土的工程地質(zhì)性質(zhì)如殘積土、坡積土【范本模板】

1、土的工程地質(zhì)性質(zhì)一、土的成因類型特征根據(jù)土的地質(zhì)成因，土可分為殘積土、坡積土、洪積土、沖積土、湖積土、海積土、冰積及冰水沉積土和風(fēng)積土等類型.一定成因類型的土具有一定的沉積環(huán)境、具有一定的土層空間分布規(guī)律和一定的土類組合、物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)特征。但同一成因類型的土，在沉積形成后，可能遭到不同的自然地質(zhì)條件和人為因素的變化，而具有不同的工程特性。1。殘積土形成原因：巖石經(jīng)風(fēng)化后未被搬運(yùn)的原巖風(fēng)化剝蝕后的產(chǎn)物，其分布主要受地形的控制，如在寬廣的分水嶺地帶及平緩的山坡，殘積土較厚。工程特征：一般呈棱角狀，無(wú)層理構(gòu)造，孔隙度大；存在基巖風(fēng)化層(帶),土的成分和結(jié)構(gòu)呈過(guò)渡變化。工程地質(zhì)問(wèn)題：(1)建筑物地基

2、不均勻沉降，原因土層厚度、組成成分、結(jié)構(gòu)及物理力學(xué)性質(zhì)變化大，均勻性差，孔隙度較大；(2)建筑物沿基巖面或某軟弱面的滑動(dòng)等不穩(wěn)定問(wèn)題，原因原始地形變化大，巖層風(fēng)化程度不一。2.坡積土形成原因：經(jīng)雨雪水洗刷、剝蝕、搬運(yùn)，及土粒在重力作用下順著山坡逐漸移動(dòng)形成的堆積物，一般分布在坡腰上或坡腳下，上部與殘積土相接。工程特征：具分選現(xiàn)象；下部多為碎石、角礫土；上部多為粘性土；土質(zhì)(成分、結(jié)構(gòu))上下不均一，結(jié)構(gòu)疏松，壓縮性高，土層厚度變化大。工程地質(zhì)問(wèn)題：建筑物不均勻沉降；沿下臥殘積層或基巖面滑動(dòng)等不穩(wěn)定問(wèn)題。3。洪積土形成原因：碎屑物質(zhì)經(jīng)暴雨或大量融雪驟然集聚而成的暫時(shí)性山洪急流挾帶在山溝的出口處或山

3、前傾斜平原堆積形成的洪積土體。山洪攜帶的大量碎屑物質(zhì)流出溝谷口后，因水流流速驟減而呈扇形沉積體，稱洪積扇。工程特征：具分選性；常具不規(guī)劃的交替層理構(gòu)造，并具有夾層、尖滅或透鏡體等構(gòu)造；近山前洪積土具有較高的承載力，壓縮性低；遠(yuǎn)山地帶，洪積物顆粒較細(xì)、成分較均勻、厚度較大.工程地質(zhì)問(wèn)題：洪積土一般可作為良好的建筑地基，但應(yīng)注意中間過(guò)渡地帶可能地質(zhì)較差，因?yàn)榇炙樾纪僚c細(xì)粒粘性土的透水性不同而使地下水溢出地表形成沼澤地帶，且存在尖滅或透鏡體。4.沖積土形成原因：碎屑物質(zhì)經(jīng)河流的流水作用搬運(yùn)到河谷中坡降平緩的地段堆積而形成，發(fā)育于河谷內(nèi)及山區(qū)外的沖積平原中。根據(jù)河流沖積物的形成條件，可分為河床相、河漫

4、灘相、牛腕湖相及河口三角洲相。工程特征：古河床相土壓縮性低，強(qiáng)度較高，而現(xiàn)代河床堆積物的密實(shí)度較差，透水性強(qiáng)；河漫灘相沖積物具有雙層結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度較好，但應(yīng)注意其中的軟弱土層夾層；牛腕湖相沖積土壓縮性很高、承載力很低，不宜作為建筑物的天然地基；三角洲沉積物常常是飽和的軟粘土，承載力低，壓縮性高，但三角洲沖積物的最上層常形成硬殼層，可作低層或多層建筑物的地基。5。湖泊沉積物形成原因：分湖邊沉積物和湖心沉積物兩類，湖邊沉積物由湖浪沖蝕湖岸形成的碎屑物質(zhì)在湖邊沉積而形成的，近岸帶多為粗顆粒的卵石、圓礫和砂土，遠(yuǎn)岸帶為細(xì)顆粒的砂土和粘性土；湖心沉積物由河流和湖流挾帶的細(xì)小懸浮顆粒到達(dá)湖心后沉積形成的，主要

