残积土及其工程地质特征
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➢ 根据地质成因，可划分为残积、坡积、洪积、 冲积、湖积、海积、冰碛和风积等松散沉积物。
➢ 由于第四纪沉积物形成的历史较短，一般尚未 固结硬化成岩石，因此，它们具松散、软弱和 多孔等特性。
➢ 绝大多数土木等工程建设活动都在第四纪地层 表面或其中进行，第四纪沉积物成因及其工程 地质特征直接影响土木等工程建设的安全性与 经济性。
（三）岩石风化防治措施
➢ 挖除法：当风化层较薄时，可将风化岩石全部挖除， 采用新鲜岩石作为建筑物地基；当风化层厚度较大时， 视岩层地质特性与工程建设要求，可将严重影响建筑 物稳定的岩石风化部分挖除。
➢ 胶结灌浆法：将水泥、水玻璃、沥青或粘土浆等材料 通过高压将其灌入岩石的裂隙内或喷射于表面，不仅 能起到隔绝作用，而且能提高岩石的强度和稳定性。
（四）残积土及其工程地质特征
➢ 残积土是岩石风化后未被搬运而残留在原地的松散岩屑 和土形成的堆积物。
➢ 残积层向上逐渐过渡为土壤层，向下逐渐过渡为半风化 岩石的弱风化层。
➢ 土壤层、残积层和风化岩层形成完整的风化壳。
1. 分布特征
➢ 残积土的分布主要受地形控制，分布在地表岩石暴露、 风化作用强烈和地表径流速度小的分水岭地带、平缓斜 坡地带和剥蚀平原等地区。
➢ 由于残积土结构比较松散，作为路堑边坡时，应考虑 可能出现的坍塌和冲刷等问题。
二、地表流水的地质作用及其产物
➢ 地表水：分布在江河、湖泊、海洋内及陆地上 冰雪融化的液态水。
①暂时流水：具有季节性和间歇性，主要以大 气降水和积雪融化水为水源，如降雨后在山坡 或山间沟谷形成的流水或山洪急流；
②长期流水：大部分时间流水不断，如江水、 河水、湖水和海水。
➢ 母岩的岩性影响残积土的粒度成分和矿物成分。残积 土与母岩之间逐渐过渡而无明显界限，其成分与母岩 成分及所受风化作用的类型有密切关系。
3. 工程地质性质
➢ 残积土的工程地质性质主要取决于矿物成分、结构和 构造等因素。
➢ 残积土具有多孔隙和裂缝，易冲刷，强度和稳定性差。 由于残积土孔隙多，成分和厚度不均匀，作为建筑物 地基时，应考虑其承载能力和可能产生的不均匀沉陷。
➢ 残积土从地表向深处颗粒由细变粗，一般不具层理，碎 块呈棱角状，土质不均，孔隙率大、强度低、压缩性高， 透水性较强。在山坡顶部较薄，低洼处较厚。
➢ 山区原始地形变化较大和岩石风化程度不一，残积土厚 度变化很大，要注意地基土的不均匀性。
2. 影响因素
➢ 气候条件和母岩岩性是影响残积层物质成分的主要因 素。
➢ 在整个风化剖面上，从上至下一般为地表残积土、全 风化岩石、强风化岩石、弱风化岩石、微风化岩石和 未风化新鲜岩石。
➢ 根据岩石的矿物颜色、结构、破碎程度和坚硬程度等 定性描述或采用纵波波速、波速比、风化系数等量化 指标确定岩石风化程度和风化分带。
➢ 《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2009)根据岩石的颜 色与光泽、矿物变异、破碎程度、强度变化和可钻性 等评价因素将风化程度划分为全风化、强风化、中风 化、微风化和未风化。
➢ 冲刷作用的强度和规模与山坡岩性、风化程度和坡面 植物覆盖程度有关。
➢ 坡积土是高处的风化碎屑物在自身重力作用和雨水、 积雪融水作用下被运移到坡下或山麓堆积而成的堆积 物。
坡积土工程地质特征
➢ 坡积土可分为山地坡积土和山麓平原坡积土两类，并 随斜坡自上而下逐渐变缓，厚度变化较大，一般是中 下部较厚，山坡上部及远离山脚方向均逐渐变薄而尖 灭。
➢ 一条暂时流水的沟谷，若能不间断地获得水源 的供给，就会变成一条河流。暂时流水与河流 相互连接，组成统一的地表流水系统。
➢ 地表水冲刷地表，形成各种地貌和不同的松散 堆积物，如坡积土、洪积土与冲积土等。
➢ 我国大部分城镇和各种工程建筑物大多修建在 流水堆积物上。
（一）暂时流水的地质作用
➢ 暂时流水的地质作用：指大气降水或积雪融水等沿斜 坡或溪沟流动而对地表岩土体产生的冲刷破坏作用。
