1、 工程地质学知识点总结 -《工程地质学》孔宪立 石振明 第2章 岩石的成因类型及其工程地质特征 1·岩石与矿物概念 岩石→在地质作用下产生的 由一种或多种矿物以一定的规律组成的自然结合体 根据矿物组成:单矿岩→主要由一种矿物组成的岩石 复矿岩→由两种或两种以上的矿物组成的岩石 根据成因:岩浆岩 沉积岩 变质岩 矿物→存在于地壳中 具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物 *矿物是组成岩石的具有稳定物理性质和化学成分的基本单元 ※常见浅色矿物:滑石 石膏
2、 --------------------指甲 2·5 方解石 萤石 磷灰石 --------------------小刀(钢) 6~6.5 正长石 石英 黄玉 刚玉 金刚石 记忆:滑石方 萤磷长 石黄刚金刚 2·岩石和矿物区别 岩石:是在天然地质作用下各种矿物的集合体。 矿物:是由某种元素或多种化学成分在天然地质作用下形成的固体 造岩矿物;它包含于矿物中,一般是指一些常见的矿物 3·三大岩石的主要鉴别特征、常见主
3、要类型 A岩浆岩:侵入岩:深成岩→岩浆在地壳深处结晶形成的岩石 浅成岩→岩浆在地面以下地壳较浅处形成的岩石 喷出岩:由喷出地面的熔岩凝固形成的岩石 根据SiO2含量:酸性岩类(SiO2 >65%) 中性岩类(SiO2 52%~65%) 基性岩类(SiO2 45%~52%) 超基性岩(SiO2 <45%) 岩浆岩的结构和构造→识别标志
4、结构→组成岩石的矿物的结晶程度 晶粒大小 晶体形状 相互结合的情况 按结晶程度:全晶质结构:全由结晶矿物组成 半晶质结构:由结晶矿物 非晶质矿物组成 非晶质结构=玻璃质结构:全由非晶质矿物组成 按晶粒大小:显晶质结构→全由结晶较大矿物组成 隐晶质结构→全由结晶微小的矿物组成 玻璃质结构→全由非晶质组成 均匀致密 按晶粒相对大小
5、等粒结构→矿物全是显晶质粒状 结晶颗粒大小大致相等 按晶粒大小:粗粒结构 中粒结构 细粒结构 不等粒结构→主要矿物结晶颗粒大小不等 相差悬殊 晶形完好 颗粒粗大:斑晶 小的:石基 按颗粒相对大小:斑状结构
6、似斑状结构 构造→矿物在岩石中排列 填充方式反映出来的外貌特征:块状构造→分布均匀 无一定的排列方向 流纹状构造→岩石中不同颜色的条纹 拉长了的气孔 长条形矿物按一定方向排列 形成的流动状构造 反映岩浆喷出后的流动状态 气孔状构造→岩浆凝固时 挥发性气体未及时逸出 在岩石中留下许多圆形 椭 圆形 长管形孔洞 杏仁状构造→岩石中的气孔 为后期矿物(方解石 石英)填充形成一种形似杏
7、 仁的构造 B沉积岩→在地表或近地表不太深地方形成的一种岩石类型,它是由风化产物、火山物质、 有机物质等碎屑物质在常温常压下经过搬运 沉积和石化作用 最后形成的岩石 *沉积岩来自先前存在的岩石(岩浆岩 变质岩 和早已形成的沉积岩)的化学和 物理破坏产物。 *先成岩石的风化产物 被流水等运动介质搬运到 河 湖 海洋等低洼的地方沉 积下来 成为松散的堆积物→经过压密 胶结 重结晶 逐渐形成沉积岩 物质组成1·碎屑物质
8、 2·粘土矿物 3·化学沉积矿物 4·有机质 生物残骸 5·胶结物 *粘土矿物 方解石 白云石 有机质等 是沉积岩特有的 是物质组成上区别于岩 浆岩的一个特性 沉积岩的结构和构造→识别标志 结构:碎屑结构(碎屑 胶结)→由碎屑物质被胶结物质胶结而成 沉积岩特有结构 按碎屑粒径大小:砾状结构 砂质结构:
