红粘土(PPT)分解
红黏土及其特征
红黏土及其特征一、红黏土的定义与分布1.定义我国红黏土的研究始于20世纪50年代后期，不同研究阶段对红黏土有过相应的描述和定义，最新的研究认为：红黏土是碳酸盐岩系出露区的岩石，经过更新世以来在湿热的环境中，由岩变土一系列的红土化作用，形成并覆盖于基岩上，呈棕红、褐黄等色的高塑性黏土。
其土性特征是液限wL大于55%，湿度状态的垂向变化有明显上部硬下部软的规律，失水后具有较大收缩性，土体中裂隙发育等。
已形成的红黏土，经后期水流搬运，仍然保留着红黏土的基本特征，其wL一般大于45%，称为次生红黏土。
早期研究对红黏土的特征概括为：红黏土成土母岩是碳酸盐类岩石，系由化学风化或残坡积而形成，塑性指数IP大于20，天然含水率接近塑限，天然孔隙比大于1.0，饱和度Sr大于85%以及土的压缩性低等。
在以后的研究中，是基于一些考虑才予以调整的。
关于成土母岩，鉴于在碳酸盐岩分布区内，经常夹杂着一些非碳酸盐类岩石，它们的风化物与碳酸盐类岩石的风化物是混杂的，都构成了这些地段红黏土成土的物质来源，因此，定义红黏土的成土母岩时，把由碳酸盐类岩石扩大为碳酸盐岩系岩石更确切。
提出红黏土是红土化作用的产物，是考虑到“红土化”一词在第四纪地质学、土壤学中早已赋予固有的含义，用它来概括红黏土的成因，既表征了红黏土成土的介质环境、由岩到土的一系列地球化学过程及成土之后新生黏土矿物再演变的全过程，它较之笼统地称之为化学风化或残坡积成因要明确全面得多。
红黏土虽然塑性高，但其中有一部分土的液限和塑限都很高，以致塑性指数与一般黏土、老黏土相近，相关分析表明，液限在反映红黏土特征上比较敏感，故而用wL 取代IP作为反映土性的特征指标。
从wL—e相关图中，对应于wL为45与50时的孔隙比e值为0.9与1.0，因此，只要确定了液限wL值，也就无需再提孔隙比e。
统计表明，红黏土的湿度状态大部分为坚硬与硬塑状，但仍有占总量25%者为可塑、软塑以至流塑状态。
红粘土
裸露的红粘土
红粘土的成土母质是第三纪红色粘土并被埋藏在黄土层下。由于强烈水土流失切割覆盖于其上的黄土层被侵蚀殆尽红色古土壤层出露地表。红色粘土层质地粘重吸水膨胀后水分难以下渗加之所处地形部位坡度较大每届降雨形成地表径流水土流失严重形成滑坡、泻溜和崩塌等重力侵蚀。年复一年侵蚀循环致使土壤发育微弱因形成与黄土母质在形态特征和理化性质上有很大差异的红粘土。
3、土体深厚质地粘重结持紧实孔隙度较低（41%-49%）。
4、胀缩率也很高膨胀率12%-32%收缩率10%-15%渗水性差渗透率低每分钟约0.7毫米重力水渗透深度只有50厘米左右。
红粘土 -
利用改良
红粘土的利用与改良
1、陡坡地红粘土侵蚀严重应恢复和保护植被；已垦殖的陡坡耕地应退耕种植林草控制水土流失。
2、种植绿肥增施有机肥秸秆还田科学施用磷肥可有效地改善土壤的理化性状。
3、复盐基红粘土的土体深厚酸碱度适中盐基饱和矿质养分较丰富是浙江沿海岛屿区重要土壤资源之一。利用状况有三种；一是坡耕地种植大麦、甘薯、玉米和夏类作物。二是林地主要分布在大、中岛屿上栽种黑松、毛竹以黑松为主。黑松较抗风又耐旱、耐瘠适应性强。目前黑松占岛屿林种的93%但宜间套阔叶树以防病虫危害；三是灌丛草地处于半荒芜状态多分布于边远小岛而部分大、中岛屿近村庄处的山坡地亦有小面积的分布。
老红粘土
土种名称：老红粘土
地理分布 ：零星分布在河北省平泉、邢台、遵化等县、地的低山丘陵下部与山麓平原交接处多为岗坡台地面积：1.3 万亩
海拔：米 500
植被类型：长有酸枣、荆条、白草、狗尾草等。
成土母质;母质为红色粘土。
土壤质地：土壤h7.6—8.5微碱性。阳离子交换量17-28me/100g土。
红黏土地基
Hale Waihona Puke 黏土的工程分类 红黏土按地基均匀性分为基底压缩范围内 地层全部为红黏土组成的均匀地基及基底 压缩范围内地层由红黏土与岩层组成的不 均匀地基。
红黏土的主要物性指标
粒度成分 红黏土的粒度成分以小于 0.005mm的黏粒 为主，平均含量达60%～80%，其余为少量 粉粒和砂粒，约占 11%～15%和9%～13%。 红黏土中小于0.002mm的胶粒占到40%～70%， 是胶粒含量最高的黏土，天然状态下具有 高分散性。次生红黏土由于搬运过程中外 来物质的掺入，通常粉粒和砂粒的含量相 对增加，黏粒含量相对减少，塑性降低。
