花岗岩残积土的成因_分布及工程特性研究
花岗岩残积土勘探及策略
要点二
详细描述
针对花岗岩残积土可能带来的工程风险,应进行科学评 估,制定相应的应对策略。例如,采取地基处理、降水 措施、边坡加固等工程技术手段,确保工程的稳定性和 安全性。
04
花岗岩残积土的工程应用与策略
基础工程中的利用与处理
总结词
花岗岩残积土在基础工程中具有重要应用价值,需根据 土质特性进行合理利用和处理。
分布及分类
分布
花岗岩残积土主要分布在亚洲、欧洲和北美洲等地区,其中中国的东南沿海地区 是花岗岩残积土分布最为广泛的地区之一。
分类
根据花岗岩残积土的成分和性质,可以将花岗岩残积土分为多种类型,如残积砂 壤土、残积粉质壤土、残积红壤等。
02
花岗岩残积土的勘探方法与技术
钻探方法与取样技术
钻探方法
在花岗岩残积土勘探中,常用的钻探方法包括岩芯钻探、泥浆护壁钻探等。这些方法能够获取地下一定深度内 的土样,以供实验室测试和分析。
详细描述
在地下工程中,花岗岩残积土的改良与加固对提高地层 稳定性和安全性具有重要意义。为确保地下工程的顺利 进行和安全运营,需根据地层的工程地质条件和荷载条 件,采取适当的改良和加固措施。例如,采用注浆、搅 拌桩、旋喷桩等加固措施,以提高地层的承载力和抗渗 性能。同时,还需进行地质勘察、地层分析和现场试验 等工作,为工程提供科学依据和保障。
环境工程中的土壤改良与修复策略
总结词
在环境工程中,花岗岩残积土的土壤改良与修复策略对 生态恢复和环境保护具有重要作用。
详细描述
在环境工程中,花岗岩残积土的土壤改良与修复策略对 生态恢复和环境保护具有重要作用。为改善土壤质量、 提高生态系统的稳定性和保护环境,需采取适当的土壤 改良和修复策略。例如,通过添加有机质、平衡土壤 pH值、改善土壤通气性等措施,促进土壤微生物的生 长和繁殖,进而提高土壤的自净能力和生态恢复能力。 同时,还需采取植被恢复、湿地保护等措施,进一步增 强生态系统的稳定性和环境保护效果。
福建沿海地区花岗岩残积土工程特性探讨
一
( )砂 质 粘 性 土 ,>2 m 的 颗 粒 含 量 不 超 过 2 m
2% , 0 以紫 色 为 主 , 夹 呈 网纹 状 的 黄 褐 、 白等 色 。 间 灰 原岩 结构 已破坏 , 粘粒 、 粉粒 含量较 高 , 列 较 紧密 , 排 小 孔 隙及 微孔 隙较 发育 , 多为 絮凝 状 结构 , 坚硬一 硬塑 呈
留于原地 。花 岗岩残积 土 主要 由石 英 、 长石 、 方解 石 等
的砖红 色残 积土常 缺失 ; 而在残 积 台地地 带 , 由于 风化 作 用强烈 , 地形 坡度 小 , 带分布 齐全 , 各 且厚度 较大 ( 多
在 5 m 以上 ) 。
残积 土层 的厚 度 在 福 建 沿 海 地 区 大 约 为 2 0
粒结 构花 岗岩更易 风化 。南方气 候温 暖 、 气温 高 、 雨量 足 、 对湿度 大 , 相 因此 化 学 风化 作 用 强烈 , 积 物 以粘 残
土矿 物为主 。
3 花 岗岩残积土 的物理力学特性
残积土是一种可塑一硬塑状 , 孔隙比较高, 压缩性
能好 , 抗剪 强度 高 , 粒 含 量 较多 的特 殊 性 土体 , 主 粗 其
要物理 、 力学 特征见 表 12 2。 、_ ]
2 花 岗岩残积土分布特征
残积 土 的形 成 特征 , 决定 了其 分 布 特 点 。残 积 土 主要分布 在丘 陵 、 残丘 和 残 积 台地 地 带 。在 丘 陵残 丘 地带, 由于冲蚀作 用 、 然 地形 坡 度 、 造 等 因 素 的影 天 构
表 中数据 系福建 省福 清上郑 一宏 路经 济技 术开 发
花岗岩残积土崩解特性研究进展
花岗岩残积土崩解特性研究进展摘要:花岗岩残积土是在特定气候、地理特征、地质条件地区的产物,具有特殊的结构特征和成分,因此被划分到区域性特殊土当中。
这种特殊的性质来源于花岗岩残积土内部有大量原生裂隙,在外界环境因素变化时易引发次生裂隙的发育,土体性质差异性大的特性。
本文就花岗岩残积土崩解特性设计实验,旨在研究花岗岩残积土的崩解特性,为解决花岗岩残积土工程问题提供借鉴。
关键词:花岗岩;残积土;崩解特性花岗岩残积土凭借着自身中低压缩性、地基承载力较高、结构性较强的特点广泛应用于我国的建筑行业,然而花岗岩残积土遇水易崩解的特性在施工的过程中常常被忽视,在南方多雨潮湿的气候下,造成了一系列水土流失、基坑坍塌、路面沉积等的地质灾害[1]。
随着我国城市化建设的飞速发展,花岗岩残积土的这一特性成为了我国建筑行业关注的重点,逐渐加强对花岗岩残积土的崩解特性的研究,并针对花岗岩残积土这一特性提出相应的施工措施,以减少其带来的经济损失及工程事故。