5、是粘土和淤泥，常夾有細(xì)砂、粉砂薄層。工程特征：湖邊沉積物具有明顯的斜層理構(gòu)造，近岸帶土的承載力高，遠(yuǎn)岸帶則差些；湖心沉積物壓縮性高，強(qiáng)度很低；若湖泊逐漸淤塞，則可演變?yōu)檎訚?，形成沼澤土，主要由半腐爛的植物殘?bào)w和泥炭組成的，含水量極高，承載力極低，一般不宜作天然地基.6。海洋沉積物海洋沉積物可分為如下四類：濱海沉積物：主要由卵石、圓礫和砂等組成，具有基本水平或緩傾的層理構(gòu)造，其承載力較高，但透水性較大。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（硅質(zhì)和石灰質(zhì)）組成，有層理構(gòu)造，較濱海沉積物疏松、含水量高、壓縮性大而強(qiáng)度低。陸坡和深海沉積物：主要是有機(jī)質(zhì)軟泥，成分均一。海洋沉積物：在

6、海底表層沉積的砂礫層很不穩(wěn)定，隨著海浪不斷移動(dòng)變化，選擇海洋平臺(tái)等構(gòu)筑物地基時(shí)，應(yīng)慎重對(duì)待。7.冰積土和冰水沉積土冰積土和冰水沉積土是分別由冰川和冰JI融化的冰下水進(jìn)行搬運(yùn)堆積而成，其顆粒以巨大塊石、碎石、砂、粉土及粘性土混合組成。一般分迭性極差，無(wú)層理，但冰水沉積常具斜層理。顆粒呈棱角狀，巨大塊石上常有冰川擦痕。8。風(fēng)積土風(fēng)積土是指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(lái)的一類土。顆粒主要由粉?；蛏傲＝M成，土質(zhì)均勻，質(zhì)純，孔隙大，結(jié)構(gòu)松散.最常見(jiàn)的是風(fēng)成砂及風(fēng)成黃土，風(fēng)成黃土具有強(qiáng)濕陷性。二、。特殊土的主要工程性質(zhì)特殊土是指具有一定分布區(qū)域或工程意

7、義上具有特殊成分、狀態(tài)或結(jié)構(gòu)特征的土。我國(guó)的特殊土不僅類型多，而且分布廣，如各種靜水環(huán)境沉積的軟土，西北、華北等干旱、半干旱氣候區(qū)的濕陷性黃土，西南亞熱帶濕熱氣候區(qū)的紅粘土，南方和中南地區(qū)的膨脹土，高緯度、高海拔地區(qū)的多年凍土及鹽漬土、人工填土和污染土等.（1）軟土：軟土指天然孔隙比大于或等于1.0,且天然含水量大于液限的細(xì)粒土，包括淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭、泥炭質(zhì)土等。軟土的分布軟土在我國(guó)沿海地區(qū)分布廣泛，內(nèi)陸平原和山區(qū)亦有分布。我國(guó)東海、黃海、渤海、南海等沿海地區(qū)，例如濱海相沉積的天津塘沽，浙江溫州、寧波等地，以及溺谷相沉積的閩江口平原河灘相沉積的長(zhǎng)江中下游、珠江下游、淮河平原、松遼平原等地區(qū)

