界于重力水和结合水之间的过渡类型水为毛细水。

a.毛细水毛细水是由于毛细作用保持在土的毛细孔隙中的地下水。

b.重力水(或称自由水)

重力水是存在于较粗大孔隙中，具有自由活动能力，在重力作用下流动的水，为普通液态水。

112)非结合水563.土的气相

土的气相是指充填在土的孔隙中的气体，包括土中与大气连通的气体和土中密闭的气体两类。123.土的气相5.3土的物理力学指标

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岩土工程勘察报告中土的物理力学指标包括土的比重、重度、含水量、饱和度、孔隙比、液限、塑限、Ip、IL、强度指标c值φ值、压缩指标a值Es值、地基承载力特征值fa、桩基单位面积的侧阻力qs端阻力值qp等。

5.3土的物理力学指标13岩土工程勘察报告5.3.1土的三相关系及物理指标

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表示土的三相比例关系的指标，称为土的三相比例指标，亦即土的基本物理性质指标，包括土的颗粒比重、重度、含水量、饱和度、孔隙比和孔隙率等。5.3.1土的三相关系及物理指标14表示土591.土的密度

土的密度是单位体积土的质量。2.土的相对密度（比重）土粒重量与同体积的4℃时水的重量之比，称为颗粒比重，它在数值上为单位体积土粒的重量。3.土的重度单位体积土的重量称为土的重度。4.土的干重度、饱和重度和浮重度土单位体积中固体颗粒部分的重量，称为土的干重度。土孔隙中充满水时的单位体积重量，称为上的饱和重度。在地下水位以下，单位土体积中土粒的重量扣除浮力后，即为单位土体积中土粒的有效重量，称为土的浮重度或水下重度。5.土的含水量土中水的重量与土粒重量之比，称为土的含水量，以百分数计。6.土的饱和度土中被水充满的孔隙体积与孔隙总体积之比，称为土的饱和度，以百分率计。7.土的孔隙比和孔隙率土的孔隙比是土中孔隙体积与土粒体积之比。土的孔隙率是土中孔隙所占体积与总体积之比，以百分数表示。151.土的密度5.4.2黏性土的性状60

黏性土的物理状态因其颗粒很细，与水作用很强烈，内部结构与无黏性土差别很大，工程性质也与无黏性土差别很大。影响黏性土性质的主要因素包括受荷历史和形成环境、黏性土的含水量、黏性土中所含矿物的胶体活动性、黏性土遇水膨胀和失水收缩的程度、黏性土的耐崩解特性以及黏性土压实的最优含水量等。黏性土的主要特性指标包括黏性土的界限含水量（包括液限、塑限和缩限）、塑性指数、液性指数、活动性指数以及最优含水量等。

1.界限含水量

5.4.2黏性土的性状16黏性土的物理状态因61

塑性指数

液性指数

2.活动性指数

17液性指数2.活动性指数62185.5特殊土的工程地质特征P82

63

不同的地质条件、地理环境和气候条件造成了不同区域的工程性质各异的土质。有些土类，由于形成条件及次生变化等原因而具有与一般土类显著不同的特殊工程性质，称其为特殊土。特殊土的性质都表现出一定的区域性，有其特殊的规律，在工程上应充分考虑其特殊性，采取相应的治理措施，否则很容易造成工程事故。5.5特殊土的工程地质特征P8219不同645.5.1软土软土是静水或缓慢流水环境中沉积的以细颗粒为主的第四纪沉积物，软土可细分为软黏性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土和泥炭等。它具有天然含水量高、压缩性大、承载力低和抗剪强度很低的特性。我国软土分布广泛，主要位于沿海平原地带、内陆湖盆、洼地及河流两岸地区。我国软土成因类型主要有：沿海沉积型（滨海相、泻湖相、溺谷相、三角洲相）、内陆湖盆沉积型、河滩沉积型、沼泽沉积型。