9、 泥质结构 结晶结构 生物结构 构造→组成部分的空间分布及相互间排列关系 :层理构造→在形成过程中 由于沉积环境的改变 先后沉积的物质在颗粒大小 形状 颜色 成分上发生变化 显示出来的成层现象 *水平层理 平行层理 交错层理 波形层
10、理 层面构造→层面上保留有反应沉积岩形成时的某些特征:波痕 泥裂 化石→经石化作用保存下来的动植物遗骸或遗迹 常沿层理面平行分布 *根据化石可以推断岩石形成的地理环境和确定岩层的地质年代 沉积岩的分类:碎屑岩类:火山碎屑岩:火山集块岩 火山角砾岩 凝灰岩 沉积碎屑岩:砾岩 砂岩 粉砂岩 粘土岩类:泥岩 页岩 化学及生物化学岩类:
11、石灰岩 白云岩 C变质岩→地壳内部原有的岩石(岩浆岩 沉积岩 变质岩)由于受到高温 高压 化学成分 的加入的影响 改变原来的矿物成分和结构 构造 形成新的岩石 引起变质作用主要因素:高温 高压 新的化学成分的加入 变质作用:接触变质区域变质 变质岩的基本特征:出现变质矿物和特殊的变质构造 不同的变质矿物表明不同的变质环境 变质岩的结构: 1·变余结构 2·变晶结构:等粒变晶结构
12、 斑状变晶结构 鳞片变晶结构 3·碎裂结构 4·交代结构 变质岩的构造:片理(叶理)构造→岩石经变质作用形成的在颜色 成分上呈层排列的 现象 1·板状构造 2·千枚状构造 3·片状构造 4·片麻状构造
13、 5·块状构造 变质岩的分类:片理状岩类:片麻状:片麻岩 片状:片岩 千枚状:千枚岩 板状:板岩 块状岩类:块状:大理岩 石英岩 常见的变质岩:石榴子石 滑石 蛇纹石 红柱石 十字石 片麻岩 千枚岩 板岩 大理岩 石英岩 第3章 地质构造及其对工程的影响 1、 地质年代表(系或纪) 地质年代单位:五个“代”→每个“代”分为若干“纪”→每个“纪”分为若干“世” “期” 时间地层单位→在特定的时间间隔内形成的岩石体
14、 :界→系→统→阶 地质年代表 代 纪→国际通用地质年代单位 次一级单位→区域性 地区性意义 2`地质构造的主要类型 地质构造→构造运动在岩层和岩体中遗留下的各种变形 变位形迹 :水平构造 倾斜构造 褶皱构造 断裂构造 不整合构造 A水平构造→未经构造变动的沉积岩层 其形成时的原始产状是水平的 没有遭受强烈的水 平运动 只受升降运动 仍然保持其水平状态 形成产状近于水平的构造 B倾斜构造→由于地壳
15、运动使原始水平的岩层发生倾斜 岩层层面与水平面之间有一定夹角 的构造 *单斜构造→在一定地区内向同一方向倾斜和倾角基本一致的岩层 *产状:岩层层面的走向 倾向 倾角 走向→岩层层面与水平面交线的方位角 倾向→垂直走向顺倾斜面向下引出一条直线 该直线在水平面上的投影 所指的方位角 *岩层的走向和倾向相差90°
16、 倾角→岩层层面与水平面所夹锐角 岩层产状的表示方法:方位表示法:以所需确定点的位置为中心 正北方向为方位角的 0° 按顺时针方向旋转 旋转一周为360° *方位表示法只记倾向 倾角 EG:210°∠25° 读作:倾向 210° 倾角25° 象限角表示法:以北或南方向为准(0°)将平面划分为四个象
17、 限表示方位或方向 *记走向 倾角 倾斜象限 EG:N65°W/25°S 读作:走向北偏西65° 倾角25°大致向南倾斜 C·褶皱构造→组成地壳的岩石 受构造应力的强烈作用 使岩层形成一系列波状弯曲而未丧 失其连续性的构造 褶皱要素:核部→褶皱的中心部分 位于褶皱中央最内部的一个岩层 翼→位于核部两侧