红黏土的化学成分
红黏土的化学成分主要为SiO2、Al2O3和 Fe2O3，硅铝分子比约为2.43。红黏土的交 换性阳离子以二价镁、钙离子为主，一价 钾、钠离子的含量很少。由于镁、钙离子 的交换性能相对较弱，红黏土的亲水性和 膨胀性较弱。
水理性质
红黏土的性状特征主要反映在高含水量、 高塑性和高孔隙比，土性指标的变化幅度 较大。一般情况下，红黏土的天然含水量 30%～60%，天然容重16.5～18.5kN/m3，孔 隙比1.1～1.7，液限50%～110%，塑限 25%～55%，塑性指数25～50。
矿物成分与化学成分
红黏土以黏土矿物占绝对优势，主要为高 岭石、伊利石和绿泥石，部分含少量蒙脱 石。非黏土矿物成分主要为石英和长石。 高岭石是湿热气候条件下，在碱土金属含 量很低的酸性介质环境中生成，与红黏土 的形成条件一致。高岭石具有稳定的结晶 格架，极性水分子和交换阳离子均不能进 入晶层，故不具膨胀性。
红黏土的力学性质
红黏土具有高孔隙性，但单个孔隙的体积 很小，固态矿物为较稳定的结晶格架，颗 粒间的氧化铁胶结物具有较强的黏结力， 细分散颗粒呈稳定的团粒结构。因此，一 般状态下的红黏土具有较好的力学性能， 压缩性不大，抗剪强度较高，但结构效应 明显，残余强度较低。
红粘土地
8. 红粘土地基8.1 一般规定8.1.1颜色为棕红或褐黄，覆盖于碳酸盐岩系之上，其液限大于或等于50%的高塑性粘土，应判定为原生红粘土。
原生红粘土经搬运、沉积后仍保留其特征，且液限大于45％的粘土，判定为次生红粘土。
红粘土具有失水收缩、裂隙发育、上硬下软的特征。
8.1.2红粘土除按成因分类外，根据工程需要还有必要进行工程分类：1. 红粘土的状态可按表8.1.2-1中的含水比a w进行划分也可以按液性指数I L划分。
注：a w＝w/w L2、红粘土的结构可根据其裂隙发育特征按表8.1.2-2分类。
3、红粘土在缩后复浸水时表现出不同的水稳性和工程特性，红粘土的复浸水特性课可按表8.1.2-3分类。
表8.1.2-3 红粘土的复浸水特性分类注： I r ＝w L /w P ，I r ′＝1.4+0.0066 w L4、红粘土地基均匀性可按表8.1.2-4分类。
注1：当单独基础的总荷载1p 为500～3000kN ／柱，条形基础荷载2p 为l00～250kNm 时，表中Z 值可按下式确定： 单独基础：()5.111+=P Z m Z条形基础：()5.422-=P Z m Z 式中Z 1 、Z 2 系数： Z 1可取0.003m ／kN ，Z 2可取0．05m ／kN 。
注2：当箱（筏）基础无相邻荷载影响、基础宽度≤30m 时，Z （m ）=b(2.5－0.4㏑b)8.2 .红粘土地基岩土工程勘察8.2.1 红粘土场地的岩土工程测绘和调查除按《岩土工程勘察规范》GB50021-2001第8章规定外，还应着重查明以下内容：1、不同地貌单元红粘土和次生红粘土的分布、厚度、物质组成、土性等特征及其差异；2、下伏基岩岩性、岩溶发育特征与红粘土土性、厚度变化的关系；3、地裂分布、发育特征及其成因；土体结构特征；土体中裂隙的密度、深度、延展方向及其发展规律；4、地表水及地下水的分布、动态变化及其红粘土状态垂向分带的关系；5、已有建筑物开裂原因分析；当地勘察、设计与施工经验等。
红粘土地基
（六）人工边坡的评价 对红粘土尤其是对复浸水特性属Ⅰ类的红粘土，人工边坡稳定性评价时， 土的计算参数设计值的确定，应考虑开挖面土体失水收缩裂隙发展及复 浸水使土质软化的不利影响。 （七）地下水的评价 着重研究地下水埋藏、运动条件与土体裂隙特征关系及地表水，上层滞 水、岩溶水之间的连通性，根据赋存于土中宽大裂隙的地下水流分布的 不均性、季节性，评价其对建筑物的影响。
（八）压实填料的评价 当使用红粘土筑路(坝)或作为压实填土地基时，土料应先减水，其最优含 水量、最大干密度按工程要求，由不同功能的击实试验确定，当气候条 件难以控制含水量时，干密度(t／m3)可按下式预估：
The end,thank you!