8、.內(nèi)陸（山區(qū)）軟土主要位于湖相沉積的洞庭湖、洪澤湖、太湖、鄱陽(yáng)湖四周和古云夢(mèng)澤地區(qū)邊緣地帶，以及昆明的滇池地區(qū)，貴州六盤水地區(qū)的洪積扇等.（2）濕陷性黃土濕陷性黃土：在上覆土的自重壓力作用下，或在上覆土的自重壓力與附加壓力共同作用下，受水浸濕后土的結(jié)構(gòu)迅速破壞而發(fā)生顯著附加下沉的黃土。濕陷性黃土的特征和分布黃土是第四紀(jì)干旱和半干旱氣候條件下形成的一種特殊沉積物.顏色多呈黃色、淡灰黃色或褐黃色；顆粒組成以粉土粒為主，粒度大小較均勻，粘粒含量較少；含碳酸鹽、硫酸鹽及少量易溶鹽；含水量小，；孔隙比大，且具有肉眼可見(jiàn)的大孔隙；具有垂直節(jié)理，常呈現(xiàn)直立的天然邊坡。黃土按其成因可分為原生黃土和次生黃土。一

9、般認(rèn)為不具層理的風(fēng)成黃土為原生黃土.原生黃土經(jīng)過(guò)流水沖刷、搬運(yùn)和重新沉積而形成的為次生黃土。次生黃土一般具有層理，并含有砂礫和細(xì)礫。我國(guó)黃土分布面積約64萬(wàn)km2,其中具有濕陷性的約27萬(wàn)km2,分布在北緯3347。之間。一般濕陷性黃土大多指新黃土，即晚更新世馬蘭黃土和全新世次生黃土，它廣泛覆蓋在老黃土之上的河岸階地，顆粒均勻或較為均勻，結(jié)構(gòu)疏松，大孔發(fā)育。黃土濕陷性的形成及影響因素（1）黃土濕陷性的形成原因內(nèi)在因素：黃土的結(jié)構(gòu)特征及其物質(zhì)組成.外部條件：水的浸潤(rùn)和壓力作用。（2）黃土濕陷性的影響因素：黃土濕陷性強(qiáng)弱與其微結(jié)構(gòu)特征、顆粒組成、化學(xué)成分等因素有關(guān)，在同一地區(qū)，土的濕陷性又與其天然

10、孔隙比和天然含水量有關(guān)，并取決于浸水程度和壓力大小。我國(guó)濕陷性黃土的固有特征有：1）黃色、褐黃色、灰黃色；2）粒度成分以粉土顆粒（0.050.005mm歷主,約占60%;3）孔隙比e一般在1。0左右，或更大；4）含有較多的可溶性鹽類，例如：重碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物;5）具垂直節(jié)理;6）一般具肉眼可見(jiàn)的大孔。濕陷性黃土工程特征：1）塑性較弱；2）含水較少；3）壓實(shí)程度很差，孔隙較大；4）抗水性弱，遇水強(qiáng)烈崩解，膨脹量較小，但失水收縮交明顯；5）透水性較強(qiáng)；6）強(qiáng)度較高，因?yàn)閴嚎s中等，抗剪強(qiáng)度較高。（3）紅粘土紅粘土的定義與形成條件紅粘土指碳酸鹽巖系出露區(qū)的巖石，經(jīng)紅土化作用形成的棕紅、褐黃等色的

11、高塑性粘土，液限一般大于50%,上硬下軟，具明顯的收縮性，裂隙發(fā)育.經(jīng)再搬運(yùn)后仍保留紅粘土基本特征，液限大于45%小于50%的士稱為次生紅粘土。形成條件：1）氣候特點(diǎn)：氣候變化大，年降水量大于蒸發(fā)量，潮濕的氣候有利于巖石的機(jī)械風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化；2）巖性：主要為碳酸鹽類巖石，當(dāng)巖層褶皺發(fā)育、巖石破碎時(shí)，更易形成紅粘土。紅粘土的分布規(guī)律紅粘土主要為殘積、坡積類型，也有洪積類型，其分布多在山區(qū)或丘陵地帶。這種受形成條件所控制的土，為一種區(qū)域性的特殊性土.在我國(guó)以貴州、云南、廣西分布最為廣泛和典型，其次在安徽、川東；粵北、鄂西和湘西也有分布。一般分布在山坡、山麓、盆地或洼地中，其厚度的變化與原始地形和下

