红粘土的物理性与力学性质的探讨

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。

改性红粘土物性机理研究作者：王馨语赵硕郭明来源：《科技信息·上旬刊》2017年第03期摘要：通过添加多元改性材料的物理、化学效应，处理红粘土中自由水的问题，通过改善颗粒间界面相等方法来改变红粘土微观结构，解决红粘土具有易开裂和水稳定性差等特点。

本文从土体微观结构方面系统的对改性红粘土的水稳性提高机理进行分析。

关键词：多元改性材料；自由水；强度；机理1 普通红粘土的物理力学性质红粘土具有高孔隙比、高含水量、高塑性、无湿陷性等特点，同时具有较高的力学强度和较低的压缩性。

红粘土中小于2μm的颗粒在50%左右，粘土矿物团粒间有较大孔隙，土体内存在大量游离氧化铁胶体，红粘土内形成很多深渊状结构。

由于红粘土的颗粒微小、空隙比大，造成了土体内部不密实的深渊状结构。

游离氧化铁胶体为红粘土提供结构强度，但其对土体内部含水量作用敏感，在土体得失水的过程中，使得颗粒间连结力在一定条件下大幅降低。

2 红粘土性质改良的方法结合红粘土作为工程材料的特点及其深渊状结构，利用中心质原理改良粘性土的不良的性质可以从两个方面着手：（1）改变粘性土的界限含水量，即从粘性土的微观内部结构进行分析，通过解决红粘土颗粒与颗粒表面之间自由水和红粘土内部空气的问题来加以改善，使得粘性土的界限含水量整体向右移动；（2）解决红粘土遇水不稳定性的问题，即解决颗粒与颗粒、颗粒与矿物、矿物与矿物的界面相问题和界面间自由水的问题。

3 红粘土改性的原理及应用3.1微集料效应在改性红粘土的微集料中水泥颗粒（1-10μm）、粒化矿渣（5-7μm）、粉煤灰（0.2-2μm）、硅灰（这些连续的级配可以增加中心质层次，有效填充红粘土颗粒间孔隙，限制改性红粘土的收缩空间，增强改性红粘土的的抗渗性、抗压强度和结构稳定性性。

从而达到从红粘土的微观结构的改善来提高改性红粘土宏观力学的性能。

3.2形态与界面效应图5为添加多元材料后的改性红粘土孔隙被填充的电镜图。

改性掺料中的水泥颗粒、磨细矿渣、硅灰由于颗粒大小和颗粒外表形态的不同，不仅会产生良好集料颗粒间的界面效应，增强界面间摩擦力，还会抑制Ca（OH）2晶体在界面区的生长，从而改善界面过渡区的结构，使的胶体—集料界面间的黏结力增强3.3界面相的改善3.3.1降低界面过度层厚度由于改性材料之间存在界面效应，在颗粒间界面上形成了强度薄弱面，这种效应包括改性红粘土在拌合及压实过程中，粘土颗粒周围形成的水膜，使贴近骨料处比远离骨料出水灰比高，造成了界面过渡区域微孔隙体积的增大，土体中Ca（OH）2富集并择优取向，存在大量微裂缝。

２ ０ １ ４年 １ 月第 １ 期
城 市道 桥 与 防 洪
道路交通
４ １
的增 加 ， Ｃ Ｂ Ｒ值 呈 增 加 趋 势 ， 其 中前 ７ ｄ的增 加 幅 度最大 ， ７～２ ８ ｄ的增 幅次 之 ， ２ ８ ｄ以后 ， 各石 灰 用 量 的石 灰 处 治 土 Ｃ Ｂ Ｒ值增 幅逐 渐 平缓 。 （ ２ ） 在 养 生 龄期 相 同 的 情 况 下 ， 随 着 石 灰 用 量
０ 前 言
高 液 限粘 土 是 地 质 坡 残 积 物 ，岩 性 为含 砾 石 粘土 ， 由 于含 水 量 很 高 ， 用 在 路 基 中稳 定 性 较 差 ，
目前对于高液限土而言较 常规 的处理方法 为生石 灰处理… 。 生石灰的离子交换作用 ， 结 晶作用 ， 火山 灰作用和碳酸钙作用使 土体板结提高强度Ｉ Ｊ 。特 别地 ， 在 生 石 灰 粉 掺人 土后 ， 会 大 量 吸 收 土 体 中的
膨胀率 ， （ ％）
无荷载 数值 ５ ． ５ ４ ０ ． ２ ３ ８ ３ ４ ． ７ ０ ７ １ ９ ｌ ８ ％
５ ０ ｋ Ｐ ａ 荷载 ４ ． ５ ％
水分 ， 并释放热量 ， 这对于 降低高液限土 中较高的 天 然 含水 量 来 说 尤 为 重 要 ， 同 时会 改 变 土 的液 、 塑 限和塑性指数 ， 使土体更 易压实［ ４ １ 。本文对掺人不 同计 量 生 石 灰 后 的高 液 限 粘 土 的 物 理 力 学 和 工 程 性 质 进行 研 究 ，以全 面 了解 生 石 灰 对 高 液 限粘 土
４ ０ 道路交通
城 市道 桥 与 防 洪
２ ０ １ ４ 年１ 月第 １ 期
不 同剂量 石灰处 治高 液 限红粘土物 理 力学 及 工程性 质