红粘土特性的评价
1）高塑性、高液限、高孔隙比。其中ω、ωp、ωL、 e等物
性指标都明显大于其他土类，相当于软土。红粘土中粘土矿
物虽然缺乏强亲水性的蒙脱石，但因其粒度组成的高分散性 ，因而反映在表征其塑性的ωL和Ip以及表征密度的孔隙比e 的值都很高。以致有的公路部门将高含水量、高塑性、高孔 隙比合称为“三高土”。而且研究表明，风干脱水对红粘土
红粘土的岩土工程评价
（一）基础埋置深度的确定 利用表层较硬土层作地基持力层：应充分利用红粘土上硬下软的湿度状 态垂向分布特征，基础尽量浅埋。对三级建筑物，当满足持力层承载力 时，即可认为已满足下卧层承载力的要求。 （二）地基均匀性的评价 红粘土的厚度随下卧基岩面起伏而变化，致使红粘土的厚度变化较大， 常引起地基不均匀沉降。不均匀沉降的可能性，按下列条件判定：当相 邻基础的荷载和尺寸相近，凡符合下列条件之一者，可不考虑地基不均 匀对建筑物的影响。 1．对均匀地基，相邻基础底面以下的土层厚度大于表2-6-4所列勘探孔 深度时。 2．对不均匀地基，相邻基础底面以下呈坚硬、硬塑状态，厚度均大于表 2-6-5中所列h1值或均小于h2值时。
红粘土
场地内普遍发育的红粘土(少量次生红粘土)，厚度变化大。
常见水平距离相差1.0m，土层厚度相差3.0m 或更多，场地红粘土具有以下特点：①在天然竖向剖面上，湿度有上部小下部大的变化规律，基本具有地表呈坚硬或硬塑状态，向下逐渐变软的规律，因此天然土层地基强度具有随深度增大而降低的特点。
②自然状态下的红粘土无层理，表层一般呈坚硬或硬塑状态，具有一定的地基强度及抗变形能力，但场地红粘土具有弱膨胀性，受大气影响失水后土体易收缩，土体中出现裂隙接近地表的裂缝呈竖向开口状，往深处逐渐减弱，呈网状微裂隙且闭合。
由于裂隙的存在，土体整体性遭到破坏，总体强度会受到削弱。
③场地红粘土具有高含水量、高液限及塑限、大孔隙比等特征，孔隙比大致使土的湿密度及干密度低，其压实性能较差。
④红粘土具有较强的结构性，在保持原状结构下其强度较高，一旦结构遭到破坏，强度迅速降低，其水稳定性较差，遇水浸泡后强度迅速降低，压缩性增大。
红粘土对本工程建设的不利影响主要表现在：①场地红粘土、次生红粘土厚度大，导致下部软塑～可塑状红粘土在上覆高填方荷载作用下沉降大；同时红粘土、次生红粘土厚度变化大，易产生差异沉降②由于红粘土、次生红粘土具有上硬下软的特点，当作为填方区原地面地基时，若对深层软弱红粘土进行处理，则穿越上部硬层的难度较大。
③红粘土、次生红粘土具有大孔隙比、高含水量的特征，易失水干裂，遇水强度急剧降低，当作为填料时，施工时不易压实和含水量控制困难。
④红粘土作为挖方边坡土层时，一旦暴露于地表，很快失水收缩开裂，进而发生崩塌等边坡稳定性问题。
⑤场区局部地段红粘土膨胀率大于40%，具弱膨胀性。
昆明地区大气影响深度为 4.50～5.00m，急剧层深度为2.10m，而场地的红粘土分布于地表，处在大气影响深度范围内。
虽然多处于填方区，对填方后填筑体影响较小（有荷膨胀率小）但对于施工期间和坡脚部位在水的渗透作用下，将发生胀缩，对施工和坡脚稳定有一定影响。
7.2 红黏土
四、红粘土的岩土工程评价
红粘土的岩土工程评价应符合下列要求： 1.建筑物应避免跨越地裂密集带或深长地裂地段； 2.轻型建筑物的基础埋深应大于大气影响急剧层的深度；炉窑等高温设备的基础
应考虑地基土的不均匀收缩变形；开挖明渠时应考虑土体干湿循环的影响；在石芽 出露的地段，应考虑地表水下渗形成的地面变形；
2．红粘土地区勘探工作量的布置 红粘土地区勘探点的布置，应取较密的间距，查明红粘土厚度和状态 的变化。初步勘察勘探点间距宜取30～50米；详细勘察勘探点间距，对均 匀地区宜取12～24米，对不均匀地基宜取6～12米。厚度和状态变化大的 地段，勘探点间距还需加密。各阶段勘探孔的深度可按一般土对各类岩土 工程勘察的基本要求布置。对不均匀地基，勘探孔深度达到基岩。 对不均匀地基、有土洞发育或采用岩面端承桩时，宜进行施工勘察， 其勘探点间距和勘探孔深度根据需要确定。 3．试验工作 红粘土的室内试验除应满足常规试验项目的规定外，对裂隙发育的红 粘土应进行三轴剪切试验或无侧限抗压强度试验。必要时，可进行收缩试 验和复浸水试验。当需评价边坡稳定性时，宜进行重复剪切试验。
红粘土的一般性质可以归纳为： 1．天然含水量和孔隙比较高，一般分别为30%～60%和1.1～1.7。且多处处于
