工程地质-第四章 土的工程性质与分类.ppt

黏性土构造特征： （1）层状构造； （2）显微层状构造； （3）各种裂隙、节理构造。 研究土体构造特征意义 （1）土体构造特征反映土体的力学性质和其他工程性质的各向异性或土体各部位的不均匀性。 （2）土体构造特征是决定勘探、取样或原位测试布置方案和数量的重要因素之一。 4.2 土的工程分类 建筑工程系统的分类 材料系统的分类 我国土的工程分类 1. 按堆积年代分为： （1）老堆积土：第四纪晚更新世及其以前堆积的土层（超固结）； （2）一般堆积土：第四纪全新世（文化期以前）堆积的土层； （3）新近堆积土：文化期以来新近堆积的土层（欠压密）。 2. 根据地质成因可分为残积土、坡积土、洪积土、冲积土、湖积土、海积土、冰碛土及冰水沉积土和风积土； 3. 根据有机质含量可分为无机土、有机质土、泥炭质土和泥炭； 4. 具有特殊成分、状态和结构特征的特殊土：湿陷性土、红黏土、软土、混合土、填土、多年冻土、膨胀土、盐渍土，污染土； 5. 按颗粒级配和塑性指数分为碎石土、砂土、粉土和粘性土。 4.3 土的成因类型特征 1 残积土 工程性质：土层厚度、组成成分、结构及物理力学性质变化极大，均匀性很差，孔隙度较大，作为地基易引起不均匀沉降。 2 坡积土 工程性质：土质上下不均匀，结构疏松，压缩性高，土层厚度变化大，对建筑物常有不均匀沉降问题； 下部基岩面常富水，易产生沿下卧残基层或基岩面的滑动等问题 3 洪积土 工程性质： （1）离山前较近的洪积土颗粒较粗，具有较高的承载力，压缩性低； （2）在离山区较远的地带，洪积物颗粒较细，成分较均匀，厚度较大，也是良好的地基； （3）中间过渡带，常形成沼泽地带，且存在尖灭或透镜体，土质较差，承载力较低。 4 冲积土 河床相 河漫滩相 牛轭湖相 河口三角洲相 工程性质： （1）古河床相压缩性低，强度较高；现代河床堆积物密实度较差，透水性较强，若作为水工建筑物地基则将引起坝下渗漏； （2）河漫滩相冲积物覆盖于河床相冲积土之上，该双层结构冲积体常被作为地基； （3）牛轭湖相冲积土压缩性很高，承载力很低； （4）三角洲沉积物常是饱和的软黏土，承载力低，压缩性高。 5 湖泊沉积物 湖边沉积物：近岸带沉积多是粗颗粒的卵石、圆砾和砂土，承载力高；远岸的则是细颗粒的砂土和粘性土，承载力低； 湖心沉积物：主要是粘土和淤泥，常夹有细砂、粉砂薄层，土的压缩性高，强度低。 6 海洋沉积物 卵石、圆砾、砂 细粒砂土、粘性土、淤泥和生物化学沉积物 有机质软泥 7 冰积土和冰水沉积土 冰川和冰川融化的冰下水搬运堆积而成，其颗粒以巨大块石、碎石、砂、粉土及黏性土混合组成。 8 风积土 干燥条件下岩石的风化碎屑被风吹扬搬运一段距离后，在有利条件下堆积起来。颗粒主要由粉粒或砂粒组成，土质均匀，孔隙大，结构松散。 4.4 特殊土的主要工程性质 软土 湿陷性黄土——西北、华北等干旱、半干旱区 红黏土——西南亚热带湿热气候区 膨胀土——南方和中南地区 冻土——高纬度、高海拔地区 盐渍土——内陆干旱、半干旱地区 人工填土 污染土 第四章 土的工程性质与分类 土：连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒，在原地残留或经过不同的搬运方式，在各种自然环境中形成的堆积物。 土的工程性质主要取决于组成土的土粒的大小和矿物类型。 4.1 土的组成与结构、构造 土的三相组成：颗粒（固相）、水溶液（液相）和气体（气相）。 固体（颗粒）+孔隙（水、气） 4.1.1 土的粒度成分 粒组：界于一定粒径范围的土粒； 粒度成分（颗粒级配）：土中不同粒组颗粒的相对含量。 漂石（块石）：＞200mm； 卵石（碎石）：200~20mm； 圆砾（角砾）：20~2mm； 砂粒：2~0.075mm； 粉粒：0.075~0.005mm； 黏粒：＜0.005mm。 4.1.2 土的矿物成分 原生矿物； 不溶于水的次生矿物； 可溶盐类及易分解的矿物； 有机质。 不稳定矿物 1. 原生矿物 主要有石英、长石、角闪石、云母等，是组成卵石、砾石、砂粒和粉粒的主要成分。 对工程性质影响，主要在于其颗粒形状、坚硬程度和抗风化稳定性等因素。 2. 不溶于水的次生矿物 1）粘土矿物——为含水铝硅酸盐，主要有高岭石、伊利石、水云母及蒙脱石等； 亲水性：蒙脱石＞伊利石＞高岭石 2）次生SiO2（胶态、准胶态）； 3）倍半氧化物（Al2O3和Fe2O3等）。 是组成黏粒的组要成分。主要特点：高度分散状态——胶态或准胶态。易引起土的工程性质的显著改变，如产生大的塑性、强度剧烈降低等。 3. 可溶盐类及易分解的矿物 易溶盐：NaCl，CaCl2，Na2SO4·10H2O，Na2CO3·10H2O 中溶盐：CaSO4