05第五章土的工程地质性质PPT课件
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土的结构 对土的工程性质影响很大，特别是粘性土，如某 些灵敏性粘土在原状结构时具有一定的强度，当 结构扰动或重塑时，强度就降低很多，甚至不能 再成型。
单粒结构
蜂窝结构
絮状结构
单粒构造－较粗的矿物颗粒和碎屑自重作用下沉落；颗粒之间点接触；
冲积层
冲积层分类：按河谷地貌形态 山区河谷冲积物 平原河谷冲积物
河床相沉积 河漫滩相沉积 牛轭湖相沉积
湖积层
湖中的沉积物；分淡水和咸水湖沉积物； 淡水湖沉积物分：湖岸沉积物和湖心沉积物；
湖岸为砾石、砂土或粘土，由浪冲刷而成； 湖心沉积物成分复杂，主要为粘土质淤泥，距岸越远，则沉积物的 颗粒越细，有机质可达20～40％，成为胶体的软泥，含水量可达 70～90％，有时可成为泥炭；
分布于冰川附近的低洼地带。 以砂粒为主，有斜交层理，工程性能一般比冰川堆 积好。
风积层：
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。这种土的特征没有层理，工程性能较差。
第二节 土的结构和构造
土的结构：指土粒的大小、形状、相互排列及其 联结关系等形成的综合特征。
冰碛分选性极差，石料占多数；
冰碛物无论是大陆冰川还是山地冰川，都是一些大小块石和泥砂混杂的 疏松物质，只有在冰川的长期压实下，才可能成为坚实的沉积物；
如四川甘孜康定机场的海螺沟冰川堆积层，承载力可达300kPa以上。
冰水沉积层：
在冰川的末端或者冰川的边缘，当消融大于结冰的 时候，冰川开始融化为冰水。以冰水为主要营力而 产生的沉积称为冰水沉积。
岩石、矿物－－物理风化、化学风化——生物风化等转变为 土壤（腐殖质，矿物质、水和空气松散物质）。
土的分类（成因类型）
残积层 （Qel） 坡积层 （Qdl） 洪积层 （Qpl） 冲积层 （Qal） 湖积沉积物层 （Ql） 海洋沉积物层 （Qgl） 风积层 （Qeol） 冰积层 （Qm）
残积层 （Qel）
洪积层
山区暴雨后洪水携带大量碎屑物质堆积在山间河谷或 山前平原地带而成。
洪积层特征
由于山洪是周期性发生，每次的规模大小不尽相同，堆积 下来的物质也不一样，因此洪积土呈现不规则的交错层理 构造，如具有夹层、尖灭或透镜体等产状； 靠近山地的洪积土颗粒粗，压缩性小，土的承载力高，可 作为地基较为理想，但其孔隙率和透水率大，作为坝基不 合适； 离山区远的地方颗粒越细，土质均匀，压缩性大，厚度大， 透水性小，通常也可作为良好的天然地基； 上述两者的过渡带，常由于水溢出地表而造成宽广的沼泽 地带，因此此地段土质松软而承载力低。
湖积层承载力低不宜作为建筑物地基； 咸水湖沉积物成分复杂。主要以黏性土为主。
洞穴层
充填于可溶性岩类所形成的洞穴内的沉积物。
其特征为：石块、碎石、砾石、砂类土等相互混杂的堆积物如钟 乳石等堆积。
冰川堆积层：
由冰川作用堆积起来的物质统称冰碛(qì)。
沉积位置不同：
冰川底部为底碛 停积在两旁的为侧碛 前端的前碛或终碛
第五章 土的工程地质性质
主要内容
第一节 土的成因类型 第二节 结构和构造 第四节 土的工程分类 第五节 特殊土的主要工程特性
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环境；
地基、基础和上部结构示意图 B-基础宽度；D-基础砌置深度
第一节 土的成因类型
冲积层
由河流所携带的物质，随地势、流速的变化，在河谷中 逐渐沉积下来的;
特点：具有明显的层理构造；由于搬运显著，碎屑物质 逐渐变为亚圆或圆形颗粒（漂石、卵石、园砾）。搬运 距离越长，则沉积物颗粒越细；
冲积层 P100、P84
冲积物：在河谷内由河流的沉积作用所形成的堆积物 分类：按照沉积环境 河床相冲积物：在河床范围内形成的沉积物，主要为百度文库移 质，多由砂、砾、卵石组成，一般具有明显的斜层理。 河漫滩相冲积物：在河漫滩范围内形成的沉积物，主要为 悬浮质，由亚砂土、亚黏土组成