饱和状态，饱和度在85%以上。 2．含较多的铁锰元素，因而其比重较大，一般为2.76～2.90。 3．粘粒含量高常超过50%，可塑性指标较高；含水比为0.5～0.8且多为硬塑状
态和坚硬或可塑状态；压缩性低，强度较高，压缩系数一般为0.1～0.4MPa-1，固结 快剪的C一般为0.04～0.09MPa-1，内摩擦角一般为10°～18°。各指标变化幅度大， 具有高分散性。
红粘土的复浸水性特征分类
类别
Ir 与 Ir′关系I来自Ir≥Ir′II
第四章 土壤类型(课堂PPT)
15
第四章
中 国 土 壤 系 统 分 类 中 14 个 土 纲 检 索 简 表
16
第四章
（二）形态特征
1 腐殖质层 2 铁铝层 3 母质层
17
第四章
五 分类
（一）砖红壤 1 砖红壤 2 红色砖红壤 3 黄色砖红壤
（二）砖红壤性红壤
1 砖红壤性红壤 2 黄色砖红壤性红壤
18
第四章
（三）红壤 1 红壤 2 黄红壤 3 褐红壤 4 紫红壤
（四）黄壤 1 黄壤 2 表潜黄壤
19
第四章
主要富铝土在我国的分布
砖红壤：北纬22°以南的雷州半岛、海南 岛、台湾、云南的南部；
砖红壤性红壤：北纬22°至 25°，包括滇 南的大部、广西、广东的南部、福建的东 南部及台湾的中南部；
富铝土分布区的地形以山地丘陵为主，成土母质为 各种酸性和基性岩，并以富铝风化壳为主。
12
第四章
三 成土过程
富铝土是脱硅富铝化过程和生物富集过 程这两方面共同作用的。 （一）富铝化过程 特点： ① 硅酸盐、铝硅酸盐原生矿物强烈分解， 产生以高岭石为主的次生粘土矿物和铁、 铝氧化物。脱盐基-脱硅-富铁铝 ② 不同热量带的富铝化程度不一样。
教学重点
1. 掌握富铝土和淋溶土的形成条件、主导成 土过程。
2. 了解富铝土和淋溶土的诊断特性及在世界 的分布。
3. 掌握富铝土和淋溶土在中国的分布。
6
富铝土
本纲土壤是在热带和亚热带湿润气候条件下,土 体中的铝硅酸盐矿物受到强烈分解,盐基不断淋失,而 氧化铁、铝在土壤中残留和聚集所形成的土壤，其 中氧化铝的稳定性最强，因而称之为富铝土。
红粘土(PPT)分解57页PPT
15、机会是不守纪律的。——雨果
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
土壤与土壤改良PPT参考课件
菜田土壤改良方法
土壤改良及灌溉、施肥、耕作对土壤的影响
中低产田类型与改良措施
土壤与土壤改良基础知识
主要内容
温室大棚土壤改良方法
果园土壤改良方法
土壤与土壤改良基础知识
土壤与土壤改良基础知识
土壤改良的定义
物理改良
土壤改良对土壤的影响
土壤改良可以清除某些障碍因素，改善某些土壤属性，促进生态环境的的良性发展。
土壤改良对土壤的影响
●中低产田通过平田整地、深耕、增施有机肥料，提高土壤蓄水能力，促进土壤熟化，使中低产变高产。 ● 砂、粘土壤通过掺粘、掺砂等客土改良措施，改善土壤质地和物理性状。 ● 不良夹层：通过消除障碍因素改变土体结构。 ● 坡地可以通过修建设水平梯田、隔坡梯田和等高种植，改善土壤性状和肥力状况。
土壤改良
化学改良
物理改良
用化学改良剂改变土壤酸性或碱性的一种措施称为土壤化学改良。常用的化学改良剂有石灰、石膏、磷石膏、氯化钙、硫酸亚铁、腐殖酸钙等，视土壤的性质而择用。如对碱化土壤需施用石膏、磷石膏等以钙离子交换出土壤胶体表面的钠离子，降低土壤的PH值。对酸性土壤，则需施用石灰性物质。化学改良必须结合水利、农业等措施，才能取得更好的效果。
土壤改良对土壤的影响
改良的土壤前后对比
改良后
改良前
灌溉、施肥、耕作对土壤的影响
●灌溉：合理灌溉可以及时补充土壤水分，保证土壤水分正常运行，同时也可以控制地下水位上升。盐碱地可以通过合理灌溉而降低土壤表层盐分含量。 在灌排渠系不配套（有灌无排）以及渠系渗漏的情况下均会抬高灌区的地下水位，使土壤发生次生盐渍化。 ●施肥 ：科学施肥，增加有机肥的施用量，可以改善土壤的容重、孔隙度、土体结构，提高土壤的蓄水、保水能力，协调土壤的水、肥、气热状况。 若不合理施肥，过多的施用某种营养元素，可以诱发土壤中另一些元素缺乏，导致农作物产量下降，甚至产生毒害。 长期少施和不施肥，进行掠夺性生产，可使土壤肥力减退。
红粘土的组成和工程性质课件
化学改良
总结词
利用化学物质改善红粘土的工程性质的方法。