偏应力随轴向应变的增大而增大曲线的初始阶段呈直线关系当应力达到某一值后应力应变关系呈非线性43试样的直线段较长该土样此阶段处于弹性变形状态弹性区间开展的时间较长然后短暂的非线性阶段后就达到峰值表明塑性阶段开展不久该土样就开始破坏较深处试样直线段较浅层试样短在土样破坏前应力应变关系主要是非线性表明该土样弹性变形不久就进入塑性变形直至破坏说明浅层土样较深层土样坚硬
红黏土是碳酸岩系出露区岩石，经红土化作用形成 的呈棕红色、褐黄色的区域性特殊土，具有高液限、高塑 性、高孔隙比、上硬下软的特征，较差的物理性质却拥有 较好的工程力学性质。红黏土天然剖面上，表层呈坚硬、 硬塑状态，向下逐渐变软，土的含水量、孔隙比等随深度 递增，强度逐渐降低，压缩性增大，这与一般的粘性土在 自重作用下排水固结，密度增大的规律相反，称作红黏土 的反剖面特征[1]。廖义玲通过对贵州典型红黏土的室内试 验发现[2]，红黏土的先期固结压力随深度减小，这与一般 粘土在自重作用下压力逐渐增大的规律相反，并且从土 的成因、结构和成分的制约等角度对该一反剖面特征进 行了分析。余培厚等认为[3]，红黏土的超固结性很大程度 上归因于自由氧化物的胶结结构。毕庆涛从红黏土的矿 物及化学成分方面对剖面特征进行了分析[4]。虽然许多学 者对红黏土的反剖面特征进行了研究[5-7]，但对红黏土的 力学特征的剖面性的报道还不多见，本文通过对某客运 专线沿线的红黏土进行室内试验，研究该区域红黏土随 深度变化的物理力学性状，及不同应力水平下的强度变 形特性。
摘 要：通过对不同深度红粘土试样进行固结不排水三轴剪切试验，分析红粘土在不同应力状态下应力应变变形，
其结果表明：应力峰值出现在应变约 2%处；围压越大，其屈服破坏的偏应力值越大，土体抵抗变形的能力越强；不
同 深 度 处 土 层 ，由 应 力 应 变 反 映 出 红 粘 土 的 固 结 特 性 不 同 ；且 随 着 土 层 深 度 的 增 加 ，红 粘 土 的 粘 聚 力 增 大 ，而 摩 擦

Ａｂｔａｔ Ｉ ｉ ｆｈｓｓｅｉ ｄｃａ ，ｈ ｆ ｃ ｏ ｍ ｎ ｏ ｔ ｔ ｇ ， ａ ＯＨ） ｏａｅｃａｇｓ ｎｕ ｃｎ ｎｄｃｍ ｒｓｉ ｔ ｎｔ ｆｅ ｓ ｃ： ｎｖ ｗ ｏ ｔｉ ｐｃａ ｒ ｌｙ ｔｅｅｅｔ ｆ ｅ ｅｔ ｎｅ ，ａｅ Ｃ （ ｒ ｅ ｌｅ ｆ ｃ ｃ ｎ ２ ｓｇ ｈ ｎｅ ｎ ｏｆ ｅ ｏ ｐｅｓ ｅｓｅ ｇ ｏ ｄ ｄ ｏ ｉ ｖ ｒ ｈ ｒ
研究 了水泥红黏土 的力 学性能 ， 由于无侧 限抗 压强度是反 映水
泥土物理力学特性 的一个重 要指标 Ｊ因此主要 研究水 泥掺 ， 量、 龄期、 ａ Ｏ 掺量等对水泥红黏土无侧限沆压强度的影响。 Ｃ （ Ｈ）
验 土样 的体积质量为 ２ ７ ／ ｍ ， ． １ｇｃ 液限为 ２ ％ ， １ 塑限为 ４ ％， ９ 最 优含水率为 ２ ％ ， ３ 最大干密度为 １６２ｓｃ 。 ．４ ／ｍ 。红黏土的颗粒组
第 ３ 卷第 ５ ４ 期
２１ ０ ２年 ５月
人
民 黄
河
Ｖｏ ． ４， ． １ ３ Ｎｏ ５ Ｍａ ２ ２ ｙ， ０１
ＹＥＬ ＯＷ Ｌ
ＲＩ ＶＥＲ
【 利 水 电工 程 】 水
水泥红黏土 力学性能试验研 究
赵振 亚 ， 申向 东
（ 内蒙古农 业大学， 内蒙古 呼和浩特 ０ ０ １ ） １０ ８
龄期 对水 泥红黏 土 无侧 限抗压 强度 的影 响 ．
摘
要 ： 对红黏 土这种特殊 土质 ， 究 了水泥掺 量 、 针 研 龄期 、 ａ Ｏ 掺 量等对 水泥红黏 土无侧 限抗压 强度 的影 响。结 Ｃ （ Ｈ）
果表 明： 水泥红黏土的无侧 限抗压 强度 随着龄期 的延 长而增 强； 泥土无侧 限抗 压强度随 着水泥掺 量 的增加逐 渐增 强， 水