18、岩层向不同方向倾斜的部分 轴面:褶皱轴面→以皱褶顶平分两翼的面 *可以直立 倾斜 平卧 轴→轴面与水平面的交线 *轴的方位为褶皱的方位 轴的长度表示褶皱伸延的规模 枢纽→轴面与褶皱同一岩层层面的交线 转折端→褶皱两翼岩层互相过渡的弯曲部分 褶皱的基本形态(根据形状 和组成地层的空间关系) 背斜→两翼岩层倾向相背的褶皱 *岩层向上拱起 岩层以褶皱为中心向两翼倾斜
19、 老地层在中间 两侧对称出现由 老到新的地层 向斜→两翼岩层倾向相向(相对)的褶皱 *岩层向下凹陷弯曲 两翼岩层向褶皱轴部倾斜 新地层在中间 两侧对称出现由 新到老的地层 褶皱的形态分类 按褶皱横剖面形态分类→按横剖上轴面和两翼岩层产状分类 :直立皱褶 倾斜褶皱 倒转皱褶 平卧皱褶 按皱褶纵剖面形态(枢纽产状)分类 :水平皱褶(枢纽近于水平) 倾斜皱褶(枢纽向一端倾伏) 皱褶的识别 *不能完全以地形的起伏情况作为识别皱褶的主要标志 顺(正)地形→背斜为山 向斜为谷 逆(负)地
20、形→背斜为谷 向斜为山 穿越法:顺着倾向(垂直岩层走向)进行观察→如果在路线通过地带的岩层呈有规律的 重复出行 必为皱褶构造:背斜 中心老地层 两侧对称新地层 向斜 中心新地层 两侧对称老地层 追索法:平行岩层走向进行观察(看枢纽)水平皱褶:两翼岩层在平面上彼此平行展布 倾斜褶皱:两翼岩层在转折端闭合或呈S形弯曲 工程地质评价:1)建筑工程: 地质灾害(滑坡\崩塌\塌陷) 2)道路工程
21、选线\隧道(施工\偏压)\基础稳定性 主要的工程地质问题:边坡稳定性、偏压、岩体稳定性、地下水问题 D断裂构造→构成地壳的岩石受地应力作用后产生变形 当变形达到一定程度后 岩层被断 错或发生裂开 岩石的连续性和完整性遭到破坏 产生各种大小不同的断裂 分类→根据发育的程度和两侧的岩层相对位错的情况: 断层:断裂两盘的岩石发生明显位移 5cm以上 劈隙(节理):岩层裂开 岩石沿破碎面没有明显的相对位移 劈理:细微的断裂变动 没有明显破坏岩石的延续性
22、 *劈理 几个毫米—稍大—节理—超过5cm—断层 (1)裂隙 类型:非构造裂隙→由成岩作用 外动力 重力等非构造因素形成的裂缝 :原生裂隙 卸荷裂隙 风化裂隙 构造裂隙→构造应力作用形成的裂缝 具有明显方向性 规律性 与褶皱和断层形 成过程密切相关 :张裂隙 受张应力作用形成 产状不稳定 延伸不远 裂隙面弯曲且粗
23、糙 裂隙间距大 发育稀疏 剪裂隙 受剪(扭)应力作用形成 两组间切面形成X型 产状稳定 延 伸较远 裂隙面光滑平直 闭合 有擦痕 裂隙间距小 分布密 工程地质评价 有利于开挖 对岩体的强度和稳定性均又不利影响 破坏岩石整体性 使风化速度加快 增强岩石透水性 使岩体强度和稳定性降低 当裂隙主要发育方向与路线走向一致 倾向与边坡一致 路堑边坡容易崩塌或碎落 路基施工时 影响爆破效果 (2)断层→岩石受力作用断裂后 两侧岩块沿断裂面发生显著位移的断裂构造
24、要素:断层面→两侧岩块发生相对位移的断裂面。 断层破碎带→规模大的断层 往往沿着一个错动带发生 断层线→断层面与地面的交线 *表示断层的延伸方向 形状决定于断层面的形状和地面起伏情况 断盘→断层面两侧发生相对位移的岩块 *当断层面倾斜:上盘→位于断层面上部的断盘 下盘→位于断层面下部的断盘 当断层面直立,用用断块
25、所在方位表示 EG:东盘 西盘 *以断盘位移的相对关系:上升盘→相对上升的一盘 下降盘→相对下降的一盘 *上升盘可以是上盘也可以是下盘 下降盘可以是下盘也可以是上盘 断距→断层两盘沿断层面相对移动开的距离 分类:正断层→上盘沿断层面相对下降 下盘相对上升的断层 逆断层→上盘沿断层面相对上升 下盘相对下降的断层 *断层面倾角
