1、特殊土的工程性质,第四组吕冬冬 康成宇 张涛涛陈纲燕 车振 陈景,黄土 黄土在一定压力作用下受水浸湿，土结构迅速破坏而发生显著附加下沉，具有这种特性的黄土，称湿陷性黄土。,1、分布与特征作为湿陷性土的典型代表黄土，在全世界的分布比较广泛的，据某些学者估计，黄土的覆盖面积在整个欧洲约占10，亚洲约占30；,我国黄土分布面积达60万平方公里，其中有湿陷性的约为43万平方公里。主要分布在黄河中游的,我国黄土分布图,黄土的工程性质： 1.黄土的粒度成分：黄土的粒度成分以粉粒为主，约占6070,其次是沙粒和粘粒，各占129和826。 2.黄土的相对密度和密度：黄土的相对密度一般在2.542.84之间，黄
2、土的密度为1.51.8，干密度1.31.6，一般认为干密度小于1.5的黄土有湿陷性。3.黄土的含水率：黄土含水率与降水量地下水埋深有关，一般含水率超过25时就不再具有湿陷性了。 4黄土的压缩性：一般认为a0.5 (mpa-1)是高压缩性土。 5.黄土的抗剪强度：一般黄土的内摩擦角为15 25，粘粒土c=3040kpa,抗剪强度中等。 6黄土的湿陷性：是黄土的最不良性质。,1）我国湿陷性黄土的固有特征有：1）黄色、褐黄色、灰黄色；2）粒度成分以粉土颗粒（0.050.005mm）为主，约占60；3）孔隙比e一般在1.0左右，或更大；4）含有较多的可溶性盐类：重碳酸盐、硫酸盐、氯化物；5）具垂直节理
3、；6）一般具肉眼可见的大孔。,黄土结构示意图,湿陷黄土的工程特征： 1）塑性较弱； 2）含水较少； 3）压实程度很差，孔隙较大； 4）抗水性弱，遇水强烈崩解，膨胀量较小，但失水收缩量较明显； 5）透水性较强； 6）压缩中等，抗剪强度较高。,2、成因我国黄土的粒度成分具有自西北向东南逐渐变细的规律，并可大致分三个弧形带。从物质的主导来源而言，应认为绝大部分黄土是风成的。 3、地质年代黄土在整个第四纪的各个世中均有堆积，而各世中黄土由于堆积年代长短不一，上覆土层厚度不一，其工程性质不一。一般黄土（全新世早期晚更新期）与新近堆积黄土（全新世近期）具有湿陷性。 而比上两者堆积时代更老的黄土，通常不具湿
4、陷性。,层次分明的湿陷性黄土,冻土： 1.概念：在高纬度和高 海拔高程较高的高原、 高山地区，一年中有 相当长的时间气温低于 0度，这时土中的水分 冻结成固态的冰，冰 与土冻结成的整体， 称为冻土。,青藏高原,我国冻土的分布：（红色区为冻土）,冻土的特征：,1、组成： 由矿物颗粒（土粒）、冰、未冻水和气体四相组成。 2、结构： 包括整体结构、网状结构、层状结构 3、构造： 衔接性构造、非衔接性构造,青藏铁路,冻土的工程性质：,1、物理及水理性质： 天然冻土结构下的重度、相对密度、总含水率（冻及未冻水）和相对含水率（土中冰重与总含水率之比）四项指标。 2、力学性质： 可用抗压强度、抗剪强度和压缩
5、系数表示。 3、冻胀、融沉性质： 土体具有天然含水率，冻结时，土中水分向冻结部分转移、集中，体积发生膨胀，强度增高融化时，局部土中含水率增大，土呈软塑或流塑状态，出现融沉,软土的物质组成和结构特点： 1粒度上主要是粘粒和部分粉粒。 2含大量粘土矿物和部分石英、长石、云母；有机质含量较多（515）。 3呈灰、灰绿和灰黑等暗淡的颜色，污染手指并有臭味。 4结构常为蜂窝状、疏松多孔，,软土的成因及分类：,1、沿海沉积型：滨海相泻湖相溺谷相三角洲相 2、 内陆湖盆沉积型 3、 河滩沉积型 4、 沼泽沉积型,沿海沉积型软土,内陆湖盆沉积型软土,河滩沉积型软土,沼泽沉积型软土,软土的工程性质：,1、软土的
6、孔隙比和含水率 2、软土的透水性和压缩性 3、软土的强度 4、软土的触变性 5、软土的流变性,软土地区工程地质问题：,1、桩的负摩阻力 2、软土土体失稳 3、基坑开挖时基地隆起等,软土的地基加固措施：,1、堆截预压法,2、强夯法 3、砂垫层 4、砂井 5、生石灰桩 6、旋喷注浆法,膨胀土,在工程建设中，经常会遇到一种具有特殊变形性质的粘性土，它的体积随含水量的增加而膨胀，随含水量减少而收缩，并且这种作用循环可逆，具有这种膨胀和收缩性的土，即称为膨胀土。,（一）分布和成因膨胀土一般分布在盆地内岗，山前丘陵地带和二、三级阶地上。大多数是上更新世及以前的残坡积、冲积、洪积物，也有晚第三纪至第四纪的湖
7、泊沉积及其风化层。,（二）成分和结构特征（1）从岩性上看，以粘土为主，具有黄、红、灰、白等色，土中含有较多的粘土，粘土占总数的98%，粘土矿物多为蒙脱石、伊利石和高岭石。蒙脱石含量越多，膨胀性越强烈。 （2）结构致密，呈坚硬硬塑状态，强度较高，内聚力较大。 （3）裂隙发育，竖向、斜交和水平三种均有，可见光滑镜面和擦痕。 （4）富含铁、锰结核和钙质结核。 （5）化学成分为SiO2(45%66%),（三）一般工程地质特征膨胀土的液限、塑限和塑性指数都较大：液限为4068，塑限为17%35，塑性指数为1833。膨胀土的饱和度一般较大，常在80以上，天然含水率较小，1730。膨胀土的胀缩性常为该类地基的工程地质问题. （四）膨胀土的判别凡是具有前面所述的特征，且自由膨胀率Fs大于40者，应判定为膨胀土。 “自由膨胀率Fs”：系指,（三）工程地质性质的基本特点 1、高塑性液限一般为5080%，塑限为3060，塑性指数一般为2050。 2、高含水率、低密度天然含水率一般为3060，饱和度85，密实度低，大孔隙明显，孔隙比1.0；液性指数一般都小于0.4；坚硬和硬塑状态。 3、强度较高，压缩性较低固结快剪:值818，c值可达0.040.09MPa，多属中压缩性土或低压缩性土，压缩模量515MPa。,谢谢观赏,