详细描述
化学改良包括使用各种化学物质，如石灰、水泥、硅酸盐等，以改善红粘土的 化学性质和物理性能。这些物质可以增加土壤的强度、降低塑性和压缩性，提 高其抗水性和耐久性。
生物改良
总结词
利用生物活动改善红粘土的工程性质的方法。
详细描述
生物改良包括植物稳定、微生物改良等方法。植物稳定是通过种植耐旱、耐盐、 固氮等植物来改善土壤的物理性质和养分状况。微生物改良是利用微生物的活动 来改善土壤的结构和养分循环，从而提高红粘土的工程性能。
总结词
红粘土的环境影响研究有助于评估其在 工程应用中的环境友好性和可持续性。
VS
详细描述
红粘土的环境影响主要包括其对土壤质量 、水环境、气候变化等方面的影响。通过 环境监测和生态评估，可以全面了解红粘 土的环境影响，为其可持续发展提供科学 依据。
THANKS
感谢观看
全性。
堤防加固
红粘土可以用于堤防加固工程，通 过合理的施工方法可以提高堤防的 抗洪能力。
防渗处理
在水利工程中，红粘土经过适当处 理后可作为防渗材料，有效防止水 的渗透。
建筑工程
基础回填
建筑材料
在建筑工程中，红粘土可以作为基础 回填材料，其良好的工程性质可以提 高基础的稳定性和安全性。
红粘土经过适当处理后可作为建筑材 料，如砖、瓦等，具有较好的耐久性 和稳定性。
红粘土的组成和工程 性质课件
目录
• 红粘土的组成 • 红粘土的工程性质 • 红粘土的工程应用 • 红粘土的改良方法 • 红粘土的未来研究方向
01
红粘土的组成
矿物组成
粘土矿物
红粘土主要由粘土矿物组成，如高岭石、伊利石和蒙脱 石等。这些矿物具有层状结构，对水分子具有较强的吸 附和离子交换能力。
地基基础处理技术第二章6红粘土
第六节红粘土一、红粘土的形成和分布(一)红粘土的定义与形成条件1．红粘土的定义：碳酸盐岩系出露区的岩石，经红土化作用形成的棕红或褐黄等色的高塑性粘土称为原生红粘土。
其液限一般大于或等于50%，上硬下软，具明显的收缩性，裂隙发育。
经再搬运、沉积后仍保留红粘土基本特征，液限大于45%的粘土称为次生红粘土。
2．红粘土的形成，一般应具备气候和岩性两个条件。
（1）气候条件：气候变化大，年降水量大于蒸发量，因而气候潮湿，有利于岩石的机械风化和化学风化，风化的结果便形成红粘土。
（2）岩性条件：主要为碳酸盐类岩石。
当岩层褶皱发育，岩石破碎，易于风化时，更易形成红粘土。
（二）红粘土的分布规律红粘土主要为残积、坡积类型，因而其分布多在山区或丘陵地带。
这种受形成条件所控制的土，为一种区域性的特殊性土。
在我国以贵州、云南、广西省(区)分布最为广泛和典型，其次在安徽、川东、粤北、鄂西和湘西也有分布。
一般分布在山坡、山麓、盆地或洼地中。
其厚度的变化与原始地形和下伏基岩面的起伏变化密切相关，分布在盆地或洼地时，其厚度变化大体是边缘较薄，向中间逐渐增厚；分布在基岩面或风化面上时，则取决于基岩起伏和风化层深度。
当下伏基岩的溶沟、溶槽、石芽等较发育时，上覆红粘土的厚度变化极大，常有咫尺之隔，竟相差10rn之多；就地区论，贵州的红粘土厚度约3~6m，超过l0m者较少，云南地区一般为7~8m，个别地段可达10~20m；湘西、鄂西、广西等地一般在10m 左右。
二、红粘土的工程地质特征（一）红粘土的物理力学性质1．红粘土物理力学指标的经验值红粘土的物理力学指标的经验值见表2-6-1。
红粘土物理力学性质的经验值表2-6-12．红粘土物理力学性质的基本特点从表2-6-1可看出红粘土具有两大特点。
一是土的天然含水量、孔隙比、饱和度以及塑性界限(液限、塑限)很高，但却具有较高的力学强度和较低的压缩性；二是各种指标的变化幅度很大。
红粘土中小于0.005mm的粘粒含量为60~80％，其中小于0.002mm的胶粒占40~70％，使红粘土具有高分散性。
桂林红黏土微结构特征分析
０ 引言
析土的结构 ， 以论述红黏土 的特殊 物理力学性质 。
桂林为强岩溶发 育区 ， 岩溶作用形成 了 区内红 黏土 的广泛 分 １ 红 黏 土 的基本 结构 单 元 红黏土的微结构基本 要素包括 ： 基本结 构单元 、 单元 组合 、 结 布。红 黏土 作为一种特 殊土 具有 与其他 黏 性土不 同的物 理力 学
地基 的承载特性 的介绍 ， 明了桩 体产 生鼓胀破坏 的原 因。３ 通 说 ）
过对碎石桩 工程实例 的理论 计算 和现场 静载荷试 验对 比 ， 明本 证