一、花岗岩残积土的研究现状我国学者对花岗岩残积土的特性进行了大量的研究。
以花岗岩残积土的成因以及工程分类方面为例,学者王清等对东南部花岗岩残积土物质成分和结构进行了相应的研究;学者祖志贤对福建地区花岗岩残积土成因以及工程地质特征进行了探讨。
在花岗岩残积土本构模型及损伤模型方面,学者栾茂田等对不排水情况下花岗岩残积土进行了本构模型研究。
在花岗岩残积土工程性质方面,陈晓平,周秋娟等对高液限花岗岩残积土的物理特性和剪切特性的研究。
张永波,殷密英等对花岗岩残积土浅层地基承载力评价方法探讨。
二、花岗岩残积土崩解实验设计(一)花岗岩残积土崩解特性研究概况我国广东省、福建省等地广泛分布着花岗岩残积土,随着当地城市建设的发展,花岗岩残积土遇水崩解所造成的地基、基坑等相关的工程问题日益突出,严重影响到了当地群众的生命财产安全,也为当地政府带来了巨大的财产损失。
虽然我国对花岗岩残积土的特性已经有了长时间的研究,然而专家与学者们对其形成机理与影响因素还未达成一致的意见。
花岗岩描述
研究目的:研究花岗岩残积土的岩性特性,探讨花岗岩残积土及全风化土实测标贯击数N的概率分布,并计算其服从概率分布的概率密度函数.研究结论:目前国内外对标贯实测击数进行杆长修正没有一致意见,建议使用实测击数,可使野外编录、判别的操作性更强.通过实测结果来看,锤击数在15≤N<30范围内可定名为残积土,锤击数在30<N≤50范围内可定名为全风化土.经统计分析认为,深圳地区花岗岩残积土及全风化土实测标贯击数N的概型分布为正态分布.普17:52:21花岗岩的残积土我们叫残积砂(砾)质粘性土:为中粗粒花岗岩原地风化残留产物,以褐黄色为主,湿~饱和,可塑状。
成份主要由长石风化的粘、粉粒,石英颗粒、少量云母碎屑及少量黑色风化矿物等组成,原岩残余结构仍清晰可辨,>2.00mm的颗粒约占5.90%~15.70%。
粘性一般,韧性中等,干强度中等,切面稍光滑,无摇震反应。
该土层属特殊性土,具有遇水易软化、崩解的特点。
该土层在纵向上有随深度增加,风化程度逐渐减弱,强度逐渐增高的趋势。
祥虎2008-09-26 17:32:19散体状强风化花岗岩:灰黄色、褐黄色,呈散体状,组织结构大部分破坏,矿物成分显著变化,除石英外,长石、云母、角闪石等其他矿物大部分风化为土状。
土层具有泡水易软化、崩解,强度降低的特点,岩石坚硬程度属极软岩,岩石完整程度为极破碎,岩体基本质量等级为V类,岩石质量指标(RQD)为0,属极差的。
祥虎2008-09-26 17:35:01都有了,你慢慢看,我要买菜了。
祥虎2008-09-26 17:33:01碎裂状强风化花岗岩:褐黄色,岩石风化强烈,矿物成分由长石、石英、云母组成,钻进时拔钻声大,岩芯呈碎块状,手折可断。
该层做点荷载试验7组(共90块),换算后抗压强度范围值为10.80~15.20MPa,平均值为13.11MPa,标准值为11.97MPa,岩石坚硬程度为软~较软岩,岩石完整程度为破碎,岩体基本质量等级为V类,岩石质量指标(RQD)为0,属极差的。
花岗岩残积土的成因_分布及工程特性研究
花岗岩残积土的成因_分布及工程特性研究花岗岩—沿节理风化,形成花岗岩红色风化壳—上部土层即为花岗岩残积土—花岗岩残积土地基和边坡工程问题—特殊的结构性红土形成的原因:经过红土化作用,不稳定的各种氧化物被大量淋滤掉,而较稳定的铁、铝等化合物显著富集,形成的褐红色、棕红色、棕褐色、紫红色、黄红色土,或与灰白色、黄白色、黄色等相间组成网纹粘性土或砾质、砂质粘性土。
花岗岩残积土的研究内容,大致可以归纳如下:1、花岗岩红土的成因与物质成分研究;2、工程地质特征研究;3、物理力学特征与工程性质研究;4、工程分类研究;5、孔隙和粒度分布特征研究;6、抗剪强度与地基承载力研究;7、试验和测试研究;8、变形特性研究;9、崩解性研究;10、微结构研究;11、本构模型研究以花岗岩残积土为持力层的人工挖孔桩静载检测结果表明,桩的承载力达不到设计要求,原因就是与花岗岩残积土崩解、坍塌或流泥有关,采用后压浆技术处理。
PHC管桩得到较广泛应用,但由于花岗岩残积土强度较高,有时压桩比较困难,加上持力层变化大和孤石影响,使桩的长度难以预估,往往造成截桩量太大、浪费太多。
花岗岩残积土不稳定边坡,采用抗滑桩支护,往往失败,而采用锚喷支护比较有效。
花岗岩风化残积层的失稳滑动面绝大多数都不是圆弧,而是受软弱结构面、基岩面等控制。
花岗岩残积土室内土工试验的物理力学指标,通常具有明显的异常性和矛盾性,即抗剪强度指标不低,同时孔隙比较大甚至很大,且压缩系数较大或压缩模量较小。
但许多原位静载试验结果却表明,花岗岩残积土地基的变形模量很大,属于低压缩性。
工程的沉降观测结果也表明,花岗岩残积土地基的实际压缩性是很小的。
