土木工程地质学第三章地质作用4.

6/28/2019
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特殊性土的主要工程性质
特殊性土是指某些具有特殊物质成分和 结构、工程性质也较特殊的土。是在一定 的条件下形成的，其分布有明显的区域性 特征。
特殊性土的种类有：
沿海及内陆静水沉积的淤泥类软土
南方和中南地区的膨胀土 西南亚热带湿热气候条件下的红粘土
西北、华北干旱气候区的黄土 西北、华北干旱气候区的盐渍土
坡积土的工程性质：结构疏松，一般具 较高的压缩性。坡积形成的黄土湿陷性 较大。
洪积土(pluvial soil):
由暴雨形成的暂时
性山洪急流带来的碎屑 物质在山沟出口处堆积 而成。
分选性较好，离山前较
近的洪积土颗粒粗，地
下水位埋藏深，具有较
山前洪积扇剖面图
高的承载力，压缩性低，
是工民建的良好地基。
分布: 滨海型、冲积平原型、内陆型
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盐渍土类型：
1. 氯盐型：具强烈的吸湿性导致土有 很大的塑性和压缩性。
2. 硫酸盐型：结晶时体积膨胀，失水 干燥时体积缩小，周期性松胀变化 使土的结构破坏。
3. 碳酸盐型：具明显碱性反应。潮湿 时具很大的亲水性、塑性膨胀性。
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1.5>e>1.0 时,称淤泥质土;
10%>有机质含量>5%时,称 有机质土;
60%>有机质含量>10%时,称 泥炭质土;
有机质含量>60%时,称泥炭.
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工程特性：
1. 含水量高，天然含水量>液限，软塑－流 塑状态。
2. 透水性低，水平向渗透系数较大。 3. 压缩性大，强度低，欠压密状态。 4. 显著的蠕变和触变性(高灵敏度)。
蠕随变时(c间re增ep长)：的在特一性定。荷载下，土的剪切变形 触变(thixotropy)：土受扰动后强度降低，但 随时间增长强度能部分恢复的性能。
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膨胀土(expansive soil)：
是一种富含亲水性粘 土矿物,且随含水量的 增减体积发生显著胀 缩变形的硬塑性粘土。
其粒度成分和矿物成分受 气候和母岩岩性的控制。 其发育情况还和地形有关。
残积土的工程性质：
孔隙度↑、强度↓、压缩性 ↑，均质性差，但具有一 定的结构强度。原位测试 强度>>室内测试值。
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坡积土(slope soil)：
雨水将山坡高处的风化碎屑物顺坡冲 洗，堆积在较平缓的山坡脚处而形成。
高纬度、高海拔寒冷气候区的冻土 各地人类工程活动的人工填土
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
淤泥类粘土( mucky soil)：
是在静水或水流缓慢 的环境中沉积，并 有微生物的参与， 含有较多有机质的 疏松软弱粘性土。
分布:沿海地区滨海相、
泻湖相、三角洲相； 内陆平原或山区的湖相 和冲积洪积沼泽相。
分类：孔隙比e >1.5时,称淤泥;
3)地表裂隙发育。
4)沿深度含水量增大，土质由硬变软。
5)在水平方向上厚度变化较大，造成地基 不均匀性。
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工程特性：
1. 高含水量、高塑性，硬塑或可塑状态。 2. 孔隙比大、低密度、孔隙饱水。 3. 压缩性低、强度高、地基承载力高。 4. 浸水后膨胀量小，但失水后收缩剧烈。
古河床相土的压缩性低， 强度高。
现代河床堆积物的密实 度差，透水性强，若作为 水工建筑物的地基将引起 坝下渗漏。饱水砂土还可 能由于振动而引起液化
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河漫滩相冲积土：是在 洪水期河水漫溢河床两侧， 携带碎屑物质堆积而成。 土粒较细，可以是粉土、 粉质粘土或粘土，并夹有 淤泥或泥炭等软弱土层， 覆盖于河床相冲积土之上， 形成上细下粗的“二元结 构”。
湿陷系数δs ：由室内浸水压缩试验测得的黄土 样在某种规定压力下的湿陷量与土样原始高度 的比值。δs≥0.015为湿陷性黄土。
湿陷类型：自重湿陷与非自重湿陷。
实测或计算自重湿陷量>7 cm 时,为自重湿陷性黄土场地.
湿陷起始压力:开始出现明显湿陷的压力。
盐渍土(saline soil): 土中易溶盐含量>0.5% .