➢ 可分为坡面细流和山洪急流地质作用。 ➢ 形成坡积土和洪积土。
1. 坡面细流的地质作用及坡积土
➢ 雨水和积雪融水形成无数的网状坡面细流，将地表碎 屑物质顺斜坡向下搬运或移动，在坡脚或山坡低凹处 沉积下来形成坡积土。
➢ 雨水和积雪融水对整个坡面所进行的这种比较均匀和 缓慢的地质作用，称为冲刷作用。
➢ 冲刷作用使地形逐渐变得平缓，并造成水土流失，同 时伴随产生松散堆积物，形成坡积土层。
➢ 支护法：对于边坡和隧道等工程，可根据风化层厚度 及风化程度采用加强支护、支挡、衬砌等措施。
➢ 覆盖法：为防止水和空气侵入岩石，可用沥青、三合 土、粘土以及喷射水泥浆或石砌护墙来覆盖岩石表面， 施工时先将岩石表面已风化的部分清除，然后在新鲜 岩面上进行覆盖。。
➢ 排水法：水是岩石风化的主要因素之一，通过排水工 程减少岩石与水的接触，改善岩石物理力学特性，降 低岩石风化速度。
➢ 风化作用使岩石破坏，并改变岩石原有矿物组 成和化学成分，使岩石强度等物理力学性质逆 化。
➢ 许多不良地质现象（如崩塌、滑坡、泥石流等） 基本上都是在风化作用的基础上逐渐形成和发 展起来的。
（二）岩石风化程度和风化带
➢ 地壳表层岩石由于裸露于空气中而被风化，从而形成 地表风化壳。
➢ 随着岩石埋深的增加，岩石风化程度由强变弱直至消 失，故野外岩石随埋深变化具有分带性。
一、风化作用及残积土
（一）风化作用
➢ 风化作用主要包括物理风化、化学风化和生物 风化作用三种类型，它们互相联系并同时存在。
➢ 不同地区的风化作用有主次之分，而岩石的矿 物成分是影响岩石风化的决定性因素。一般深 色岩石的风化快于浅色岩石；含有较多不稳定 矿物的岩石较易风化；多矿物岩石风化一般快 于单矿物岩石。
第五章 第四纪沉积物及其工程地质特征
内容提要：
一、Fra Baidu bibliotek化作用及残积土 二、地表流水的地质作用及其产物 三、湖泊的地质作用及湖积土 四、海洋的地质作用及海积土 五、冰川的地质作用及冰碛土 六、风的地质作用及风积土
➢ 第四纪距今约200～300万年，是距今最近的地 质年代。
➢ 第四纪沉积物是在第四纪地质年代因外力地质 作用而在地壳表层形成的各种堆积物。
➢ 由于第四纪沉积物形成的历史较短，一般尚未 固结硬化成岩石，因此，它们具松散、软弱和 多孔等特性。
➢ 绝大多数土木等工程建设活动都在第四纪地层 表面或其中进行，第四纪沉积物成因及其工程 地质特征直接影响土木等工程建设的安全性与 经济性。
（三）岩石风化防治措施
➢ 挖除法：当风化层较薄时，可将风化岩石全部挖除， 采用新鲜岩石作为建筑物地基；当风化层厚度较大时， 视岩层地质特性与工程建设要求，可将严重影响建筑 物稳定的岩石风化部分挖除。
➢ 胶结灌浆法：将水泥、水玻璃、沥青或粘土浆等材料 通过高压将其灌入岩石的裂隙内或喷射于表面，不仅 能起到隔绝作用，而且能提高岩石的强度和稳定性。
（四）残积土及其工程地质特征
➢ 残积土是岩石风化后未被搬运而残留在原地的松散岩屑 和土形成的堆积物。
➢ 残积层向上逐渐过渡为土壤层，向下逐渐过渡为半风化 岩石的弱风化层。
➢ 土壤层、残积层和风化岩层形成完整的风化壳。
1. 分布特征
➢ 残积土的分布主要受地形控制，分布在地表岩石暴露、 风化作用强烈和地表径流速度小的分水岭地带、平缓斜 坡地带和剥蚀平原等地区。
➢ 由于残积土结构比较松散，作为路堑边坡时，应考虑 可能出现的坍塌和冲刷等问题。
二、地表流水的地质作用及其产物
➢ 地表水：分布在江河、湖泊、海洋内及陆地上 冰雪融化的液态水。
①暂时流水：具有季节性和间歇性，主要以大 气降水和积雪融化水为水源，如降雨后在山坡 或山间沟谷形成的流水或山洪急流；
②长期流水：大部分时间流水不断，如江水、 河水、湖水和海水。
➢ 母岩的岩性影响残积土的粒度成分和矿物成分。残积 土与母岩之间逐渐过渡而无明显界限，其成分与母岩 成分及所受风化作用的类型有密切关系。
3. 工程地质性质
➢ 残积土的工程地质性质主要取决于矿物成分、结构和 构造等因素。
➢ 残积土具有多孔隙和裂缝，易冲刷，强度和稳定性差。 由于残积土孔隙多，成分和厚度不均匀，作为建筑物 地基时，应考虑其承载能力和可能产生的不均匀沉陷。