花岗岩残积土的压缩性问题和崩解性机理,同样有待于从结构性损伤角度开展深入的研究,揭示其“特殊性”的本质。
研究既能充分利用花岗岩残积土天然地基承载力,又能与花岗岩残积土特性相适应的复合地基施工工法,实践意义重大而深远。
边坡结构特征介于土质边坡和岩质边坡之间的风化残积土边坡,若直接套用土质边坡理论及分析方法,往往导致边坡变形破坏。
南岳地区花岗岩残积土微观特性及崩解机理研究
南岳地区花岗岩残积土微观特性及崩解机理研究南岳地区位于湖南省南部,是中国著名的风景旅游区,也是文化名城。
该地区地形山峰陡峭,地势复杂,地层发育,岩石种类繁多。
花岗岩是南岳地区的常见岩石类型,花岗岩残积土作为花岗岩的一种形态,其形成与花岗岩的崩解机理有密切关系。
本文通过对南岳地区花岗岩残积土微观特性及崩解机理的研究,探讨花岗岩残积土形成过程及其与岩石崩解机理的关联。
一、南岳地区花岗岩残积土的微观特性1.花岗岩残积土的组成花岗岩残积土是由花岗岩颗粒形成的土壤,在南岳地区主要由石英、长石、云母等矿物质组成。
其中,石英是残积土的主要成分,占总量的70%以上。
长石和云母的含量较低,分别占10%和5%左右。
2.花岗岩残积土的颗粒形态南岳地区花岗岩残积土的颗粒形态多样,主要包括粗块、粒状、片状等,其中粗块较为突出,直径约为5-20厘米。
颗粒表面多数有坑洼、裂纹等形象,这是由于长期受到风化侵蚀造成的。
3.花岗岩残积土的结构特征南岳地区花岗岩残积土的结构特征主要表现在颗粒间空隙数量和大小上。
残积土中空隙较多,大小也较为均匀,呈多孔结构,颗粒间粘结力度较弱。
二、南岳地区花岗岩残积土的崩解机理花岗岩残积土的形成与花岗岩的崩解机理有密切关系。
南岳地区花岗岩崩解主要有以下几个方面。
1.物理风化作用物理风化是指岩石之间的物理作用,在南岳地区花岗岩崩解中起着重要作用。
在土壤中,物理风化作用主要表现为温度变化、水的膨胀、冻融作用等,在长期作用下,使花岗岩颗粒逐渐变小,角度变圆,粘结力度减弱。
2.化学风化作用化学风化作用主要指在水的作用下,矿物质发生化学变化。
在南岳地区,化学风化作用对花岗岩崩解的影响不如物理风化,但也起到了一定的作用。
3.生物风化作用生物风化作用是指生物体对岩石的物理和化学作用。
在南岳地区,生物风化作用主要由根系和微生物引起,主要表现为花岗岩颗粒间的腐蚀与剥离。
综上所述,南岳地区花岗岩残积土是长期受到物理风化、化学风化和生物风化作用的花岗岩颗粒堆积而成的,因此残积土的颗粒间粘结力度相对较弱。
花岗岩残积土勘探及策略
工程地质灾害的预测与防治
预测方法
针对花岗岩残积土区的工程地质灾害,可采用多种方法进行预测。如工程地质调 查、物理模型试验、数值模拟分析等,综合分析各种资料,对可能发生的灾害进 行准确预测。
防治措施
针对不同的工程地质灾害类型,应采取不同的防治措施。如滑坡防治可采取加固 、排水、护坡等措施;地面塌陷防治可采取充填加固、帷幕注浆等措施;泥石流 防治可采取拦挡、排导、疏浚等措施,以有效减少灾害的发生和影响。
花岗岩残积土的地质特征
地貌特征
01
花岗岩残积土主要分布在山前平原、山间盆地和河谷阶地等地
区,地貌类型多样。
工程地质特征
02
花岗岩残积土的工程地质性质因风化程度和颗粒组成而异,具
有较高的承载力和稳定性,但遇水易软化。
水文地质特征
03
花岗岩残积土的含水层厚度较大,裂隙发育,地下水丰富,且
水质较好。
03
工程地质灾害的成因分析
自然因素
花岗岩残积土的工程特性受气候、地形地貌和植被等因素影响较大。在强降 雨、地震等自然灾害作用下,易诱发工程地质灾害。
人为因素
人类工程活动是引发花岗岩残积土工程地质灾害的重要因素之一。如不合理 开挖、弃渣、堆载等均会破坏残积土的天然稳定状态,导致滑坡、地面塌陷 和泥石流等灾害的发生。
花岗岩残积土的工程特性
残积土的物理性质
颗粒组成
花岗岩残积土的颗粒组成具有明显的差异,从粗粒到细粒分布不等,其中还可能 含有大量的岩屑和矿物颗粒。
密度和含水量
花岗岩残积土的密度和含水量会随着深度和位置而变化,这些变化会影响其工程 性质。
残积土的力学性质
压缩性
花岗岩残积土的压缩性取决于其密度、含水量和颗粒组成, 压缩试验可以确定其压缩性质。
花岗岩残积土工程地质特性的探讨
花岗岩残积土工程地质特性的探讨发表时间:2019-07-05T15:27:59.790Z 来源:《防护工程》2019年第7期作者:唐旻[导读] 本文于是针对花岗岩残积土的特性作出分析,为了能够给在花岗岩残积土存在区域的工程活动作出一些理论参考。
广西安科岩土工程有限责任公司广西南宁 530000摘要:花岗岩残积土在组成成分上有着很大不同,在组织结构上也有着很大特殊性。