12、伏基巖面的起伏變化密切相關(guān)。紅粘土的成分特點(diǎn)紅粘土的粒度成分中，小于0.005mm勺粘粒含量為60%80%,其中小于0.002mm勺膠粒占40%7%,使紅粘土具有高分散性。紅粘土的礦物成分主要為高嶺石、伊利石和綠泥石.紅粘土的化學(xué)成分以SiO2、A12O琳口Fe2O3為主，其次為CaOMgOK2O和Na2O粘土礦物具有穩(wěn)定的結(jié)晶格架，細(xì)粒組結(jié)成穩(wěn)固的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，土體近于兩相系且土中水多為結(jié)合水。1）紅粘土的物理力學(xué)性質(zhì)：一是天然含水量、孔隙比、飽和度以及塑性界限（液限和塑限）都很高，但卻具有較高的力學(xué)強(qiáng)度和較低的壓縮性，二是各種指標(biāo)的變化幅度很大。2）紅粘土的裂隙性與脹縮性A。裂隙性：處于堅(jiān)硬和

13、硬塑狀態(tài)的紅粘土層，由于脹縮作用形成了大量裂隙，且裂隙的發(fā)生和發(fā)展速度極快，在干旱氣候條件下，新挖坡面數(shù)日內(nèi)便可被收縮裂隙切割得支離破碎，使地面水易侵入，土的抗剪強(qiáng)度降低，常造成邊坡變形和失穩(wěn)。B.脹縮性：紅粘土的脹縮性能表現(xiàn)為以縮為主。即在天然狀態(tài)下膨脹量微小，收縮量較大，經(jīng)收縮后的土試樣浸水時(shí)，可產(chǎn)生較大的膨脹量.3）紅粘土中的地下水特征紅粘土的透水性微弱，其中的地下水多為裂隙性潛水和上層滯水，它的補(bǔ)給來(lái)源主要是大氣降水，基巖巖溶裂隙水和地表水體，水量一般均很小.在地勢(shì)低洼地段的土層裂隙中或軟塑、流塑狀態(tài)土層中可見(jiàn)土中水，水量不大，且不具統(tǒng)一水位.紅粘土層中的地下水水質(zhì)屬重碳酸鈣型水，對(duì)混

14、凝土一般不具腐蝕性.（4）膨脹土膨脹土的分布膨脹土是指含有大量的強(qiáng)親水性粘土礦物成分，具有顯著的吸水膨脹和失水收縮、且脹縮變形往復(fù)可逆的高塑性粘土。膨脹土的脹縮性會(huì)導(dǎo)致建筑物開(kāi)裂和損壞，并造成坡地建筑場(chǎng)地崩塌、滑坡、地裂等嚴(yán)重的不穩(wěn)定因素。膨脹土的特征（1） 土體的現(xiàn)場(chǎng)工程地質(zhì)特征1）地形、地貌特征：膨脹士多分布于II級(jí)以上的河谷階地或山前丘陵地區(qū)，個(gè)別處于I級(jí)階地。2）土質(zhì)特征：顏色呈黃、黃褐、灰白、花斑（雜色）和棕紅等色；多為高分散的粘土顆粒組成，常有鐵鉆質(zhì)及鈣質(zhì)結(jié)核等零星包含物；近地表部位常有不規(guī)則的網(wǎng)狀裂隙.膨脹土的物理、力學(xué)及脹縮性指標(biāo)1）粘粒含量多達(dá)35%85%.2）天然含水量接近

15、或略小于塑限，故一般呈堅(jiān)硬或硬塑狀態(tài).3）天然孔隙比小，便其天然孔隙比隨土體濕度的增減而變化，即土體增濕膨脹，孔隙比變大；土體失水收縮，孔隙比變小.4）自由膨脹量一般超過(guò)40%,而各地膨脹土的膨脹率、膨脹力和收縮率等指標(biāo)的試驗(yàn)結(jié)果的差異很大。5）關(guān)于膨脹土的強(qiáng)度和壓縮性。膨脹土在天然條件下一般處于硬塑或堅(jiān)硬狀態(tài)，強(qiáng)度較高，壓縮性較低.但會(huì)因干縮、裂隙發(fā)育及不規(guī)則網(wǎng)狀與條帶狀結(jié)構(gòu)等原因，破壞了土體的整體性，降低承載力，并可能使土體喪失穩(wěn)定性。注意不能單純從“平衡膨脹力”的角度，或小塊試樣的強(qiáng)度考慮膨脹土地基的整體強(qiáng)度問(wèn)題。同時(shí)，當(dāng)膨脹土的含水量劇烈增大或土的原狀結(jié)構(gòu)被擾動(dòng)時(shí)，土體強(qiáng)度會(huì)驟然降低，