26、>45° →冲断层 25~45° →逆掩断层 <45° →辗掩断层 平推断层→岩体受水平扭应力作用 使两盘沿断层面发生相对水平位移的断层 (走滑断层) *倾角很大 断层面近于直立 断层线比较平直 组合类型 阶梯状断层:正断层组合 地堑式断层:常形成狭长的凹陷地带 著名地形:汾河河谷\渭河河谷 地垒式断层:常形成块状山地 著名地形:天山\阿尔泰山 迭瓦式断层:
27、低角度的逆断层组合 工程地质评价 致使岩体裂隙增多 岩石破碎 风化严重 地下水发育 降低了岩石的强度和稳定性 隧道工程:由于岩层整体性遭到破坏 地面水地下水的侵入 强度和稳定性差 容易塌顶 建筑工程:地基稳定性 水利工程:岩体的稳定性 生命线工程:岩体的稳定性 施工评价:施工困难 涌水 野外识别 地貌特征:上升盘前缘形成陡峭的断层崖—剥蚀—断层三角面地形 断层破碎带岩石破碎—侵蚀—沟谷(笔直的山沟)或峡谷地形 山脊错断 河流转弯 河谷跌水瀑布 河谷方向突然转折 地下水的成带出
28、现 地层标志:岩层重复(正断层)或缺失(逆断层) 岩脉错断 伴生构造:断层泥 断层角砾 断层擦痕 牵引弯曲 地球物理 化学标志:物理参数异常 地球化学异常 其他标志:火山活动 地震活动 滑坡等 E不整合 →形成年代不相连续的两套岩层重叠在一起的构造形迹 分类:平行不整合→上下两套岩层的产状一致 岩层分界线彼此平行 但地质年代不连续 角度不整合→不仅上下两套岩层之间的地质年代不连续 产状也不相同 新岩层的 分界线遮 断的下部老岩层的分界线 识别:地层标志 产状标志 工程地质
29、评价:地下水发育 斜坡稳定性 3、 褶皱和断裂构造的基本特征、描述的基本要素、类型、工程意义和研究方法 4、 活动构造的定义、主要描述指标(错动速率、重复周期)、活动方式、识别方式和对工程建筑的影响 定义: 活断层(活动断裂)→现今仍在持续活动的断层 或在历史时期或近期地质时期活动过 极 可能在不远的将来重新活动的断层 潜在活断层→在历史时期或近期地质时期活动过 极可能在不远的将来重新活动的断层 *近期:全新世 一万年 分类 1·按构造应力状态、两盘错动方向 走向滑动型断层(平
30、移断层): 倾向滑动型断层:逆断层(常见):断层倾角较缓 错动时上盘为主动盘且变形开裂较严重 岩 体较下盘破碎 正断层: 2·活动性质:蠕变型活断层:只有长期缓慢的相对位移变形 不发生地震或有少数微弱地震 突发型活断层:突然发生 同时伴发较强烈的地震 特征 1·活动方式:蠕滑 连续的滑动过程 较小应力降 伴有小地震或无地震 粘滑 断层发生快速错动 在突发快速错动前断层呈锁闭状态 没有明显的位移
31、 发生 伴有地震 活动强度以错动速率来判定 2·活动规模及活动速率 规模:长度 切割深度→反映能量和破坏力 活动速率:活动速率是断层活动性强弱的重要标志 3·活断层重复活动周期 活断层的活动方式以粘滑为主时 往往是间断性地产生突然错动 两次突然错动之间的时间间隔就是地震重复周期 4·活断层的继承性 活断层的继承性→活断层绝大多数都是沿已有的老断层发生新的错动位移 显著特点:活动方式和方向相同 5·活断层的时空不均匀性 在时间上的不均匀性主要表现在活动强度随时间有较大的变化。 在空间
32、上的不均匀性主要表现在不同大地构造区内断层活动强度显著不同。 6·活断层的长度和断距 强震导致的地面破裂(地震断层或地表错段)的长度(L) 伴随地震产生的一次突然错段的最大位移值(D) 我国:M=1.19lgL+5.25 L=0.56M-2.25 活断层的识别标志 1·建筑物、构筑物公路等工程地基的倾斜和错开现象 2·地形地貌:地形变化差异大:山从平地起 沿断裂带有串珠泉出露 陡坎山山脚有狭长洼地 沼泽 陡坎山前第四系堆积物厚度大 山