➢ 残积土从地表向深处颗粒由细变粗，一般不具层理，碎 块呈棱角状，土质不均，孔隙率大、强度低、压缩性高， 透水性较强。在山坡顶部较薄，低洼处较厚。
➢ 山区原始地形变化较大和岩石风化程度不一，残积土厚 度变化很大，要注意地基土的不均匀性。
2. 影响因素
➢ 气候条件和母岩岩性是影响残积层物质成分的主要因 素。
➢ 在整个风化剖面上，从上至下一般为地表残积土、全 风化岩石、强风化岩石、弱风化岩石、微风化岩石和 未风化新鲜岩石。
➢ 根据岩石的矿物颜色、结构、破碎程度和坚硬程度等 定性描述或采用纵波波速、波速比、风化系数等量化 指标确定岩石风化程度和风化分带。
➢ 《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2009)根据岩石的颜 色与光泽、矿物变异、破碎程度、强度变化和可钻性 等评价因素将风化程度划分为全风化、强风化、中风 化、微风化和未风化。
➢ 冲刷作用的强度和规模与山坡岩性、风化程度和坡面 植物覆盖程度有关。
➢ 坡积土是高处的风化碎屑物在自身重力作用和雨水、 积雪融水作用下被运移到坡下或山麓堆积而成的堆积 物。
坡积土工程地质特征
➢ 坡积土可分为山地坡积土和山麓平原坡积土两类，并 随斜坡自上而下逐渐变缓，厚度变化较大，一般是中 下部较厚，山坡上部及远离山脚方向均逐渐变薄而尖 灭。
➢ 一条暂时流水的沟谷，若能不间断地获得水源 的供给，就会变成一条河流。暂时流水与河流 相互连接，组成统一的地表流水系统。
➢ 地表水冲刷地表，形成各种地貌和不同的松散 堆积物，如坡积土、洪积土与冲积土等。
➢ 我国大部分城镇和各种工程建筑物大多修建在 流水堆积物上。
（一）暂时流水的地质作用
➢ 暂时流水的地质作用：指大气降水或积雪融水等沿斜 坡或溪沟流动而对地表岩土体产生的冲刷破坏作用。
➢ 可分为坡面细流和山洪急流地质作用。 ➢ 形成坡积土和洪积土。
1. 坡面细流的地质作用及坡积土
➢ 雨水和积雪融水形成无数的网状坡面细流，将地表碎 屑物质顺斜坡向下搬运或移动，在坡脚或山坡低凹处 沉积下来形成坡积土。
➢ 雨水和积雪融水对整个坡面所进行的这种比较均匀和 缓慢的地质作用，称为冲刷作用。
➢ 冲刷作用使地形逐渐变得平缓，并造成水土流失，同 时伴随产生松散堆积物，形成坡积土层。
➢ 支护法：对于边坡和隧道等工程，可根据风化层厚度 及风化程度采用加强支护、支挡、衬砌等措施。
➢ 覆盖法：为防止水和空气侵入岩石，可用沥青、三合 土、粘土以及喷射水泥浆或石砌护墙来覆盖岩石表面， 施工时先将岩石表面已风化的部分清除，然后在新鲜 岩面上进行覆盖。。
➢ 排水法：水是岩石风化的主要因素之一，通过排水工 程减少岩石与水的接触，改善岩石物理力学特性，降 低岩石风化速度。
➢ 风化作用使岩石破坏，并改变岩石原有矿物组 成和化学成分，使岩石强度等物理力学性质逆 化。
➢ 许多不良地质现象（如崩塌、滑坡、泥石流等） 基本上都是在风化作用的基础上逐渐形成和发 展起来的。
（二）岩石风化程度和风化带
➢ 地壳表层岩石由于裸露于空气中而被风化，从而形成 地表风化壳。
➢ 随着岩石埋深的增加，岩石风化程度由强变弱直至消 失，故野外岩石随埋深变化具有分带性。
一、风化作用及残积土
（一）风化作用
➢ 风化作用主要包括物理风化、化学风化和生物 风化作用三种类型，它们互相联系并同时存在。
➢ 不同地区的风化作用有主次之分，而岩石的矿 物成分是影响岩石风化的决定性因素。一般深 色岩石的风化快于浅色岩石；含有较多不稳定 矿物的岩石较易风化；多矿物岩石风化一般快 于单矿物岩石。
第五章 第四纪沉积物及其工程地质特征
内容提要：
一、Fra Baidu bibliotek化作用及残积土 二、地表流水的地质作用及其产物 三、湖泊的地质作用及湖积土 四、海洋的地质作用及海积土 五、冰川的地质作用及冰碛土 六、风的地质作用及风积土
➢ 第四纪距今约200～300万年，是距今最近的地 质年代。
➢ 第四纪沉积物是在第四纪地质年代因外力地质 作用而在地壳表层形成的各种堆积物。