收稿日期：2013－09－23基金项目：广西研究生教育创新计划资助项目（YCSZ2014156）；广西自然科学基金重点项目（2010GXNSFD013011）作者简介：刘宝臣（1968－），男，内蒙古赤峰人。

教授，博士，主要从事土木工程测试、教学及科学研究工作。

E-mail ：bc0608@ 。

DOI ：10．13379/j．issn．1003-8825．2014．03．03有机质污染下红黏土物理力学特性变化规律分析刘宝臣，唐黔，张晨富，杨柏，潘宗源（桂林理工大学土木与建筑工程学院，广西桂林541004）摘要：桂林地区分布的红黏土，具有高液塑限、高含水率和较高承载力等特点。

通过有机质影响红黏土的作用机理进行分析，采用室内试验的手段和单因子的试验方法，改变有机质的掺量和含水率，来研究有机质红黏土的物理力学性质指标的变化规律。

结果表明:随着有机质含量的增加，试样的液限、塑限、塑性指数呈现出一定的增长规律。

随着有机质含量的增加，在一定范围内，试样的抗剪强度不断减少而压缩性不断的增加。

随着含水率的增加，试样的抗剪强度不断减少而压缩性不断的增加。

关键词：红黏土;有机质;含水率;单因子;物理力学性质中图分类号：TU446文献标志码：A文章编号：1003－8825（2014）03－0012－050引言红黏土是碳酸盐岩在湿热环境下经过风化作用形成的一种特殊性土［1］，其通常黏粒含量较高，所含矿物主要为高岭石，并含一定量的蒙脱石和石英等，液限一般大于50%，具有裂隙发育，收缩性明显以及压缩性低等特点［2］。

此外，红黏土还有明显的上硬下软的特性［3］，下层需要进行加固处理后才能作为建筑物地基。

但是，红黏土中有机质的存在，会使土的压缩性和孔隙比增大，抗剪强度减小［4］。

我国对红黏土成因、分类、力学特性与地质灾害等多方面有了较为全面的研究，但目前国内关于有机质红黏土的研究成果大多数是有关环境保护工程和土壤学方面的，而岩土工程意义上研究有机质条件下对红黏土物理力学特性影响的成果却很少。

红粘土的物理性与力学性质的探讨摘要：红粘土分布在我国各地，是几大特殊土之一，随着我国社会经济的不断发展，人们的生活水平也在不断提高，红粘土也逐渐应用于各类项目的建设中，研究和分析红粘土的物理性和力学性质就显得尤为重要，更好地了解其物理性和力学性质能够提高其应用程度和项目的建设质量。

本文通过相关实验研究和相关工程数据分析了红粘土的物理性和力学性质，以供相关人员进行参考。

关键词：红粘土；物理性；力学性质；对比分析引言：红粘土具有极高的使用价值，在工程的建设中被广泛应用，所以，研究和分析红粘土的物理性和力学性质有着十分重要的意义，对工程的建设和发展也存在着积极的影响，能够正确高效地解决在工程建设中出现的问题。