33、前洪积扇特别高或特别低 与山体不对称 第四纪火山锥 熔岩呈线性分布 断裂带上植物突然干枯死亡或生长特别罕见植物 3· 在地质及地震地质方面的标志:P45 第4章 土的工程性质与分类 §4.1 土的组成与结构、构造 粒径大于0.075的粗粒土,可以通过筛分法测定。 粒径小于0.075的细粒土,可以通过水分法测定。 水分法——常用的有密度计法或移液管法 土的颗粒级配曲线愈平缓,说明—— 在累计曲线上,可确定两个描述土的级配的指标: 不均匀系数: 曲率系数: 式中:d
34、10,d30和d60为粒径分布曲线上小于某粒径的土粒含量分别为10%,30%和60%时所对应的粒径。d10称为有效粒径; d60称为限制粒径。 规范:纯净砾、砂,Cu>=5,且Cc=1~3时,级配良好,否则,不良。 工程上把Cu<5的土称为均粒土。 §4.1.2 土的矿物成分 填空题:主要的粘土矿物有a高岭石、b伊利石、c蒙脱石,其吸水能力由强到弱依次为 c、b、a。 §4.1.3 土中水和气及其与土粒的相互作用 结合水是受分子引力、静电引力吸附于土粒表面的土中水。 土粒表面一般带有负电荷,围绕土粒形成电场,引起土粒周围水分子和阳离子的定向排列。在靠近土粒处,静
35、电引力强,水化离子和水分子牢固吸附在土粒表面形成固定层;固定层外围,静电引力较小,水化离子和水分子形成扩散层。土粒表面负电荷、固定层和扩散层中的阳离子一起构成双电层。 强结合水--紧靠土颗粒表面的水。 其性质接近于固体,密度约为1.2~2.4g/cm3,冰点为-78℃,具有极大的粘滞度、弹性和抗剪强度。干燥的土在空气中质量将增加,直到土中吸着的强结合水达到最大吸着度为止。 1)没有溶解盐类的能力,2)不能传递静水压力,3)只有吸热变成蒸汽时才能移动。 弱结合水--紧靠强结合水外围的结合水膜。 仍然不能传递静水压力,没有溶解能力。 弱结合水与土的塑性,以及其它一些重要特性有很大关系
36、弱结合水离土粒表面积愈远,其受到的电分子吸引力愈弱小,并逐渐过渡到自由水。 毛细水的工程地质意义 1.毛细压力促使土的强度增高 ; 2.毛细水上升接近基础底面时,增大基底附加应力,增大建筑物的沉降; 3.当地下水埋深浅,由于毛细管水上升,可助长地基土的冰冻现象;地下室潮湿;危害房屋基础及公路路面;促使土的沼泽化; 4.腐蚀管道和混凝土。 §4.1.4 土的结构和构造 土的结构——土颗粒之间的相互排列和连接的形式。 单粒结构。粗颗粒土,如卵石、砂等。 蜂窝结构。当土颗粒较细(粒级在0.02~0.002mm范围),在水中单个下沉,碰到已沉积的土粒,由于土粒之间的分子吸力大
37、于颗粒自重,则正常土粒被吸引不再下沉,形成很大孔隙的蜂窝状结构。 絮状结构。粒径小于0.005mm的粘土颗粒,在水中长期悬浮并在水中运动时,形成小链环状的土集粒而下沉。碰到另一小链环被吸引,形成大链环状的絮状结构。 练习: 选择题:土中自由水包括毛细水和重力水,结合水包括强结合水和弱结合水。这之中,影响粘性土性质的土中水主要是 b 。 a)强结合水;b)弱结合水;c)重力水;d)毛细水 选择题:下述那种不属于土的结构( b ): a)单粒结构;b)分散结构;c)蜂窝结构;d)絮状结构 土的结构包括:单粒结构、蜂窝结构、絮状结构 土的构造包括:层