５ ６
６ ４
文所推荐 的单桩承载力计算 公式的准确性 。 参考 文献 ： ［ ］ 龚晓 南． １ 复合地 基理 论及 工程 应 用 ［ ． Ｍ］ 北京 ： 中国建 筑工
１ ０ｋ ａ ８ Ｐ 。
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２０ ． ０ ４
［ ］ 赵明华 ． ５ 碎石 桩复合地基承 载力分析［ ］公路 ，０ ３ １ ：１ Ｊ． ２ ０ （ ）２ —
２ ４．
处理后桩间土标准 贯入 试验 的平 均击 数为 ５击 ， 入式 （ ） 代 ２ 得 出 Ｃ ＝３ －３ ．。按式 （ ） ｕ ０ ２５ １计算 得出 Ｐ ｆ ５ Ｐ －８ ９ｋ ａ ＝７ ６ｋ ａ １ Ｐ 。 根据标贯击数查出处理后桩间土承载力标准值 ． ５ Ｐ 。 ＝１０ｋ ａ
性质： 天然 含水 量 硼， 隙 比 ｅ 饱 和度 Ｓ 孔 ， 以及 塑性 界 限 （ 限 构连 接等。以下根据扫描 电镜分析 和微 区能谱 分析等 资料 ， 液 对红
ＷＥ 塑 限 ｗｅ 很 高 ， ， ） 但却具有较 高的力学强度和较低 的压缩 性。
红粘土微结构特征与变形机理
红粘土微结构特征与变形机理
红粘土是大气颗粒物中常见的一种物质，由于具有良好的物理特性，它成为了研究地质动力学过程的重要组成部分。
现有研究表明，红粘土的微结构及其表征的特征以及变形机理均具有重要的科学意义。
红粘土的微结构特征主要与它的组成有关，由水热带来的元素的组成，有可能改变它的微结构特征。
这些组成主要包括了三类物质，即元素(SiO_2、Al_2O_3等)、微粒(氧化铝、硅酸盐等)和凝胶(液态水和水分子弛豫)。
因此，红粘土的微结构可以由这三类物质组成的各种界面层来描述。
红粘土质地细小而脆弱，其变形特性主要决定于微结构元素间的相互作用。
其中凝胶作用及其内部反应一直。
地基基础处理技术第二章6红粘土
第六节红粘土一、红粘土的形成和分布(一)红粘土的定义与形成条件1．红粘土的定义：碳酸盐岩系出露区的岩石，经红土化作用形成的棕红或褐黄等色的高塑性粘土称为原生红粘土。
其液限一般大于或等于50%，上硬下软，具明显的收缩性，裂隙发育。
经再搬运、沉积后仍保留红粘土基本特征，液限大于45%的粘土称为次生红粘土。
2．红粘土的形成，一般应具备气候和岩性两个条件。
（1）气候条件：气候变化大，年降水量大于蒸发量，因而气候潮湿，有利于岩石的机械风化和化学风化，风化的结果便形成红粘土。
（2）岩性条件：主要为碳酸盐类岩石。
当岩层褶皱发育，岩石破碎，易于风化时，更易形成红粘土。
（二）红粘土的分布规律红粘土主要为残积、坡积类型，因而其分布多在山区或丘陵地带。
这种受形成条件所控制的土，为一种区域性的特殊性土。
在我国以贵州、云南、广西省(区)分布最为广泛和典型，其次在安徽、川东、粤北、鄂西和湘西也有分布。
一般分布在山坡、山麓、盆地或洼地中。
其厚度的变化与原始地形和下伏基岩面的起伏变化密切相关，分布在盆地或洼地时，其厚度变化大体是边缘较薄，向中间逐渐增厚；分布在基岩面或风化面上时，则取决于基岩起伏和风化层深度。
当下伏基岩的溶沟、溶槽、石芽等较发育时，上覆红粘土的厚度变化极大，常有咫尺之隔，竟相差10rn之多；就地区论，贵州的红粘土厚度约3~6m，超过l0m者较少，云南地区一般为7~8m，个别地段可达10~20m；湘西、鄂西、广西等地一般在10m 左右。
二、红粘土的工程地质特征（一）红粘土的物理力学性质1．红粘土物理力学指标的经验值红粘土的物理力学指标的经验值见表2-6-1。
红粘土物理力学性质的经验值表2-6-12．红粘土物理力学性质的基本特点从表2-6-1可看出红粘土具有两大特点。
一是土的天然含水量、孔隙比、饱和度以及塑性界限(液限、塑限)很高，但却具有较高的力学强度和较低的压缩性；二是各种指标的变化幅度很大。
红粘土中小于0.005mm的粘粒含量为60~80％，其中小于0.002mm的胶粒占40~70％，使红粘土具有高分散性。
工程地质学土体、灾害特殊土之红粘土
●红黏土与软土工程力学特性比较
在无侧限抗压强度—孔 隙比散点图上，可看出 红粘土的抗压强度比软 土抗压强度的上限大很 多。
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●红黏土与软土工程力学特性比较