本文于是针对花岗岩残积土的特性作出分析,为了能够给在花岗岩残积土存在区域的工程活动作出一些理论参考。
关键词:花岗岩残积土;组织结构;特性花岗岩在经过长时间的地质作用产生碎屑,这种碎屑叫做花岗岩残积土,它的组成成分比较多,在花岗岩残积土中,它的主要成分和形成的主要原因,以及它的实际组成结构等等多个方面都决定了花岗岩残积土有着极其特殊的工程地质。
1.花岗岩残积土的风化特性花岗岩是经过漫长的地质变化而形成的特殊岩石种类,其主要的矿物成分包含了石英、角闪石、云母等等多种,花岗岩凭借其坚硬的质地和没有很粗的粒子结构被广泛应用。
在不同地区,由于地质环境不同产生的花岗岩矿物组成比例也有着千差万别,它们在结构上也存在差异。
在花岗岩中,石英的抗风化能力是所有组成矿物质成分中最强的,相比较来说其它的矿物质在抗风化能力上就弱了许多,所以在经过长时间的风化作用之后逐步的形成了伊利石和高岭土等层状铝硅酸盐矿物。
在花岗岩层体内,由于抗风化能力水平高低不一,会形成软硬相接的夹层。
与此同时,花岗岩在受到风化的各角度不同,导致基岩和花岗岩残积土之间相互掺杂,这就让花岗岩残积土出现了不均匀现象。
2.花岗岩残积土物理力学性质在自然的状态之下,原岩中的一些残余结构还被保留在花岗岩的残积土之内,由此可见花岗岩残积土在强度方面还是很高的,有着中等偏低的压缩性能,在亲水性方面表现的也十分良好,它的变化呈现出自上而下的逐渐过渡效果。
花岗岩残积土中的相关组成成分在母岩上就有了很强的相似性,在同一地区产生的花岗岩残积土也会有着相同的物理力学性质。
花岗岩残积层特性对地铁深基坑的影响和应对措施
花岗岩残积层特性对地铁深基坑的影响和应对措施花岗岩在风化作用下容易形成不同厚度的残积土层,具有不同的物理力学性质以及结构性、不均匀性、崩解软化特征,在进行地铁工程建设中,存在着极大的影响和作用。
文章主要以广州地铁六号线二期黄陂站工程施工为例,从花岗岩残积土的形成原因、分布特征以及工程特性等方面出发,对其工程施工影响与应对措施进行分析论述,以提高花岗岩残积层地质条件下的工程施工技术水平,保证工程施工建设质量。
标签:花岗岩残积土;特性;不均匀性花岗岩残积土是花岗岩经物理风化和化学风化后残留在原地的碎屑物。
广州地铁六号线二期工程黄陂站的花岗岩残积土地质特征,就是花岗岩岩体在湿热条件下经长期的物理以及化学作用后,留存在花岗岩侵蚀作用发生原地形成的花岗岩残积土。
文章主要结合花岗岩残积土的形成原因及其特殊性质特点,在工程施工中影响作用与应对措施进行分析论述。
1 花岗岩残积土的形成原因分析通常情况下,组成花岗岩岩层的主要成分包括石英、云母以及长石、方解石等,并且花岗岩岩层的性质分布比较均匀,岩层质地坚硬,具有相对比较高的抗压强度。
但花岗岩岩层中本身所具有的的原生以及次生裂隙,这些岩层裂隙由于受到花岗岩岩层中其他结构部分的作用影响,再加上外界水与空气的风化介质作用影响,使其在岩层结构的热胀冷缩作用下,岩层裂隙扩大,风化形成花岗岩残积土。
我国南方地区气候温暖以及气温高、多雨水、湿度较大等特点,更加容易促成花岗岩的风化作用形成,从而形成以粘土矿物为主的花岗岩残积土层。
2 花岗岩残积土的特性分析2.1 黄陂站花岗岩残积土分布情况广州广州六号线二期工程黄陂站施工段的花岗岩残积土类型,主要有残积粉质粘土以及花岗片麻岩全风化带两种。
其中,残积粉质粘土主要呈现褐红色、褐黄色、灰绿色等,组成物主要为砂质粘性土、部分砾质粘性土及粘性土,含风化残留石英颗粒及岩石碎屑,呈硬塑~坚硬状,粘塑性差,手搓易散,遇水易软化、崩解。
压缩性中等;而花岗片麻岩全风化带主要呈褐黄色、灰褐色、褐红色等,原岩组成织结构已全部风化破坏,但尚可辨认,岩芯呈坚硬土柱状,易扳开捻碎,遇水易软化、崩解,压缩性中等。
广东地区花岗岩残积土地质特征与应用
广东地区花岗岩残积土地质特征与应用摘要:花岗岩残积土在我国分布比较广泛,文章分析了其工程地质特性,对于一些底层建筑花岗岩地表残积土经过比较简单的处理可做为地基持力层,具有一定的经济性和实用性。
关键词:花岗岩残积土;物理力学;持力层1、花岗岩残积土的分布和垂直分带在广东地区广泛分布着花岗岩残积土,部分地段于低矮岗丘地带直接出露, 或在薄层填土之下出露, 厚度不大, 一般为3~10m,该层残积土称为花岗岩地表残积土;而三角洲冲积平原区及小丘陵低洼地带,在淤泥、淤泥质土、粉质粘土、粉土等软弱土层之下是厚度较大的花岗岩残积土,土质为砂质粘性土或砾质粘性土, 该层称为花岗岩地下残积土。
花岗岩地表残积土厚度较小约5m, 垂直分带不明显。
花岗岩地下残积土垂直分带较明显, 随深度的增加, 颜色由浅而深,原岩结构、构造由顶部1~2m处无法辩认过渡到甚清晰, 塑性变化则由软塑-可塑-硬塑以至坚硬并过渡到半岩半土状全风化-强风化岩。
