第四章各类土的工程地质特征

第四章

各类土的工程地质性质§4.1一般土的工程地质特征

§4.2特殊土的工程地质特征第四章link一般土巨粒土或含巨粒土粗粒土细粒土砾类土砂类土粉土粘土粉质粘土粘土一、一般土按粒度成分分类§4.1一般土的工程地质特征

建筑地基基础设计规范-GB50007-2002分类法地基土岩石碎石土砂土粉土粘性土土的名称颗粒形状粒组含量漂石块石圆形及亚圆形为主棱角形为主粒径大于200mm的颗粒超过全质量50%卵石碎石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砾角砾粒径大于20mm的颗粒超过全质量50%粒径大于2mm的颗粒超过全质量50%碎石土砂土土的名称粒组含量砾砂粒径大于2mm的颗粒占全质量25--50%粗砂粒径大于0.5mm的颗粒超过全质量50%中砂粒径大于0.25mm的颗粒超过全质量50%细砂粒径大于0.075mm的颗粒超过全质量85%粉砂粒径大于0.075mm的颗粒超过全质量50%10<Ip≤17的土Ip>17的土粘土粉质粘土粉土粘性土粒径大于0.075mm的颗粒含量小于全质量50%而塑性指数Ip≤10的土塑性指数Ip>10的土按塑性指数分类，按塑性图分类二、一般土的工程地质特征（一）砾类土（G）的工程地质性质颗粒粗大，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，压缩性低，值大，抗剪强度高。工程地质评价：1.砾类土是建筑良好的地基，承载力高，是混凝土良好的骨料；2.作坝基或渠道边旁、底板时产生严重渗漏，作建筑地基开挖漏水量大。（二）砂类土（S）的工程地质性质土中粘粒较少，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，压缩性较低，压缩过程快，抗剪强度高，值较大。粉砂、细砂尤其是饱水细砂粉砂，易振动液化。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。（三）细粒土的工程地质性质颗粒细小，粘粒含量多，含亲水性矿物较多，团聚结构，结合水连结或胶结，孔隙细小而数量多，透水性弱，随含水量的变化表现出不同的稠度状态，如塑性、膨胀性、收缩性等；压缩性较高，过程慢，抗剪强度以为主。性质与粘粒含量、、密切相关。工程地质评价：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。4.2特殊土的工程地质特征一、淤泥类土指在静水或缓慢流水条件下、在有微生物参与下沉积的，含较多有机质，天然含水率比、天然孔隙>1的疏松软弱粉质粘性土。淤泥类土

淤泥e>1.5

淤泥类土1.5>e>1

一、淤泥类土（一）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

2．含大量粘土矿物和部分石英、长石、云母；有机质含量较多（5％～15％）。

3．呈灰、灰蓝、灰绿和灰黑等暗淡的颜色，污染手指并有臭味。

4．结构常为蜂窝状、疏松多孔，定向排列明显、层理较发育，常具薄层状构造。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1.0~2.0；

2.高含水量，液限一般为40％~60％，饱和度一般>95％，天然含水率多为50~70％。未扰动时，处于软塑状态，一经扰动，结构破坏，处于流动状态;

3.透水性极弱，一般垂直方向地渗透系数较水平方向小些;

4.高压缩性，压缩系数0.7-1.5PMa,过程慢;

5.抗剪强度很低，,小

6.较显著的触变性和蠕变性二、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，低抗剪性，承载力低，做地基主要问题是产生过量沉降，规定淤泥类土用含水量查表定承载力。二、黄土类土

黄土是一种特殊的第四纪陆相松散堆积物.黄土颜色呈黄色，颗粒成分以粉粒为主,富Caco3,有肉眼可见的大孔隙,天然剖面上垂直节理发育,被水浸湿后土体显著沉陷(湿陷土),具上述特征的土称为典型黄土；而与之相似,但缺少个别特征的土称为黄土状土。典型黄土和黄土状土统称黄土类土,简称黄土。黄土塬