1.基本物理性质红粘土由不同的矿物成分和化学成分组成，有其独特的结构特征，这些方面都决定了红粘土的物理性质。

红粘土分布在我国全国各地，不同区域的红土化程度也存在差异，因此其物理性质也有所不同。

通过对比不同地区红粘土的指标，可以看出红粘土的特性和不同之处。

对比的土样样品，一些是使用相关取土设备进行的直接取样；一些是通过取土器在钻孔中取得。

取样的深度是 1.5米-8.0米，样品颜色均为褐红色、棕红色，呈细小颗粒。

通过符合相关标准的试验，以上红粘土的物理性质和各项指标如下表所示：以上表格的绘制和建立，对诸多与红粘土试验相关的资料进行了参考和结合应用，根据以上数据表明，红粘土中天然含水率较高，孔隙比较大，当红粘土处于硬塑状态时压缩性较低，抗剪强度也较大，比一般粘土承载力相对高一些；当红粘土处于可塑状态时，压缩性变大，甚至达到高压缩性，摩擦角虽然变化不大，但粘聚力下降。

3.总应力和有效应力强度红粘土的力学性质和土体内部应力变化和状态息息相关，对于直剪、三轴试验来说，都不能完全表现天然土层中真实的应力状态，得到的各项相关数据都不能很好地表现出实际的加荷形式和顺序，也不能反映在加荷途中应力-应变对红粘土土体强度的影响。

红粘土的工程特性红粘土是一种常见的土壤，它以其独特的结构特性在工程领域受到广泛应用。

它可以用作抗震基础、水利和堤坝、隧道及桥梁等工程基础建设、地基处理、土木建筑、路面施工及田坎调整等领域。

它的特性和性能对工程的使用有重要的意义。

本文就红粘土的工程特性和性能进行了探讨。

一、红粘土的结构特性红粘土是由粘结剂与颗粒材料连结而成的一种特殊类型的土壤，它具有高度弹性和粘性。

它的粘结剂有三类：水，火和地下水。

它的颗粒材料有石英，钙质碳酸盐和河沙等多种元素组成。

它的粒径分布尺寸大，粒径从0.002毫米到2毫米不等。

它的结构特性比普通土壤更加丰富复杂，结构层次六级以上，结构排列呈波状，粗细粒的比例大小可以进行控制，空气孔隙数量较多。

二、红粘土的工程特性红粘土具有显著的抗压强度，抗压强度大于普通土壤1.5～2.5倍，抗剪强度大于普通土壤1.5～2倍。

红粘土抗压强度比普通土壤明显提高，抗滑和抗冲突能力也有一定的改善，可以有效地改善工程的抗击性。

它具有良好的渗水性和降水透水性，能有效地把工程中的水分渗透排出，减少涝水的影响，改善现场的湿度状况，确保工程的安全。

它还具有抗老化能力强，能够抗热、耐酸碱老化，避免化学腐蚀，确保工程结构的稳定。

三、红粘土应用红粘土在工程建设中有着广泛的应用，如铁路、公路、桥梁、地铁等交通工程中，用作防治渗漏和涝水的基础；在水利工程中，用红粘土填充河床，用红粘土堵塞渗漏扩大河道宽度；在地质灾害防治中，红粘土用作固结土质土坡，用作防止地质灾害的堤坝；还可以用红粘土作为桩基地基处理，减少桩基与上部结构接触面的摩擦，提高结构的整体稳定性；还可以用作工厂废水污水处理池的底层，在路面工程中，红粘土也有广泛应用，如用可以用于补强路面的基础，生产抗滑路面，以及形成人行道和路肩边坡等。

四、结论红粘土是一种特殊的土壤，它的结构特性和工程特性使它在工程建设中有着真正的作用。

它的抗压强度和抗滑性能比普通土壤更强，具有渗水性和降水透水性好，抗老化能力强，抗击等性能优越。

1.74 2.70 1.26 69.9 33.0 0.66 硬塑
6 3.0～4.0 43.3
1.75 2.66 1.28 65.7 37.6 0.66 硬塑
由试验结果分析可以看出，本区碳酸盐岩红粘 土物理性质指标具有如下特征：
(1) 粘粒含量高，可达 48%～67%，其原因可 能与成土过程中的化学风化和红土化有关，在物理 性质上反映出红粘土具有高塑性和高孔隙比。
压缩系数 a1-2/MPa－1
压缩模量 Es/MPa
变形模量 比例界限 无侧限抗压强度
Es/MPa
P0/kPa
/kPa
0.20～0.60 5.0～16.0 8.0～26.0 160～300
30～45
注：本表参考了若干实际工程中碳酸盐岩红粘土的试验资料。
以上碳酸盐岩红粘土物理力学性质指标的不完 全统计数字表明，跟一般粘性土相比，碳酸盐岩红 粘土的天然含水量虽较大，但液性指数并不大；孔 隙比虽大，但压缩性并不高，属中～低压缩性土； 内摩擦角较小，粘聚力却较大，其承载力较高。
3 总应力与有效应力强度
土的力学特性与土体中应力变化过程、应力状 态有关，常规的直剪试验、三轴试验不能真实反映 天然土层的初始应力状态，所测得的土的应力-应 变、强度规律及其参数不能反映实际加荷方式、先 后次序以及加荷过程中应力-应变对土体变形和强 度特性的影响。
对于同一种土，采用不同的试验仪器和不同的 加荷方法使之剪破，试样中应力变化过程是不相同 的。为了较深入地了解土体的强度特性和合理地选 择设计参数，分析应力变化过程对土的力学性质的 影响，可以用应力坐标图中的应力路径来描述土体 在外荷作用下的应力变化。实际工程中，在外荷作 用下土中的应力-应变比较复杂，要在试验中真实地 描述这样的应力路径是很困难的。为此，作者根据 红粘土土体的实际受力状态，采用土体在固结时的 应力状态及固结后剪切阶段轴向压力σ1 和围压σ3 的 不同组合，来模拟土体实际受荷时不同的应力状态。