16、壓縮性增高。影響膨脹土脹縮變形的主要因素及其評(píng)價(jià)主要內(nèi)在因素：土的粘粒含量和蒙脫石含量、土的天然含水量和密實(shí)度及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等。主要外部因素：引起地基土含水量劇烈或反復(fù)變化的各種因素，如氣候條件、地形地貌及建筑物地基不同部位的日照、通風(fēng)及局部滲水影響等.膨脹土建筑場(chǎng)地與地基的評(píng)價(jià)，應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地的地形地貌條件、膨脹土的分布及其脹縮性能、等級(jí)地表水和地下水的分布、集聚和排泄條件，并按建筑物的特點(diǎn)、級(jí)別和荷載情況，分析計(jì)算膨脹土建筑場(chǎng)地和地基的脹縮變形量、強(qiáng)度和穩(wěn)定性問(wèn)題，為地基基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)及其他工程設(shè)施的設(shè)計(jì)與施工提供依據(jù)。（5）填土填土是一定的地質(zhì)、地貌和社會(huì)歷史條件下,由于人類活動(dòng)而堆填的土。填土

17、在堆填方式、組成成分、分布特征及其工程性質(zhì)等方面，表現(xiàn)出一定的復(fù)雜性.在一般的巖土工程勘察與設(shè)計(jì)工作中，如何正確評(píng)價(jià)、利用和處理填土層，將直接影響到基本建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50007-2002,填土可劃分為素填土、雜填土、沖填土及壓實(shí)填土四類。1）素填土由碎石、砂土、粉土或粘性土等一種或幾種材料組成的填土.素填土作為地基應(yīng)注意的工程地質(zhì)問(wèn)題如下：1）素填土的密實(shí)度和均勻性；2）素填土地基的不均勻性。2）雜填土雜填土為含有大量雜物的填土，如建筑垃圾土、工業(yè)廢料土、生活垃圾土等。以生活垃圾和腐蝕性及易變性工業(yè)廢料為主要成份的雜填土，一般不宜作為建筑物地基；對(duì)以建

18、筑垃圾或一般工業(yè)廢料主要組成的雜填土，采用適當(dāng)措施處理后可作為一般建筑物地基。利用雜填土作為地基時(shí)應(yīng)注意的工程地質(zhì)問(wèn)題如下：1）不均勻性：顆粒成分、密實(shí)度和平面分布及厚度的不均勻性；2）工程性質(zhì)隨堆填時(shí)間而變化；3）結(jié)構(gòu)松散、干或稍濕的雜填土一般具有浸水濕陷性；4）含腐殖質(zhì)及水化物問(wèn)題。（3）沖填土（吹填土）沖填土由水力沖填泥砂形成的沉積土，即在整理和疏浚江河航道時(shí)，有計(jì)劃地用挖泥船，通過(guò)泥漿泵將泥砂夾大量水分，吹送至江河兩岸而形成的一種填土。在我國(guó)長(zhǎng)江、上海黃浦江、廣州珠江兩岸，都分布有不同性質(zhì)的沖填土。沖填土的工程特性如下：1）沖填土的顆粒組成和分布規(guī)律與所沖填泥砂的來(lái)源及沖填時(shí)的水力條件有關(guān)系。2）沖填土的含水量大，透水性較弱，排水固結(jié)差，一般呈軟塑或流塑狀態(tài)。3）沖填土一般比同類自然沉積飽和土的強(qiáng)度低，壓縮性高。三、影響土的工程性質(zhì)的其他因素1.礦物成分對(duì)土的工程性質(zhì)影響可溶鹽，對(duì)土的工程性質(zhì)影響的實(shí)質(zhì)是：溶解后使土的粒間連接減弱，增大土的孔隙性，降低土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，增大其壓縮性。粘土礦物，是主要的次生礦物，是組成粘粒的主要礦物成分。大多具有由硅氧四面體與鋁氧八面體兩個(gè)基本單位所組成的層狀結(jié)晶格架.根據(jù)不同結(jié)晶格架，可形成很多種類的粘土