38、理构造、裂隙构造、分散构造 选择题:土的颗粒级配曲线位于半对数坐标图上,其中横坐标表示粒径,纵坐标表示 c 。 a)等于某粒径的土粒百分含量; b)大于某粒径的土粒百分含量; c)小于某粒径的土粒百分含量; d)某两个粒径之间的颗粒百分含量 §4.2 土的物理力学性质及其指标 §4.2.1 土的三相比例指标 1.土粒比重 (土粒密度)——土粒质量(或重量)与同体积4℃时纯水的质量(或重量)之比。 土粒比重常用比重瓶法测定,事先将比重瓶注满纯水,称瓶加水的质量。然后把烘干土若干克装入该空比重瓶内,再加纯水至满,称瓶加土加水的质量,按下
39、式计算土粒比重: 式中:m1——瓶+水的质量; m2——瓶+土+水的质量; ms——烘干土的质量; ——t ºC时蒸馏水的比重。 2.土的天然重度 (密度ρ)——单位体积土的重量(质量) 对于粘性土,土的密度常用环刀法测定。 3.土的含水量——土中水的质量(重量)与土粒质量(重量)之比,即水的质量和干土质量之比。 测定含水率常用的方法是烘干法 比重、(天然)密度和含水量是实验室直接测定的3个指标 §4.2.2 无粘性土的密实度 无粘性土的密实度与其工程性质有着密切关系 1.孔隙比e 孔隙比e可以用来表示砂土的
40、密实度。对于同一种土,当孔隙比小于某一限度时,处于密实状态。孔隙比愈大,土愈松散 2.相对密实度Dr Emax:砂土在最松散状态时的孔隙比 E: 砂土在天然状态下孔隙比 Emin: 砂土在最密实状态时的孔隙比 砂土的天然孔隙比界于最大和最小孔隙比之间,故相对密度Dr=0~1;当Dr=0时,e=emax,砂土处于最疏松状态;当Dr=1 时,则e=emin,砂土处于最紧密状态。 工程实际中,常用相对密度评价砂土的密实程度,或判别砂土的震动液化。按相对密度值可将砂土分为三种密实状态: 1≥Dr>0.67 密实的 0.67≥Dr>0.33 中密的 0.33
41、≥Dr>0 松散的
§4.2.3 粘性土的稠度
由固态转变到流态的界限含水量,称为塑限
由塑态转变到流态的界限含水量,称为液限
测定液限的方法:挫条法
测定液限的方法:碟式液限仪法
液、塑限联合测定法
塑性指数和液性指数
用 塑性指数作为粘性土分类的标准。
液性指数表征了土的天然含水率与界限含水率之间的相对关系,表达了粘性土所处的状态
根据液性指数的大小,划分粘性土的状态:
按液性指数划分粘性土的稠度状态表
液性指数IL
IL≤0
0
42、塑 软塑 流塑 练习: 【例】 某路堤填筑需土40万方,要求干密度达到18kN/m3,附近取土场内土的天然重度为17.25kN/m3,含水率15%,土粒比重2.7。则所需土方储量为( ) A.42 B.48 C.56 D.96 【解】取土场土干重度 按土的干重相等,土方用量为: V=40×18 / 15=48万方 需储备土方量:2×48=96万方 答案D §4.2.4 土的力学性质 土的压缩性是指土在压力作用下体积缩小的特性 说明:土的压缩被认为只是由于孔隙体积减小的结果 土的固结:土体在压力作
43、用下,压缩量随时间增长的过程 土按颗粒级配和塑性指数分类 分为:碎石土、砂土、粉土和粘性土 粗粒土按颗粒级配进行分类;粘性土按塑性指数分类 碎石土:粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土。根据级配和颗粒形状,又分为漂石(块石)、卵石(碎石)、圆砾(角砾)。 砂土:粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%,且粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重50%的土。又具体分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。 粉土:粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%,且塑性指数小于等于10的土。又具体分为砂质粉土和粘质粉土。 粘性土:塑性指数大于10的土。具体分为粉质粘土和粘土,10<