物质成分、风化作用性质——与气候条件相关。
干旱地区：物理风化，砂类土特征。 半干旱地区：物理风化+化学风化，粘性土特征。
其成分和性质变化很大，工程性能差别也很大，很少 大面积用作天然地基。
坡积层
（Qdl）
坡积层（Qdl）
由于水和重力的作用，将山坡的物质（风化残积物）搬运或崩 塌在斜坡下部较低的洼地带堆积而成。 坡积土的物质成分与高处残积土有直接关系；与下卧层没有直 接关系，这是与残积土的区别； 坡积土的粒度有明显的分选性，上部多为粘性土，下部多为碎 石土和砾石土； 厚度变化大；在陡坡处段薄1m；而在坡脚处较厚，达几十米； 具有较高的孔隙度、容重小、抗剪强度低，易滑坡；
冲积层 P100、P84
冲积物：在河谷内由河流的沉积作用所形成的堆积物
分类：按照沉积环境
河床相冲积物：在河床范围内形成的沉积物，主要为推移质，多由砂、 砾、卵石组成，一般具有明显的斜层理。 河漫滩相冲积物：在河漫滩范围内形成的沉积物，主要为悬浮质，由亚 砂土、亚黏土组成 牛轭湖相冲积物：在牛轭湖范围内形成的沉积物，主要为静水沉积，由 富含有机质的淤泥和泥炭组成。 蚀余堆积相冲积物：常见于山区河流中，多为巨砾和大石块。 河口三角洲相冲积物：是在河流入海(湖)口范围内形成的沉积物。分为 上下两部分。
地表岩石 风化、剥蚀
岩石碎块或 矿物颗粒
搬运
形成未胶结硬化的沉积物 （因时间短－固称第四纪沉 积物Q4）
土：属于三相体系 岩石的碎屑、矿物颗粒组成(固相) 孔隙：水（液相）和气体（气相）
工程中土或土体：主要是指与工程建筑物的变 形与稳定相关的第四纪沉积物；
有别于通常说的“土壤”：松散物质沉积成土 后，如果能稳定一个相当长的时期，则靠近地 表的土体经受生物化学及物理化学作用，即成 壤作用形成所谓的“土壤”。
残积层—岩石风化未经搬运而残留在原来位置的松散 物；因其成层覆盖在地表，故又称沉积层。
土壤层—残积层—风化岩层—新鲜岩石形成完整的风 化地壳。
陡坡和山顶部位常被侵蚀而厚度变小，平缓的斜坡和
山谷低洼处厚度大；上部颗粒较细，多为黏土、粉土，
向下逐渐过渡为砂和角砾。
土壤层 残积层 风化岩层
新鲜岩石
残积层 （Qel）
单粒结构
蜂窝结构
絮状结构
单粒构造－较粗的矿物颗粒和碎屑自重作用下沉落；颗粒之间点接触；
冲积层
冲积层分类：按河谷地貌形态 山区河谷冲积物 平原河谷冲积物
河床相沉积 河漫滩相沉积 牛轭湖相沉积
湖积层
湖中的沉积物；分淡水和咸水湖沉积物； 淡水湖沉积物分：湖岸沉积物和湖心沉积物；
湖岸为砾石、砂土或粘土，由浪冲刷而成； 湖心沉积物成分复杂，主要为粘土质淤泥，距岸越远，则沉积物的 颗粒越细，有机质可达20～40％，成为胶体的软泥，含水量可达 70～90％，有时可成为泥炭；
分布于冰川附近的低洼地带。 以砂粒为主，有斜交层理，工程性能一般比冰川堆 积好。
风积层：
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。这种土的特征没有层理，工程性能较差。
第二节 土的结构和构造
土的结构：指土粒的大小、形状、相互排列及其 联结关系等形成的综合特征。
冰碛分选性极差，石料占多数；
冰碛物无论是大陆冰川还是山地冰川，都是一些大小块石和泥砂混杂的 疏松物质，只有在冰川的长期压实下，才可能成为坚实的沉积物；
如四川甘孜康定机场的海螺沟冰川堆积层，承载力可达300kPa以上。
冰水沉积层：
在冰川的末端或者冰川的边缘，当消融大于结冰的 时候，冰川开始融化为冰水。以冰水为主要营力而 产生的沉积称为冰水沉积。
岩石、矿物－－物理风化、化学风化——生物风化等转变为 土壤（腐殖质，矿物质、水和空气松散物质）。
土的分类（成因类型）
残积层 （Qel） 坡积层 （Qdl） 洪积层 （Qpl） 冲积层 （Qal） 湖积沉积物层 （Ql） 海洋沉积物层 （Qgl） 风积层 （Qeol） 冰积层 （Qm）
残积层 （Qel）
洪积层
山区暴雨后洪水携带大量碎屑物质堆积在山间河谷或 山前平原地带而成。
洪积层特征