第３ ４卷 第 ３ ５期 ２００８年 １２月
山 西 建 筑
Ｓ－ ＩＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ Ｉ ＴＥＣｒＵＲＥ
Ｖ ０ ， ４ Ｎｏ． ５ ｌ３ ３
Ｄｅ． ２ ０ ｃ ０８
・５ ・
文章编号 ：０ ９６ ２ （０ ８ ３ —０ ５０ １ ０ —８ ５ ２ ０ ｝５０ ０ —２
表 １ 红黏土的物理性质指标
土样 编号
１ ２ ３ ４ ５ ６ ７
取样 深度
４４ ～４ ６ ５５ ． ～５． ７ ６． ～６ ３ １ ． ６． ５～６ ７ ３ ８－４ ０ ． ４． Ｏ～４ ２ ． ２． ４～２ ６ ．
天然状态下的物理性质指标 含水量
重度
ｇｃ ／ ｍ３
比重 孔 隙比 饱 和度 液 限
％ ％
塑性指数
３ ７０ ３ ． ６７ ４ ８ ０． ３ ４ ９． ２ ６ ５． ２ ５ ３． ４ ０ ５．
５ ５９ ５ ２ ８． ６ ． ３７ ６ ． ３４ ４ ． ２６ ４ ． ０８ ５ ． ５８
性质 。但 不 同部位 的土 ， 性质 的变异性 很大 ， 某些 土还容 易在一
１２ 可塑性 及红黏 土的物 理状 态 ．
当土中水含量 由多减少时 ， 土也 由液 态逐渐 向固态转 变。从 试验结果 知 ， 红黏土塑 性指 数较 大 ， 明该 土处 在 可塑状 态时 的 说
含水量 变化 范围较 宽 ； 而液性 指数 Ｊ 表示 黏性 土 的稠 度 。由于 ｆ ，
９ ８ ９ ７ １０ ０ ９ ６ １０ ０ １Ｏ ０８ ３． ８ ２ ８． ６ ０ ２． ５ ． ９８ ８ ． ８９
５ ． ２Ｏ ４ ． ７１ ５ ０ ３． ４ ６ ８． ３ ４ ６． ３ ３ ６． ４ ３９

0.38
3.15
1.48
黏土 2
0.00
风积砂 1 0.00
0.00
4.14
0.00
6.07
0.00
71.29
风积砂 2 0.00 27.81
47.57 20.40
风积砂 4 0.00
13.61 72.00
风积砂 3 0.00 15.20
2.80
风积砂混 0.00 12.49
55.29
18.50
4.22
工程建设材料的要求和降低工程成本的目的。
2 试验材料和方法
① 试验用风积沙：在拟建蓄水池场地，由钻孔
和探坑不同深度处取具代表性试样 4 组；② 红黏
土：苏武山料场随机取样 2 组。颗粒分析见表 1。
取 4 组风积沙（编号：
风积沙 1、
风积沙 2、
风积沙
3、
风积沙 4）和风积沙的混合物（编号：
风积沙混），
实试验方法。经试验发现，风积沙采用击实试验获
得的最大干密度略低于振动锤击法的最大干密度。
击实试验成果表
试样编号 黏土混 风积沙混 配 1 配 2 配 3 配 4 配 5 配 6
最优含水
25.5
率/%
最大干密度/
1.54
（g/cm3）
9.4
11.6 11.9 13.0 13.5 14.6 16.8
1.79
1.81 1.84 1.89 1.91 1.91 1.89
考虑到便于风积沙中掺配红黏土、风积沙混合样和
黏土混合样综合分析比对，故采用轻型击实试验方
法对不同材料进行试验，获取其最大干密度和最优
含水率。
试验成果见表 2，击实曲线见图 2。