淤泥质土205.5.1软土淤泥质土651.软土的物理性质通常在软土形成过程中有生物化学作用参与，这是因为在软土沉积环境中生长有喜湿植物，植物死亡后遗体埋在沉积物中，在缺氧条件下分解，参与软土的形成。我国软土有下列特征：1)软土的颜色多为灰绿、灰黑色，手摸有滑腻感，能染指，有机质含量高时有腥臭味。2)软土的颗粒成分主要为黏粒及粉粒，黏粒含量高达60％～70％。3)软土的矿物成分，除粉粒中的石英、长石、云母外，粘土矿物主要是伊利石，高岭石次之，此外软土中常有一定量的有机质，可高达8％～9％。4)软土具有典型的海绵状或蜂窝状结构，其孔隙比大，含水量高，透水性小，压缩性大，是软土强度低的重要原因。5)软土具层理构造，软土、薄层粉砂、泥炭层等相互交替沉积，或呈透镜体相间沉积，形成性质复杂的土体。6）淤泥质土的孔隙比e大于1，小于1.5；淤泥孔隙比大于1.5；泥炭土的含水量有可能大于100%。211.软土的物理性质662.软土的工程性质

222.软土的工程性质67淤泥土中桩破坏23淤泥土中桩破坏68淤泥土中建筑物不均匀沉降24淤泥土中建筑物不均匀沉降69淤泥质土中的超载预压排水固结法25淤泥质土中的超载预压排水固结法70软土路基中搅拌桩复合地基处理典型剖面图26软土路基中搅拌桩复合地基处理典型剖面图71软土路基中砂石桩复合地基处理典型剖面图27软土路基中砂石桩复合地基处理典型剖面图72软土路基中管桩复合地基处理典型剖面图28软土路基中管桩复合地基处理典型剖面图735.5.2黄土

黄土是一以粉粒为主，富含碳酸钙，具大孔隙，质地均一，无明显层理而有显著垂直节理的黄色陆相沉积物。1.黄土的物理性质典型黄土具备以下特征：1)颜色为淡黄、褐黄或灰黄色。2)以粉土颗粒(0.075mm～0.005mm)为主，约占60％～70％。3)土粒密度在2.54-2.84g/cm3之间，黄土的密度为1.5-1.8g/cm3，干密度为1.3~1.6g/cm3。干密度反映了黄土的密实程度，干密度小于1.5g/cm3的黄土具有湿陷性。4)黄土天然含水量一般较低。含水量与湿陷性有一定关系。含水量低，湿陷性强，含水量增加，湿陷性减弱，当含水量超过25％时就不再湿陷了。5)含各种可溶盐，主要富含碳酸钙，含量达10％～30％，对黄土颗粒有一定的胶结作用，常以钙质结核的形式存在，又称姜石。6)结构疏松，孔隙多且大，孔隙度达33％～64％，有肉眼可见的大孔隙、虫孔、植物根孔等。7)无层理，具柱状节理和垂直节理，天然条件下稳定边坡近直立。8)具有湿陷性。295.5.2黄土74黄土地30黄土地752.黄土的工程性质

312.黄土的765.5.3膨胀土

膨胀土是指含有大量亲水黏土矿物，湿度变化时有较大体积变化，膨胀变形受约束时产生较大内应力的高塑性土。325.5.3膨胀土771.膨胀土的物理性质膨胀土多为灰白、棕黄、棕红、褐色等，颗粒成分以黏粒为主，含量在35%~50%以上，粉粒次之，砂粒很少。黏粒的矿物成分多为蒙脱石和伊利石，这些粘土颗粒比表面积大，有较强的表面能，在水溶液中吸引极性水分子和水中离子，呈强亲水性。天然状态下，膨胀土结构紧密、孔隙比小，干密度达1.6~1.8g/cm3，塑性指数为18~23，天然含水量接近塑限，一般为18%~26%，土体处于坚硬或硬塑状态，有时被误认为良好地基。

331.膨胀土的物理性质782.膨胀土的工程性质

342.膨胀土的795.5.4冻土

当温度低于0℃时，土中的液态水冻结成冰，形成一种具有特殊联结的土，称为冻土。温度升高，土中的冰融化，则称融土，此时其含水率较冻前提高很多。

1.冻土的物理性质土的冻胀是土中水凝结成冰以及水在此过程中迁移富集的结果。土的冻胀程度一般用冻胀率V表示，它是冻胀变形量与冻结深度之比。它除与气温有关外，还受土的粒度成分、冻前含水率以及地下水位埋深的影响。在其他条件相同时，粗粒土的冻前含水率一般较小，或者冻结过程中无地下水不断补给，土的冻胀程度则较低。按照冻胀率可将冻土划分为四级，不冻胀的(η<1％)、弱冻胀的(η＝1.0％～3.5％)、冻胀的(η＝3.5％～6.0％)和强冻胀的(η>6.0％)。土的融化使土体体积减小而产生沉降，称为融沉。融沉程度用融沉系数A0表示，为融化后土体的沉陷变形与融化