虽然红粘土的含水量高、孔隙比大，塑性 强等物理指标比软黏土差，但是其工程性 能却远比软土要好。这一特性是红粘土被 视为特殊土的主要原因。
因此，红土化过程同时也是脱硅富铝铁的地球化学 过程。
中国科学院研究生院《工程地质学的石英颗粒外，大 量的粘土颗粒则主要为多水高岭石、水云母类、胶体二 氧化硅及赤铁矿、三水铝土矿等组成，不含或极少含有 机质。
红粘土的主要矿物有: 高岭石、伊利石、针铁矿、褐铁 矿、蒙脱石、石英、绿泥石和水铝英石等。
黔、桂、滇等地古溶蚀地面上堆积的红粘土层，由于基岩起伏变化及 风化深度的不同，造成其厚度变化极不均勾．常见为5－8m，最薄为 0.5m，最厚为20m。在水平方向常见咫尺之隔，厚度相差达10m之巨。 上层中常有石芽、溶洞或土洞分布其间，给地基勘察、设计工作造成 困难。
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●红黏土成因
对红粘土的成因: 红粘土化过程基本上是一个化学、物理化 学的变化或母岩中矿物的迁移、过渡、交代、沉淀的过程, 并归纳为下列三个发展阶段: 第一阶段: (最初风化) 原始矿物部分地或完全地物理或化学 的风化, 基本元素、倍半氧化物胶体的“释放”。 第二阶段: (次生风化或红粘土化) 母岩部分地或完全地淋滤。 一些矿物分解、迁移、矿物间部分的重新组合。第二阶段 的风化程度与原始矿物的化学风化程度及本质有关。 第三阶段: 部分的或完全的水合胶体, 氧化铁、铝的脱水。
●红黏土地貌
云南东川的红粘土景观
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陈磊
红粘土主要内容
一、红粘土的分布和组成 二、红粘土的工程特性 三、红粘土的工程地质勘探要点 四、红粘土地基评价 五、红粘土地基处理
1 红粘土的分布和组 成
1.1定义、成因及分布
（1）定义
红粘土是出露在地表的碳酸盐岩在更新世纪以来的湿热环
境中，经过一系列复杂的物理和化学风化，特别是红土化作 用，形成并覆盖在基岩上，呈棕红或黄褐色的高塑性粘土。 形成的红粘土经后期水流冲蚀搬运至低洼处堆积形成新的 土层，其颜色虽较原生红粘土浅，但仍保持基本特性，液限 大于45%的称次生红粘土。
其分布主要集中在我国长江以南，它西起云贵高原，经四川盆地南缘、
鄂西、广东向东延伸至粤北、浙南、皖南、浙西，总面积大约100万Km2 。在云贵高原上，红粘土主要分布在较低的溶蚀夷平面及岩溶洼地、岩 溶谷地；在中部主要分布在峰林谷地、孤峰准平原及丘陵洼地等地貌单 元；在东部主要分布在高阶地以上的丘陵区。经搬运再沉积形成的次生 红粘土则主要分布在溶洞、沟谷和河谷低级阶地，覆盖于基岩或其他沉 积物之上，其分布约占总量的10% ～40%，自西向东逐渐增多。
为路基填料，翻晒后虽然含水量降低了，但是并不能改变其
塑性的大小。此外，作为路基填料，红粘土在达到压实度时 的最佳含水量也远远高于一般粘性土。
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2）物性指标变化幅度大。如ω、ωp、ωL、 e等及其对应的 力学指标变化均较大。
3）天然红粘土的饱和度Sr多在90%以上，使红粘土成为两
相分散系，含水量和孔隙比呈现出良好的线性关系。红粘土 的含水量较高、饱和度大显然与其较强的滞水性有关，由于 其粘粒含量高、孔隙比较高、孔隙多而小，因而粘粒表面形 成了较多的吸附水。
铁和硅的氧化物含量最高。它们多以游离的氧化物，其中游
离氧化物Fe2O3可以晶态（赤铁矿）、微晶态（针铁矿）和胶 态（羟铁矿）三种物态赋存，氧化铁的赋存状态及其含量决 定了红粘土的颜色，直接反映了红土化作用的强度，其中晶 态的赤铁矿含量越高，红粘土的颜色越红，红土化作用强度
也越大；而羟铁矿的含量越高，土的颜色越浅，表明红土化
3）可溶性的盐类矿物及有机质 可溶性的盐类矿物主要有重碳酸盐，其次为钙、镁的硫酸盐和氯化物。
它们溶解后，多以阴、阳离子存在于红粘土的孔隙水溶液中。红粘土中
的有机质含量可达0.35%左右，其主要成分有纤维素、有机酸、腐殖质 等，其中腐殖质绝大多数与矿物颗粒结合形成有机—无机复合体。
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2 红粘土工程特性