花岗岩地下残积土由上至下, 按成因一般可分为三层。
一层: 以棕红色或砖红色为主, 色泽较鲜艳, 矿物彻底分解并强烈氧化, 氢氧化铁分布普遍, 原岩结构不清晰, 土质为砂质粘性土或局部为粉质粘土, 石英颗粒分布不均。
二层: 以红褐、黄褐、灰白等杂色相间,偶见原岩结构,石英颗粒风化较弱, 长石、云母等不稳定矿物已完全风化,形成高岭石等,土质以砂质粘性土为主, 局部为砾质粘性土。
三层: 黄褐、肉红带灰白色,可见原岩结构,风化作用以淋滤为主,长石、云母等不稳定矿物部分分解, 石英颗粒基本保持原岩形态, 土质以砂质粘性土或砾质粘性土为主, 底部逐渐向全风化花岗岩过渡。
2、花岗岩风化残积土的物理力学性质花岗岩地表残积土, 呈黄褐色, 土质多为砂质粘性土,含2mm以上颗粒一般占10~20%, 局部含砾石较多而成为砾质粘性土;硬可塑-坚硬状,稍湿,土质条件好,含水量较低,孔隙比较小,属中等压缩性土,强度较高,一般无膨胀性, 标贯为16~30击,局部为8~10击或达到48击,力学性质良好(见表1)。
福州鼓楼区花岗岩风化残积土工程特性研究
福州鼓楼区花岗岩风化残积土工程特性研究 收稿日期:2020-04-15 作者简介:胡斌(1979-),男,工程师,从事岩土工程工作。
胡 斌(福建省地质测绘院,福州,350011)摘 要 花岗岩风化残积土作为一种特殊的土体类型,保留了母岩的部分结构构造特征,由于矿物成分的风化,使其具有部分黏土的工程特征,有部分砂砾土的工程特征。
依托福州市鼓楼区榕发—乌山郡筑路机械厂地块岩土工程勘察,对场区内花岗岩残积土的物理力学性质进行分析,并采取室内三轴试验和原位测试的方法对其工程特性进行研究。
研究表明场地内花岗岩残积土在风化过程中,仍保留了母岩的部分构造特征,增强了花岗岩残积土受外荷载时的抗变形能力;长石等矿物风化成的次生矿物主要为高岭土,对花岗岩的粗颗粒具有一定的胶结作用,加强了颗粒间的结合度,使其抗剪强度有所增加。
场区内标贯试验表明,随着深度的增加,标贯击数也不断增加,花岗岩残积土的风化是由上至下的过程;利用平板载荷试验,场地内花岗岩残积土的极限荷载为740kPa,由此可以反演出土体的强度和变形参数。
关键词 花岗岩 残积土 工程特征 原岩结构 三轴试验 福州鼓楼花岗岩残积土是花岗岩原岩经过风化作用,残留在原地的松散碎屑物,除石英外绝大部分矿物已风化为次生黏土矿物,主要为高岭土,因此,残积花岗岩有砂质黏性土和砾质黏性土之分,其形成条件与地理、气候及地质条件有关。
在气候温暖、气温高、雨量充足的南方地区,花岗岩化学风化作用强烈,往往形成厚度较大的残积层,正是这些环境因素的影响,导致不同地区的花岗岩残积土风化程度不一,土体保留原岩的结构性和风化后胶结程度不同。
此外,花岗岩残积土土性指标还受母岩性质影响,其工程特性与地区分布有关且差异较大。
花岗岩残积土主要成分是风化黏性土,但又因含有未风化的石英颗粒而富含砂、砾,其工程特性与一般的黏性土和无黏性土具有明显的区别[1-4]。
因此,为正确评价区域性花岗岩残积的工程特性,发挥岩土工程勘察测试应有的价值,对福州市鼓楼区榕发—乌山郡筑路机械厂场区内的花岗岩残积土的压缩性质和液塑性指标展开研究,充分发挥工程测试参数的价值,得出花岗岩残积土工程特性的一般规律。
厦门地区花岗岩残积土勘察方法及工程特性探讨
分 析筛 选 。
由于花 岗岩残积土到花 岗岩全风化 为渐变 过程 , 在野外 鉴定时无法用 肉眼对 两者进行标准统 一的划 分 , 所 以通常采 用标准贯入试验 锤击数 的方法 来进行 划分 。当标贯击 数 3 O
有关工程力学性质 、 可 避免取 样过 程 中应 力释放 的影 响 、 代 表 性强等。
残积土
定名原则与分类标准 颗粒含量小于 5 % 残积土的名称前不加前缀
标 贯试 验具有简便 、 成 熟等 特点 , 是 目前土层 评价 中最 普遍使 用的一种原位测试手段 。尤其是 在花 岗岩分 布地 区,
措施 建议。
【 关键词 】 花 岗岩残积土 ; 勘 察方法 ; 工程特性 【 中图分类号 】 T U 4 4 1 . 3
【 文献标 志码 】 B
3 . 1 勘 探 取 样
1 厦 门地 区的 花 岗岩残 积 土
厦 门地 区的花 岗岩 残积 土 主要 是燕 山期 花 岗岩类 岩石 的风化产物 。花岗岩 在湿 热条件 下 , 经过 长期 的物 理 、 化学
需特别提 醒的是 , 在花 岗岩残积土 、 全风化 、 散体状 强风化层 较厚 的地段 , 进行波速测试 的钻孔深 度应大 于 5 0 m, 以确定
塑 3层 , 分层依据 是标 贯击 数 N< 4为残 积软 塑状砂 质黏 性