红粘土一、概述红粘土一般用来指代世纪晚期中国广大地区广泛堆积的土状堆积物。

在黄土高原地区其不连续分布于上覆黄土之下, 部分地区整合接触。

其下界年龄约8Ma, 即形成于晚、中新世纪, 过去由于其含有较多的三趾马化石而被称之为三趾马红土。

关于其成因, 还存在争议, 一般认同风成说。

和黄土相比, 红粘土没有湿陷性, 但是其在暴露地表时容易龟裂, 成为破碎颗粒。

野外剖面中可见红粘土和钙质结核层交替成层分布。

压实后水稳性较好, 强度较高。

1.定义红粘土是碳酸盐岩系地区, 由石灰岩, 白云岩等(属碳酸盐类岩石)在亚热带温湿气候条件下, 经风化, 残积、坡积或残—坡积所形成并覆盖于基岩上, 呈棕红、褐黄等色的高塑性粘土。

2.分布红粘土广泛分布于我国的云贵高原、四川东部、广西、安徽、粤北及鄂西、湘西等地区的低山、丘陵地带的顶部和山间盆地、洼地、缓坡及坡脚地段。

3.分类其液限大于或等于50%, 上硬下软, 具有明显的失水收缩性, 裂隙发育, 称为原生红粘土；原生红粘土经再搬运, 沉积后仍保留红粘土的基本特征, 液限大于45%的土称为次生红粘土。

从红粘土的形成过程分析可以看出, 由于物质的来源的差异及经历不同程度的红粘土化作用, 形成的红粘土类型不同:一类是各种岩石的残积（或局部坡积）风化壳上部的原生残积红粘土(经过再搬运而形成的, 称为次生红粘土)；（1）一类是非残坡积成因, 在氧化环境中经过搬运、沉积、红粘土化作用而形成的红粘土。

（2）我国分布最广的红粘土有如下几类:（3）花岗岩残积红粘土: 华南各地广泛分布着燕山期花岗岩类, 发育着较厚的红色风化壳, 表层全风化带为残积土。

根据其成分和结构特征, 可分为均质红粘土、网纹红粘土和杂色粘性土, 前两者统称残积红粘土。

（4）玄武岩残积红粘土: 雷州半岛和海南岛北部, 第四纪期间多期大面积喷发的玄武岩, 经分化后, 形成厚薄不等的风化壳, 其表层的红色粘性土就是残积红粘土。

时，应按地区的不同，随埋深变化的湿度和上 部结构情况，分别确定之。
为了有效地利用红黏土作为天然地基，针对其强度具有随深度递减的特 征，在无冻胀影响地区、无特殊地质地貌条件和无特殊使用要求的情况 下，基础宜尽量浅埋，把上层坚硬或硬可塑状态的土层作为地基的持力 层，既可充分利用表层红黏土的承载能力，又可节约基础材料，便于施 工。 红黏土一般强度高，压缩性地，对于一般建筑物，地基承载力往往由地 基强度控制，而不考虑地基变形。 不论按强度还是按变形考虑地基承载力，必须考虑红黏土物理力学性质 指标的垂直变化，划分土质单元，分层统计、确定设计参数，按多层地 基进行计算。
红黏土的物理力学性质变化范围及其规律性
• 在沿深度方向，随着深度的加大，其天然含水量、孔 隙比和压缩性都有较大的增高，状态有坚硬、硬塑可 变为可塑、软塑以至流塑状态，因而强度则大幅度降 低。
• 在水平方向，随着地形地貌及下伏基岩的起伏变化， 红黏土的物理力学指标也有明显的差别。 • 平面分布上次生坡积红黏土与红黏土的差别也较显著
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红黏土
小组成员：
分布
红黏土多分布我国华南和西南等地，广泛 分布于我国的云贵高原、四川东部、广西、
粤北级鄂西湘西等地区的低山、丘陵地带
顶部和山间盆地、洼地、缓坡及坡脚地段。
形成
红黏土是指在亚热带湿热气候条件下，碳酸盐类岩石及期 间夹杂的其他岩石，经红土化作用形成的高塑性黏土。
形成条件
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，有利于演示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：注意为碳酸盐类岩石。 3.构造条件：当岩层褶皱、断层发育时、岩体破碎，易 于风化时，更易形成红粘土。
• 裂隙对红黏土强度和稳定性的影响：红黏土具有较小 的吸水膨胀性，但具有强烈的失水收缩性。