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（2）成因 暴露在地表的碳酸盐岩在漫长的地质历史时期内，经过各种物 理风化逐渐分解为岩石碎屑。岩石碎屑因比表面积较大，化学风 化逐渐占据主导地位，而在温暖湿润气候条件下，化学反应速度
快，经如下几个阶段，碳酸盐岩碎屑就会变成红粘土：
1）饱和硅铝阶段 其特点是岩石中的氯化物和硫酸盐将全部被溶解，首先淋滤 出Cl-和SO42-。由于溶于水中的CO2部分为游离的CO2，它可形成 碳酸，使水介质成为弱酸性，在这种介质条件下，由于游离的
CO2和H2O的共同作用，灰岩和白云岩发生碳酸化反应，碳酸盐
变成重碳酸盐。
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2）酸性硅铝阶段 经过饱和硅铝阶段，几乎所有的盐基被溶淋掉，因此碱性 条件逐渐被酸性条件代替。此时，前阶段形成的原碳酸岩中 原生的粘土矿物伊利石、蒙脱石又被破坏，形成在酸性条件 下稳定的不含K、Na、Ca、Mg盐基的稳定的粘土矿物—— 高岭石。 3）铝铁土阶段
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（1）粒度与化学成分
在红粘土的粒度组构成中，
细颗粒占绝对优势，其中小 于5μm的粘粒平均高达76%， 而小于2 μm的颗粒多达50% 以上，据报道，已见土中小 于1 μm的颗粒最高可达93%。 因而可以看出红粘土具有很
高的分散性。
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红粘土的化学成分以氯化物和氢氧化物为主，其中尤以铝、
作用强度越弱。这进一步表面，红粘土的工程性质与其颜色 有密切关系，颜色越深（红），其工程性质也就越好。
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（2）红粘土的矿物成分与结构
1）次生的具有晶质结构的粘土矿物
其含量一般占红粘土的40%～50%，其中主要包括高岭石、绿泥石、蛭石
、伊利石等，有时还可见到少量的蒙脱石。由下表可知，红粘土中的粘土 矿物以水稳定性矿物高岭石、绿泥石为主，其次为亚水稳性的伊利石、蛭
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1.2红粘土的组成成分
红粘土的组成成分与其母岩、气候环境及风化作用强度有 着密切关系，即使是灰岩，其中的碳酸盐矿物成分、自生的
非碳酸盐矿物及陆源碎屑矿物的种类及含量也不尽相同。不
同地方的红粘土因其气候环境不同，如温度、湿度等，红土 化的作用强度也不相同，因而不同地方的红粘土在化学成分 和矿物成分上表现出明显差异。
石和不含或少含有非水稳性的蒙脱石。
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2)次生的非晶质粘土矿物 红粘土中次生的非晶质粘土矿物，包括水铝英石、氧化铁、氧化铝、氧 化硅及其水化物，它们是不发生X射线衍射峰的黏胶物质，其中又以游 离铁为主，这也是与其他粘土的重要区别之一。这些无定性物质一般具
有很大的表面积，化学活性很高，不稳定，可以在一定条件下老化。
2.1红粘土的物理力学特性
红粘土的物理力学特性一般如表18-3所示
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（1）红粘土的物性指标特征 1）高塑性、高液限、高孔隙比。其中ω、ωp、ωL、 e等物 性指标都明显大于其他土类，相当于软土。红粘土中粘土矿
物虽然缺乏强亲水性的蒙脱石，但因其粒度组成的高分散性
，因而反映在表征其塑性的ωL和Ip以及表征密度的孔隙比e 的值都很高。以致有的公路部门将高含水量、高塑性、高孔 隙比合称为“三高土”。而且研究表明，风干脱水对红粘土 的液、塑限没有明显影响，因此，对含水量较高的红粘土作
在此阶段，铝硅酸盐粘土矿物被分解，形成SiO2、Al2O3
、Fe2O3及其水化物，其矿物成分主要为针铁矿、赤铁矿和 水铝矿，从而形成了一种红色疏松的铁质或铝质土壤，即红 粘土，故这个阶段又称为红土化阶段。
大浏高速史上的气候条件密切相关，其形成与分布
范围的气候条件为湿热的热带、亚热带，降雨量应在1000mm以上，年 平均气温为19 ℃ ～23 ℃。