土, 4≤Ⅳ<1 8为残积可塑状 砂质 黏性土 , 1 8 ≤N<3 0为残 积 硬塑状砂质黏性 土。
宜利用工程物探可连续加密测点获 取连续地质 界面 的优点 ,
合理选择工程物探方法 , 采用以工程物探 、 井探 为主 , 钻 探为
肇庆地区花岗岩残积土工程特性研究
对W,的取值,不同地区标准存在一定差异, 其中“国标”M数值规范为5%,“广东省标准”叭 数值规范为12%,根据实际工程多次计算结果来
看,如果Wa取值5%,那么由公式可得: rf=(r-o.oi ^0.5)/(1-0.01^0.5), 计算得到的细粒土含水量偏大(30.3%~46.5%),
液性指数厶=(叭-肥)/(昭-鸣)也偏大(0.63~ 2.04),故取 Wa=12%为宜。
【关键词】花岗岩残积土 液性指数变形模量扰动性压缩性承载力基桩
【中图分类号】TU411.2
【文献标志码】B
残积土是经风化后仍残留在原地未经搬运的 堆积物。广东肇庆地区花岗岩残积土分布比较普 遍,以砂质粉质黏土和砾质粉质黏土最为常见,一 般处于可塑状态,呈黄褐色、灰黄色、棕褐色等,薄 厚不均。它虽然与一般的黏性土基本相同,但受其 残留及次生结构面的影响,具有孔隙比较大、抗剪 强度较高,密度较低和压缩性较低的特征。为了增 强岩土工作者对花岗岩残积土的重视,在肇庆地区 的五百多个《岩土工程勘察报告》中抽选了五个作 为分析项目,浅析肇庆地区花岗岩残积土。
花岗岩残积土工程地质特性的探讨
不同地质 历史时期形成 的花岗岩在 矿物组分 比例 、粒 度结 构、 岩石构造上会存在 明显 的差异 。花 岗岩的矿物中石英 的
抗风化能力 强 ; 长石 、 云母 、 角闪石 的抗 风化能力差 , 这 些矿
定 的共同特性。 从表 1 可 以看 出 , 花岗岩残积 土具 有孔 隙比大 、 液性指
注: 表 1 、 表 2数 据 来 源 于 文 献 [ 3 】。
含量直接或稍作处理后用于路基填筑 ,但应注意 防排水 , 并
尽 量 减少 对其 原 有 结 构 的破 坏 。
物风化后 的最终产物是 高岭土 、 伊利石 、 蒙脱 石等层状 铝硅
酸盐矿物 。由于花岗岩节理发育 , 沿着节理 风化作 用可以 由 岩体浅表 层向岩体 内部 深入进行 ,形 成很厚 的风 化层 。花 岗岩 风化层 的厚度 , 取决 于花 岗岩种类 、 — —
数小 的特 征 , 其中液性指数 多为 0 . 2 5 ~0 . 2 O之 间 , 从 理论上 划分为硬塑 , 这与实际 的土层状态是有差别 的。
据其粒度大小 、含量及工 程地质性质划 分为残积 粘性土 、 残 积砂 质粘 性土 、 残 积砾质 粘性土 ; 同一 层中可根据不 同的状态划分 为不 同的亚 层 。由此 可见 , 花 岗岩残 积土 因花 岗岩岩性 、 地 理环 境 、 气 候条件等不 同 , 而具有 区域地理上 的分 区性 和垂 直方向上的
长玢岩脉 。而前者经风化后在花 岗岩残 积土形成 硬化 层 , 后
者则形成 了工程地质性质较差 的软弱夹层。 同时由于花 岗岩 球状风化 的特征 , 在花 岗岩残积 土中常 出现弱微 风化 、 强风
花岗岩残积土的工程特性及边坡稳定性研究
花岗岩残积土的工程特性及边坡稳定性研究作者:杨淑华来源:《华夏地理中文版》2016年第03期摘要:花岗岩尤其特殊,经长期的物理化学风化作用,易形成花岗岩残积土。
花岗岩残积土具有诸多特殊的工程特性,这些特性对其边坡的稳定有着很大的影响。
文章主要对花岗岩残积土的工程特性做简单介绍,并对其边坡稳定进行分析。
关键词:花岗岩残积土;工程特性;边坡稳定花岗岩是地表下经凝却形成的一种火成岩,质地坚硬,颜色美观,其主要成分是长石和石英,两者膨胀系数不一,长石又具有一定的节理,受热胀冷缩作用,花岗岩表层易出现裂纹,在长期的物理、化学风化中,原地会留下许多碎屑物,厚度较大,主要是黏土矿物,此即花岗岩残积土。
因为南方温度高、雨量多、湿度大,化学风化较强,所以花岗岩残积土多分布于南方,特别是东南沿海一带。
花岗岩残积土有其自己的特点,处理稍有不当,就有可能引起边坡失稳等事故发生,加大工程的投资。
一、花岗岩残积土的工程特性(一)物理力学性质一般而言,花岗岩残积土是一种可塑至硬塑状、天然孔隙比较高、抗剪性能高、压缩性能较好的特殊的土体,其土体的强度,是自上而下逐步增强,因为表层的透水性不好,再加上天然孔隙比较大,使得其强度较低;到下层特别是砂砾质残积土,压缩性较低,透水性较大和天然孔隙比较小,强度也较高。
如分布在福建泉州地区的花岗岩残积土,厚度较大,颜色以黄褐色居多,埋藏的深浅度不一。
除石英外,云母、长石等风化后黏性较差,易碎。