Ｔ ｌ ５ ３ ． ９
１ ． ７ １ １ ． １ ｌ
Ｔ １ ６ ｏ ． ２
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１ ． ６ ９ １ ． ｏ ６
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０ 引言
曲线 、 液塑限 、 最 大干 密度 及压 缩 曲线分 别采 用 了烘 干 法 、 环 刀
比重瓶法 、 密度计法 、 液 塑限联 合测定 仪法 、 轻 型击 实法及 固 红粘土是我 国 几大 特殊 土 ｌ ２ 之一， 在 我 国各地 均 有分 布 。 法、 结压缩法。试验 中的具体操作 步骤 及注意事项参见 Ｇ Ｂ ／ Ｔ ５ ０ １ ２ ３ ． 红粘土作为一种不 良土 ， 在岩土工程项 目开展前往往需 要进行深 ９ ９ ９土工试验 方法标准 。 入的研究分析 ， 在实践中可以发现红粘土会 因地域差异 而表现 出 １
１ ． ６ ９ １ ． ０ ５
工试验研究 ， 基本 的物理 性质试 验 主要 包括 含水率 试验 、 密度 试
验、 比重试验 、 颗粒分析试验 、 液塑限试验 、 击实试验 。
１ 试 验 取样 与制 备
次土样来 自贵州地 区某高速公路项 目的场地 ， 取土采 用钻机
取土 ， 红粘土厚 为 ４ ｍ～ ５ ｍ， 取 土深 度 为 ２ ｍ ～３ ｍ。 为 了 尽 可 能
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第４ ０卷 第 ２期 ２ ０ １ ４ 年 １月
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲ ＣＨＩ １ １ Ｅ Ｃ Ｔ ＵＲ Ｅ
山 西 建 筑
Ｖｏ １ ． ４ ０ Ｎｏ ． ２
Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ４

红粘土简介红粘土是一种常见的土壤类型，由于其独特的特性和广泛的应用，成为了建筑、农业和土壤科学领域的研究热点。

红粘土呈现出明显的红色，其含有丰富的氧化铁和有机物质，具有良好的保水性和固结性。

本文将介绍红粘土的形成机制、物理性质、化学性质以及主要应用领域。

形成机制红粘土的形成与地质历史和气候条件密切相关。

通常，在温暖湿润的气候条件下，岩石通过风化和侵蚀分解成细粒土壤颗粒。

红粘土主要是由石英、粘土矿物和氧化铁等组成的。

氧化铁赋予了红粘土明显的红色。

物理性质红粘土是一种细粒土壤，其粒径通常小于0.002毫米。

相比其他类型的土壤，红粘土的比表面积较大，吸水性强。

红粘土的黏性和塑性使得其容易黏在物体表面，同时也使得其容易形成块状，难以渗透。

红粘土的保水性较好，利于植物根系吸水和养分吸收。

此外，红粘土在干燥的环境下会收缩，导致土壤表面出现裂隙。

化学性质红粘土富含氧化铁和有机物质，在化学性质上具有一定的特点。

红粘土具有一定的酸性，其pH值通常在5-7之间。

由于土壤颗粒表面的含羟基团，红粘土能够吸附和解离水中的离子和分子，对土壤中的养分有良好的吸附能力。

此外，红粘土还能吸附某些有毒物质，对环境修复和污染防治具有一定的潜力。

主要应用领域红粘土在建筑、农业和土壤科学领域有着广泛的应用。

在建筑领域，红粘土常用于砖瓦制造。

红粘土经过混合、成型、烧结等工艺，可以制成各种形状和规格的砖块，并广泛应用于建筑、园林和景观设计中。

在农业领域，红粘土具有较好的保水和肥力特性，适合作为土壤改良剂。

红粘土能够增加土壤保水性和肥力，并提供植物所需的养分，改善土壤结构，促进植物生长。

在土壤科学领域，红粘土作为一种特殊的土壤类型，被广泛用于土壤分类和研究。

红粘土对土壤中养分的吸附和释放过程具有一定的影响，研究红粘土的性质和行为，有助于进一步理解土壤的物理、化学和生物过程。

总结红粘土是一种常见的土壤类型，具有独特的物理和化学特性。

由于其良好的黏性和塑性，红粘土在建筑、农业和土壤科学领域有广泛的应用。

红粘土调研报告一、红粘土的工程性质结构构造:红粘土主要由高岭石、伊利石、绿泥石、针铁矿、石英、蒙脱石、云母、多水高岭石、三水铝矿等粘土矿物质组成。

红粘土主要含SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O及少量交换性离子、易溶盐和有机质，其化学成分随着风化母岩、成土条件和赋存环境不同而异。