44、 Ip 17时称为粉质粘土, Ip>17时称为粘土。 特殊土的主要工程性质 1、软土 :在第四纪后期于沿海地区的滨海相、泻湖相、三角洲和溺谷相;内陆平原或山区的湖相或沼泽相等静水或缓慢的流水条件下沉积,并经生物化学作用形成的饱和软粘性土。 特点:富含有机物、天然含水量大于液限,天然孔隙比大于等于1。大于等于1.5时为淤泥 工程特性:•高含水量和高孔隙比 •渗透性低(1e-4~e-8) •高压缩性( a0.1-0.2 = 0.7~1.5Mpa-1 ):变形大而不均匀,变形稳定时间长
45、 •抗剪强度低 •较显著的触变性和儒变性.一般灵敏度为4~10,个别达13~15 2、湿陷性黄土定义与特征:天然黄土在自重压力或附加应力共同作用下,遇水侵湿后土的结构迅速破坏而发生显著附加下沉的黄土 特点:颗粒以粉土粒为主 粒度大小均匀 粘粒性少 含水量少 年代新 结构疏松 黄土定义与特征:第四纪以来,在干旱、半干旱条件下,陆相沉积的一种特殊土。 特征:颜色淡黄、褐色、灰黄色,结构疏松、孔隙多,含水少,抗剪强度中等,无层理,湿陷性。 3、红粘土定义与特征:亚热带湿热气候条件
46、下,碳酸盐类岩石及其间夹的其他岩石,经红土化作用形成的高 塑性粘土。 特征:含水多,孔隙比大,但强度大,压缩性低,膨胀性弱但有收缩性,浸水后强度降低。 4、膨胀土定义与特征:指含有大量强亲水性粘土矿物成分,具有显著的吸水膨胀和失水收缩、且胀缩变形往 复可逆的高塑性粘土。 特征:膨胀和收缩性,高强度,压缩性低,孔隙小,粘粒多 盐渍土定义与特征:土中易溶盐的含量大于0.5%的土 特征:膨胀性与脱水体积减小,强度随含水量变化,湿陷性与水稳性
47、不易压实 5、冻土定义、类型与特征:含有冰的土 类型:季节冻土,多年冻土 组成:矿物颗粒、水、冰、气 整体结构:融化后土结构不破坏,工程性质好 结构:网状结构:融化后土结构破坏,软塑流塑状态 层状结构:融化后土结构破坏,强烈融沉 构造:衔接型构造:季节冻融层与多年冻土相接 非衔接型构造:季节冻融层与多年冻土间有非冻层
48、 季节冻土工程性质:厚度,冻涨,融沉,冰丘,冰锥 多年冻土工程性质:物理与水理性质:容重、相对密度、总含水量、相对含 冰量、未冻结水含量 力学性质:强度(指标)、变形模量、蠕变 类型:高原、高纬度冻土
49、 结构:整体,网状,层状 构造:衔接型、非衔接性(与季节冻土) 融沉分级:少冰冻土 多冰冻土 富冰冻土 饱冰冻土 冻胀率:强冻胀土 冻胀土 弱冻胀土 不冻胀土 6、填土(素、杂、冲填土):一定的地质、地貌和社会历史条件下,由于人类的活动而堆填的土 特征:不均匀性明显,工程性质随堆积时间而变化,有湿陷性 第5章 地下水
50、岩石的水理性质: 1、含水性:岩土能容纳一定水量的性能。 容水度:岩石中所容纳水的体积与岩石总体积比 2、持水性:重力作用下,岩土依靠分子引力和毛细力在空隙中能保持一定水量的性能。 持水度:重力作用下岩土中所保持的水体积与岩土总体积比 3、给水性:岩土饱和后在重力作用下能自由排出一定水量的性能 给水度:饱水岩土在