(二)不均匀性和各向异性花岗岩较为特殊,其岩脉分布并不均匀,石英岩脉的抗风化能力较强,残积土会形成硬化层;但二长岩脉等抗风化能力相对较弱,残积土多呈软弱夹层,由此形成导致的残积土中的原生和次生裂隙决定着边坡的稳定性。
从实际调查中发现,花岗岩残积土的边坡失稳现象多发生于坡度较缓处,其中圆弧式滑动占的比例最小,而非圆弧式滑动占的比例最大,假如花岗岩残积土是均质的,其失稳时出现的滑动面应该呈圆弧状,可实际恰恰相反,由此可知,花岗岩残积土具有不均匀性。
浅谈花岗岩残积土工程特性
浅谈花岗岩残积土工程特性摘要:花岗岩残积土是一种广泛分布,在我国多数地区都有出露的特殊性土层,它具有较强的结构联接和较高的结构强度,常呈超固结性状。
残积土具有抗剪强度较高.孔隙比较大,液性指数较小,压缩模量较低的特点,常用作天然地基和桩基的持力层。
但其又具有遇水易软化、崩解的特性,与一般黏性土性质不同。
关键词:花岗岩残积土;沉降量;承载力;软化;崩解花岗岩残积土在我国大部分地区广泛分布。
其一般发育在风化花岗岩顶部,并且具有较高的地基承载力和抗剪强度,常用作天然地基和桩基的持力层。
由于其具有孔隙比大、亲水性好、易扰动破坏、遇水易崩解等特点,其工程参数难于确定。
花岗岩残积土与风化岩划分原则如表1所示。
1.分布规律由于地形、岩石结构、地下水等的差异致使风化程度不同,但花岗岩残积土的分布从上到下具有一定的规律性:上部主要是长石和云母风化而成的再生黏土矿物如高岭石及水云母等组成,95%的长石和30%的石英被分解变化,大部分石英残留,土体呈多孔状非常脆弱,由于赤铁矿的铁染而呈红色和紫红色。
往下由长石变化而成的角兰闪石和高岭石组成为主,颜色中带有白色斑状是由于长石结晶的角闪石化的结果,总的重度低。
在以上的风化过程中,由于水的淋滤作用和氧化还原条件的变化,形成的残积土从上到下岩石风化程度是不同的,呈上强下弱渐变过程,因此残积土的密度也呈上小下大的趋势,力学性质上弱下强。
中部主要的再生黏土矿物是角闪石.所以呈灰白色,大部分的石英和大半的长石、云母、角闪石残留下来,脆性比上部差,但仍具多孔状,水容易渗透,大雨期间易崩塌,此层下部常夹有铁,锰的氧化物集积层,呈黑色。
下部处于交换和集积带,风化后的再生矿物主要是蒙脱石、蛭石等,不形成角闪石。
上部地层的溶脱作用使此层中硅质多,呈碱性为主,由于赤铁矿与水作用形成褐铁矿,因此呈黄褐色。
此层是残积土中透水性较好的含水层,大多处于硬塑状,可形成陡坡或崖,地形上往往形成突变地形。
2.地基沉降量与承载力花岗岩残积土一般为可塑~硬塑的中硬土,有一定的压缩性,若作为结构持力层,使用期结构会有一定的沉降量,在工程进行和竣工后的一段时期内必须对沉降进行监测。
花岗岩残积土
花岗岩残积⼟1 花岗岩残积层的⼯程地质特征花岗岩残积⼟是特定⽓候、地理、地质环境的产物,具有特殊的成分和结构特征,其⼯程地质性质与⼀般⼟不尽相同,属于区域性特殊⼟。
这种特殊性可以归结为“两⾼两低”,即⾼孔隙⽐、⾼强度、低密度和中低压缩性。
⼀般处于可塑或硬塑状态,矿物成分以⾼岭⽯和⽯英为主,其⼯程地质性质取决于其物质成分和结构特征。
1.1 成因及成分花岗岩残积⼟是花岗岩经物理风化和化学风化后残留在原地的碎屑物。
花岗岩的主要成分是⽯英(20%~30%)、长⽯(60%~70%)、云母及⾓闪⽯(5%~10%),呈全晶质等粒结构,质地坚硬,性质均⼀,岩块抗压强度⾼(120 ~200MPa),但因长⽯和云母具有节理,使花岗岩多具有三组原⽣节理,⽽且由于⽯英和长⽯的膨胀系数相差近⼀倍,在热胀冷缩的过程中,花岗岩表⾯容易产⽣裂隙,因此花岗岩易风化,尤其是粗粒结构花岗岩更易风化。
南⽅⽓候温暖,⽓温⾼,⾬量⾜,相对湿度⼤,因此化学风化作⽤强烈,残积物以粘⼟矿物为主,厚度较⼤。
花岗岩的化学风化主要是其中占约三分之⼆的长⽯在⽔、⽔溶液和空⽓中的氧与⼆氧化碳等作⽤下发⽣⽔解和碳酸化形成⾼岭⽯(Al2O3·2SiO2·2H2O)。
以正长⽯(K2O·Al2O3·6SiO2)为例,其⽔解和碳酸化的化学变化如下:K2O·Al2O3·6SiO2+nH2OAl2O3·2SiO2·2H2O+4SiO2·(n-3)H2O+2KOHK2O·Al2O3·6SiO2+CO2+2H2OAl2O3·2SiO2·2H2O+K2CO3+4SiO2风化程度愈强,残积⼟中⾼岭⽯含量愈⾼,如江西花岗岩残积⼟中⾼岭⽯含量为66%~85%;平均75%;⽽福建和⼴东的相应数据分别为65%~93%、平均79%和70%~94%、平均82%[1]。
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花岗岩—沿节理风化,形成花岗岩红色风化壳—上部土层即为花岗岩残积土—花岗岩残积土地基和边坡工程问题—特殊的结构性