由于山洪是周期性发生，每次的规模大小不尽相同，堆积 下来的物质也不一样，因此洪积土呈现不规则的交错层理 构造，如具有夹层、尖灭或透镜体等产状； 靠近山地的洪积土颗粒粗，压缩性小，土的承载力高，可 作为地基较为理想，但其孔隙率和透水率大，作为坝基不 合适； 离山区远的地方颗粒越细，土质均匀，压缩性大，厚度大， 透水性小，通常也可作为良好的天然地基； 上述两者的过渡带，常由于水溢出地表而造成宽广的沼泽 地带，因此此地段土质松软而承载力低。
湖积层承载力低不宜作为建筑物地基； 咸水湖沉积物成分复杂。主要以黏性土为主。
洞穴层
充填于可溶性岩类所形成的洞穴内的沉积物。
其特征为：石块、碎石、砾石、砂类土等相互混杂的堆积物如钟 乳石等堆积。
冰川堆积层：
由冰川作用堆积起来的物质统称冰碛(qì)。
沉积位置不同：
冰川底部为底碛 停积在两旁的为侧碛 前端的前碛或终碛
第五章 土的工程地质性质
主要内容
第一节 土的成因类型 第二节 结构和构造 第四节 土的工程分类 第五节 特殊土的主要工程特性
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环境；
地基、基础和上部结构示意图 B-基础宽度；D-基础砌置深度
第一节 土的成因类型
冲积层
由河流所携带的物质，随地势、流速的变化，在河谷中 逐渐沉积下来的;
特点：具有明显的层理构造；由于搬运显著，碎屑物质 逐渐变为亚圆或圆形颗粒（漂石、卵石、园砾）。搬运 距离越长，则沉积物颗粒越细；
冲积层 P100、P84
冲积物：在河谷内由河流的沉积作用所形成的堆积物 分类：按照沉积环境 河床相冲积物：在河床范围内形成的沉积物，主要为百度文库移 质，多由砂、砾、卵石组成，一般具有明显的斜层理。 河漫滩相冲积物：在河漫滩范围内形成的沉积物，主要为 悬浮质，由亚砂土、亚黏土组成
物质成分、风化作用性质——与气候条件相关。
干旱地区：物理风化，砂类土特征。 半干旱地区：物理风化+化学风化，粘性土特征。
其成分和性质变化很大，工程性能差别也很大，很少 大面积用作天然地基。
坡积层
（Qdl）
坡积层（Qdl）
由于水和重力的作用，将山坡的物质（风化残积物）搬运或崩 塌在斜坡下部较低的洼地带堆积而成。 坡积土的物质成分与高处残积土有直接关系；与下卧层没有直 接关系，这是与残积土的区别； 坡积土的粒度有明显的分选性，上部多为粘性土，下部多为碎 石土和砾石土； 厚度变化大；在陡坡处段薄1m；而在坡脚处较厚，达几十米； 具有较高的孔隙度、容重小、抗剪强度低，易滑坡；
冲积层 P100、P84
冲积物：在河谷内由河流的沉积作用所形成的堆积物
分类：按照沉积环境
河床相冲积物：在河床范围内形成的沉积物，主要为推移质，多由砂、 砾、卵石组成，一般具有明显的斜层理。 河漫滩相冲积物：在河漫滩范围内形成的沉积物，主要为悬浮质，由亚 砂土、亚黏土组成 牛轭湖相冲积物：在牛轭湖范围内形成的沉积物，主要为静水沉积，由 富含有机质的淤泥和泥炭组成。 蚀余堆积相冲积物：常见于山区河流中，多为巨砾和大石块。 河口三角洲相冲积物：是在河流入海(湖)口范围内形成的沉积物。分为 上下两部分。
地表岩石 风化、剥蚀
岩石碎块或 矿物颗粒
搬运
形成未胶结硬化的沉积物 （因时间短－固称第四纪沉 积物Q4）
土：属于三相体系 岩石的碎屑、矿物颗粒组成(固相) 孔隙：水（液相）和气体（气相）
工程中土或土体：主要是指与工程建筑物的变 形与稳定相关的第四纪沉积物；
有别于通常说的“土壤”：松散物质沉积成土 后，如果能稳定一个相当长的时期，则靠近地 表的土体经受生物化学及物理化学作用，即成 壤作用形成所谓的“土壤”。
残积层—岩石风化未经搬运而残留在原来位置的松散 物；因其成层覆盖在地表，故又称沉积层。
土壤层—残积层—风化岩层—新鲜岩石形成完整的风 化地壳。
陡坡和山顶部位常被侵蚀而厚度变小，平缓的斜坡和
山谷低洼处厚度大；上部颗粒较细，多为黏土、粉土，
向下逐渐过渡为砂和角砾。
土壤层 残积层 风化岩层
新鲜岩石
残积层 （Qel）