黄土峁

黄土梁（一）黄土划分1.老黄土：以午城黄土和离石黄土为代表，沉积时代早，土质密室，不具湿陷性；2.新黄土：包括马兰黄土及现代黄土，结构疏松多孔，具湿陷性，与工程建筑密切相关；3.新近沉积的黄土：最近沉积黄土，土疏松多孔，压缩性高，湿陷性不一，分布在局部地区。典型黄土：黄色、粉粒为主、富含碳酸钙、大孔隙和垂直解理发育，具湿陷性。黄土状土：不完全具备典型黄土特点。二、黄土类土（二）黄土的成分、结构1.粒度成分以粉土颗粒（0.05~0.005mm）为主，约占60％，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，长石30%~40%，碳酸钙较多（8%~17%），少量粘土矿物（水云母为主），少量有机质，含易溶、中溶盐，矿物亲水性差；3.典型黄土是粒状架空点接触结构，疏松多孔，未经很好压实，胶结连结和粘粒吸附的结合水连结，连结强，遇水结构遭破坏；

二、黄土类土（三）黄土的工程地质性质1.塑性较弱,；2.含水较少；3.透水性较强，疏松多孔，未经很好压实，大孔隙发育；4.结构疏松多孔，孔隙比为0.8~1.1；5.强度较高，因为压缩中等，抗剪强度较高；6.抗水性弱，浸水后明显湿陷，遇水强烈崩解，膨胀量较小，但失水收缩较明显；

二、黄土类土（四）黄土的湿陷性的评价1.黄土的湿陷性:黄土在一压力作用下受水浸湿后，结构迅速破坏而产生显著附加沉陷的性能。产生的原因：它具有明显的遇水连结减弱。2.湿陷系数的定义，计算式。以P=0.2MPa为准测得的来判断湿陷性，<0.015,非湿陷性黄土。3.自重湿陷系数：4、计算自重湿陷量5、总湿陷量湿陷性黄土地基湿陷等级见P47表4-4三、红土红土:在热带或亚热带湿热条件下，经过红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。红土化作用：母岩经过强烈的风化后，硅和岩基（钾、钠、钙、镁）大量流失而使铁铝富集的作用。三、红土（一）红土分布和成因1.花岗岩残积红土（沿海一带）2.玄武岩残积红土（海南，雷州半岛）3.红层残积红土（原岩：砂岩、粉砂岩、泥岩）4.红粘土：指碳酸盐系岩石，经过强烈的化学风化，形成的褐红、棕红的残积（坡积）的高塑性粘土。三、红土（二）红土基本特征

1.粘粒（粒径<0.005mm）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，蒙脱石极少;主要化学成分为：SiO2、Al2O3、Fe2O3、游离氧化物含量高。

3.常呈蜂窝状结构，常有很多裂隙（网状裂隙）、结核和土洞。

三、红土（三）红粘土工程地质特征1.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20~50。2.高含水率、低密度；

天然含水率一般为30％~60％，饱和度>85％，密实度低，大孔隙明显，孔隙比>1.0；液性指数一般都小于0.4；坚硬和硬塑状态。3.强度较高，压缩性较低；4.失水收缩明显，浸水膨胀弱；（四）红粘土的不均匀性（1）沿深度上，随着深度的加大，红粘土的天然含水率、孔隙比、压缩系数都有较大的增高，状态由坚硬、硬塑可变为可塑、软塑，而强度则大幅度降低。

（2）在水平方向上，由于地形地貌和下伏基岩起伏变化，性质变化也很大，地势较高的，由于排水条件好，天然含水率和压缩性较低，强度较高，而地势较低的则相反。三、红土四、膨胀土（一）成分和结构特征1.以粘土为主，具有黄、红、灰、白等色，土中含有较多地粘土，大于35%，粘土矿物多为蒙脱石、伊利石，少量易溶、中溶盐，少量有机质，常见铁锰和钙质结核；2.结构致密，呈坚硬~硬塑状态，裂隙和微层理发育；3.化学成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3、硅铝率K＝3~5。

四、膨胀土（二）膨胀土的工程地质特征1.膨胀土的液限、塑限和塑性指数都较大：液限为40％~68％，塑限为17%~35％，塑性指数为18~33；2.天然含水率较小，液性指数小，一般呈坚硬或硬塑状态；3.天然情况下，强度较高，内聚力大，吸水强度显著降低；4.具有显著吸水膨胀，失水收缩的特性。

四、膨胀土膨胀土是一种吸水