红土形成的原因:经过红土化作用,不稳定的各种氧化物被大量淋滤掉,而较稳定的铁、铝等化合物显著富集,形成的褐红色、棕红色、棕褐色、紫红色、黄红色土,或与灰白色、黄白色、黄色等相间组成网纹粘性土或砾质、砂质粘性土。
花岗岩残积土的研究内容,大致可以归纳如下:
1、花岗岩红土的成因与物质成分研究;
2、工程地质特征研究;
3、物理力学特征与工程性质研究;
4、工程分类研究;
5、孔隙和粒度分布特征研究;
6、抗剪强度与地基承载力研究;
7、试验和测试研究;
8、变形特性研究;
9、崩解性研究;
10、微结构研究;
11、本构模型研究
以花岗岩残积土为持力层的人工挖孔桩静载检测结果表明,桩的承载力达不到设计要求,原因就是与花岗岩残积土崩解、坍塌或流泥有关,采用后压浆技术处理。
PHC管桩得到较广泛应用,但由于花岗岩残积土强度较高,有时压桩比较困难,加上持力层变化大和孤石影响,使桩的长度难以预估,往往造成截桩量太大、浪费太多。
花岗岩残积土不稳定边坡,采用抗滑桩支护,往往失败,而采用锚喷支护比较有效。
花岗岩风化残积层的失稳滑动面绝大多数都不是圆弧,而是受软弱结构面、基岩面等控制。
花岗岩残积土室内土工试验的物理力学指标,通常具有明显的异常性和矛盾性,即抗剪强度指标不低,同时孔隙比较大甚至很大,且压缩系数较大或压缩模量较小。
但许多原位静载试验结果却表明,花岗岩残积土地基的变形模量很大,属于低压缩性。
工程的沉降观测结果也表明,花岗岩残积土地基的实际压缩性是很小的。
花岗岩残积土的压缩性问题和崩解性机理,同样有待于从结构性损伤角度开展深入的研究,揭示其“特殊性”的本质。
研究既能充分利用花岗岩残积土天然地基承载力,又能与花岗岩残积土特性相适应的复合地基施工工法,实践意义重大而深远。
边坡结构特征介于土质边坡和岩质边坡之间的风化残积土边坡,若直接套用土质边坡理论及分析方法,往往导致边坡变形破坏。
需要解决以下几方面问题:
1)原状花岗岩残积土的钻探取样技术;
2)适应花岗岩残积土特点的土工试验技术(含仪器设备);
3)花岗岩残积土人工制备样的研究;
4)花岗岩残积土的非饱和特性研究;
5)花岗岩残积土的微观力学模型研究;
6)原状花岗岩残积土的损伤本构模型或损伤统计模型研究;
7)振动荷载作用下原状花岗岩残积土的微结构变化及其损伤行为研究;
8)经历施工扰动及各种环境因素的反复变化后,花岗岩残积土的强度与变形特性;
9)原状花岗岩残积土的微结构特征指标与宏观损伤变量之间的定量关系研究;
10)原状花岗岩残积土在不同围压和剪应力作用下的微结构变化及其损伤行为研究;
11)原状花岗岩残积土在各种环境条件下,如温度和湿度变化产生蒸发、降雨产生饱和与渗水等,其微结构变化及其损伤行为研究;
12)原状花岗岩残积土长期抗剪强度的预测与确定;
13)原状花岗岩残积土的蠕变特性及其蠕变损伤本构模型研究;
14)现有的钻探取样及试验方法,对花岗岩残积土产生的扰动损伤效应研究;
15)结构性扰动损伤对花岗岩残积土物理力学指标的影响;
16)花岗岩残积土的“大孔隙比、高压缩性与高强度”的结构性原因;
17)花岗岩风化剖面的合理划分与花岗岩残积土合理而完善的分类体系;
18)花岗岩残积土崩解的结构性机理及其定量评价;
19)花岗岩残积土的填筑压实特性及其压实土的损伤本构模型研究;
20)经填筑压实的花岗岩残积土微结构特征及其微观力学模型研究;
21)经填筑压实的花岗岩残积土长期抗剪强度的预测与确定;
22)经填筑压实的花岗岩残积土的蠕变特性及其蠕变损伤本构模型研究;
23)经填筑压实的花岗岩残积土在不同围压和剪应力作用下的微结构变化及其损伤行为研究;
24)经填筑压实的花岗岩残积土在各种环境条件下,如温度和湿度变化产生蒸发、降雨产生饱和与渗水等,其微结构变化及其损伤行为研究;
25)振动荷载作用下填筑压实花岗岩残积土的微结构变化及其损伤行为研究;
26)填筑压实花岗岩残积土的损伤本构模型或损伤统计模型研究;
27)填筑压实花岗岩残积土的微结构特征指标与宏观损伤变量之间的定量关系研究;
28)花岗岩残积土地基承载力或强度与变形指标的现场轻便测试技术(含仪器设备)研究;
29)经水泥浆等加固处理的花岗岩残积土的微结构特征及其应力损伤与蠕变损伤本构模型研究;
30)花岗岩残积土天然地基承载力的合理评价;
31)花岗岩残积土中非挤土桩施工的质量、安全、环境等问题;
32)花岗岩残积土中挤土桩施工的沉桩难、截桩量大等问题;
33)花岗岩残积土复合地基的设计与施工研究;
34)花岗岩残积土路堑边坡、深基坑等的施工开挖损伤效应研究;
35)花岗岩残积土路堑边坡破坏模式及与之相适应的稳定分析方法研究;
36)针对花岗岩残积土特性及其破坏模式的路堑边坡防护技术体系研究。