红粘土的粘粒组分含量高，一般可达55～70%，粘土颗粒主要是高岭石和伊利石类粘土矿物为主，粒度较均匀，分散性较高。

常呈蜂窝状结构，有很多裂隙（网状裂隙）、结核和土洞。

物理性质:红粘土具有上硬下软、含水量高、孔隙比大、液限高、塑限高、压缩性低的特点。

红粘土的天然含水率、孔隙比、压缩系数等随深度的增加而变大，塑性状态随深度增加而由硬变软以至流塑，强度随深度增加而由高到低，纵向上的变化是不均匀的。

高塑性和分散性液限一般为50~80%，塑限为30～60%，塑性指数一般为20～50。

高含水率、低密度天然含水率一般为30%～60%，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。

力学性质:强度较高，压缩性较低固结快剪值8°～18°，c值可达0.04～0.09MPa，多属中压缩性土或低压缩性土，压缩模量5～15MPa。

二、红粘土的改良技术（1）化学改良：①掺土壤固化剂改良②掺石灰改良③掺粉煤灰改良④掺二灰改良⑤掺水泥改良⑥掺土壤稳定剂改良（2）物理改良：①掺砂砾改良②掺废旧轮胎橡胶颗粒③掺聚丙烯纤维改良④纤维加筋土改良（3）综合改良：①掺水泥和粉煤灰改良三、红粘土施工技术1、施工机具压实机械:光轮振动碾,凸块振动碾冲击式压路机履带式强夯机旋耕机带挂钩的推土机2、施工工艺掺灰工艺:(1)取土并运至填方路段,以10m为一个断面,以路基两侧挂线控制松铺厚度,根据路基宽度及考虑碾压效果;(2)掺灰,推土机摊铺,粗平后人工撒布水泥(或石灰),路拌机拌和;(3)用推土机摊铺粗平,平地机精平并配合人工调平;(4)平每层土时,每20m埋设中桩并在桩上用红漆标记以控制松铺厚度不超过30cm;(5)严格现场填料的含水量,这对保证路基施工质量十分重要;(6)当含水量在最佳含水量±2%以内时,开始碾压。

浙西饱和红黏土的物理力学特性试验研究李健;孙德安;陈波;胡云世【摘要】Based on the mineral compositions and chemical compositions,the basic physical and mechanical behavior of the saturated lateritic clay in western Zhejiang are examined by performing a series of laboratory tests,including compression tests,drained triaxial shear tests and creep tests.The compression index Cc and swelling index Cs are calculated from the compression curves and the soil structure is confirmed by normalized compression curves of undisturbed samples.The stress ratio-strain curves,obtained from the consolidated drained triaxial shear tests,are different at different confining pressures due to the soil structure,and the critical state stress ratio and cohesion are also determined.The changes in secondary consolidation coefficients at different pressures are analyzed and the statistical value of Cα/Cc is 0.0124 for the saturated undisturbed lateritic clay.The basic material parameters obtained from the tests can be used for engineering construction in the western Zhejiang area.%本文在分析浙西红黏土矿物成分与化学成分的基础上,分别用单向固结仪和三轴仪对饱和红黏土原状样进行了一系列的压缩、剪切、蠕变试验,得到其压缩曲线、应力-应变曲线和蠕变曲线.根据测得的压缩曲线,确定了该土的压缩指数Cc、回弹指数Cs,对原状样压缩曲线的归一化整理后判断出原状饱和红黏土的结构性不强;根据三轴排水剪切试验结果,得出原状饱和红黏土在不同围压下因结构性的存在土体具有不同的破坏应力比,计算得到该土的临界状态应力比和黏聚力;根据原状饱和红黏土在不同固结压力下的蠕变试验结果,得到了该土的次固结系数Cα与固结压力关系,并确定了该土的Cα/Cc约为0.0124,本试验结果为浙西地区的工程建设提供了基本参数.【期刊名称】《水文地质工程地质》【年(卷),期】2017(044)006【总页数】7页(P51-57)【关键词】饱和红黏土;原状样;压缩试验;排水剪切试验;蠕变实验【作者】李健;孙德安;陈波;胡云世【作者单位】上海大学土木工程系,上海200444;上海大学土木工程系,上海200444;衢州学院建筑工程学院,浙江衢州 324000;衢州学院建筑工程学院,浙江衢州 324000【正文语种】中文【中图分类】TU411.2;TU411.3红黏土是碳酸盐岩风化残坡积并经过红土化作用而形成的棕红、褐黄色的高塑性黏土，主要分布在北纬30°与南30°之间的热带与亚热带地区。