牛轭湖相冲积土：是在废河 道形成的牛轭湖中沉积的松软 土，颗粒很细，常含大量有机 质，有时形成泥炭。压缩性很 高，承载力很低，不宜作为建 筑物的天然地基。
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河口（海口）三角洲相冲积 土：通常是淤泥质土或典型淤 泥。面积宽广而厚度极大。不 宜作为建筑物的天然地基。但 表层硬壳层，有时可用作低层 建筑物的地基。
离山较远的地带，洪积
土的颗粒细，透水性不
好，土质弱，承载力低，
作为建筑物地基时应慎
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重对待。
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冲积土(alluvial soil)：
由河流的流水作用 将碎屑物质搬运到 河谷坡降平缓的地 带堆积而成。
。
河床相冲积土：在河流 上游多是粗大的石块、砾 石和粗砂，中下游或平原 地区沉积物变细，磨圆度 好，厚度很大。
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工程特性：
1. 低含水量，呈坚硬－硬塑状态 2. 孔隙比小，密度大 3. 高塑性，含粘粒及粉粒为主 4. 具膨胀力,自由膨胀量>40%
5. 天然状态下压缩性低，承载力高，但由 于干缩裂隙发育,稳定性差.浸水后或被 扰动时,强度骤然降低.
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红粘土(laterite)：
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1 土的形成
地表岩石破坏 搬运 沉积
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2 土的成因类型：
残积土 坡积土 洪积土
冲积土 湖积土 海积土
冰积土 风积土
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残积土(residual soil)：
岩石经风化后未被搬运而 残留于原地的碎屑物质所 组成的土体，它处于岩石 风化壳的上部。
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湖积土( limnetic soil )：
湖边沉积物是湖浪冲蚀湖岸形成的碎屑物质 在湖边沉积而形成的。近岸带沉积的多是粗 颗粒的卵石、圆砾和砂土，远岸带则是细颗 粒的砂土和粘性土。
湖心沉积物是由河流携带的细小悬浮颗粒到 达湖心后沉积形成，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。
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黄土(loessal soil)：
是干旱气候条件下形成的一种特殊沉积物。
分布: 我国西北及华北地区,面积约63万km2。
特征：以粉粒为主，富含碳酸钙，肉眼 可见大孔隙，垂直节理发育，常呈现 直立的天然边坡。
工程特性：
1. 塑性较弱 2. 含水较少，坚硬—硬塑状态 3. 压实程度差，孔隙比高，孔隙大 4. 抗水性弱，遇水强烈崩解，湿陷明显 5. 透水性较强，且呈各向异性
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人工填土(fill soil):
指由于人类工程活动而形成的土.
1)素填土:主要由碎石、砂土或粘性土组成。
其工程性质取决于密实度和均匀性。
2)杂填土:建筑垃圾土、工业废料土、生活 垃圾土。后一种不宜作为建筑物地基。
3)冲填土:系由水力冲填泥沙形成的沉积土.
含水量大,透水性弱,排水固结差,一般呈软塑
6. 强度较高，粒间连接较强，压缩性中等。
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黄土分类 按成因分：原生黄土和次生黄土 按形成年代分：老黄土和新黄土 按湿陷性分：湿陷性黄土和非湿陷性黄土
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黄土湿陷性(collapsibility)：在一定压力下受
水浸润后,结构迅速破坏而产生显著沉陷的性质。
由碳酸盐类岩石在湿热气候条件下，经 强烈风化作用而形成的高塑性粘土。 分布:云贵高原、四川东部、广西、粤北及鄂西、
湘西。 低山丘陵地带顶部和山间盆地、缓坡及坡脚
地段。
特征：1)呈褐红色,富含铁铝氧化物，粘 粒含量很高，具有高度分散性，颗粒 细而均匀，粘土矿物以高岭石为主。
2)土层中常有石芽、溶洞或土洞分布其间。
分布:全国,云南、广西、
贵州、湖北最具代表性。
一般位于山前丘陵 地区或河谷高阶地上。
特征：1)呈黄褐、灰白、花斑等颜色.
2)粘粒含量高，且为亲水性很 强的蒙脱石等粘土矿物，土中可溶盐 及有机质含量较低，常含铁锰或钙质 结核，结构致密.
3)表面有大量网状裂隙，裂面 有腊状光泽的挤压面。
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-流塑状态.
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深海沉积物主要是有机质软泥。
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冰积土(moraine soil)
由冰川或冰水挟带搬运所形成的沉积物. 分选性极差,石料占多数,冰水沉积物可 有一定成层性、分选性。
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风积土(aeolian soil)：
在干旱的气候条件下，岩石的风化 碎屑物被风吹扬，搬运一段距离后，在 有利的条件下堆积起来的一类土，最常 见的是风成砂和风成黄土。
土的工程地质特征
土( soil)是各种岩石矿物颗粒组 成的松散集合体.
土体(soil mass)是由一定的土体 材料组成,具有一定的土体结构, 赋存于一定地质环境中的地质体.
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土在工程上的作用： 1. 作为建筑物的地基； 2. 作为建筑材料； 3. 作为建筑物周围的介质或环境；