土的工程分类和特殊土的工程地质特征
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土的组成及工程地质性质
一、土的组成
土是由颗粒(固相)、水溶液(液相)和气(气相)所组成的三相体系。
二、土的结构和构造
三、土的分类
四、土体的工程地质性质
1.土的物理力学性质
(1)土的主要性能参数
(2)土的力学性质
1)土的压缩性,是土在压力作用下体积缩小的特性。
2)土的抗剪强度。
在土的自重或外荷载作用下,土体中某一个曲面上产生的剪应力值
达到了土对剪切破坏的极限抗力时,土体就会沿着该曲面发生相对滑移而失稳。
土对剪切破坏的极限抗力称为土的抗剪强度。
2.特殊土的主要工程性质。
大连地区红粘土的分布、分类及其工程地质特征红粘土作为一种特殊土已被国内外广大地质和岩土工作者所认识,并且作了大量的研究工作。
本文把大连地区红粘土和工程地质特征进行介绍,以便在工程实践中加以研究和利用。
一、红粘土形成的特定地质环境和成土因素1.成土母岩对红粘土形成的影响,红粘土作为一种土,除了具备其他土的成土因素外,还应具有自己的成土规律。
岩石和岩石中矿物的耐风化能力是成土作用的内在因素,在一般的情况下矿物形成愈接近地表条件时,抵抗风化的能力愈强,总的来说稳定性从大到小的顺序为:氧化物>硅酸盐>碳酸盐和硫化物,因此岩石遭受风化作用的速度和程度,成土作用的类型等往往取决于岩石的类型和矿物成分。
2.气候条件是成土和形成红粘土作用的另一个主要的外在因素(温度、雨量),温度影响化学反应(分解)的速度控制水的效能。
3.地形、地貌和水文条件,成土作用的主要风化是化学风化,化学反应包括:水解、氧化、离子交换、水合、碳酸盐化、络离子形成、简单的化学溶解等。
造岩矿物(硅酸盐)主要通过水解而分解,由此可见除了气候条件而外,水在化学风化过程中起到主导作用,而水文条件和地貌、地形条件紧紧相关。
二、大连地区红粘土的分布和分类如前所述红粘土在我国南方广大地区的形成和分布受到多种因素的影响,近年来由于地区开发和研究的不断深入,在我国北方如大连地区也有所发现,北方地区红粘土和南方红粘土既有共同特征又有区别。
1.大连地区红粘土的形成。
大连位于我国东北地区南部,属温带季风型气候,在东北地区相对温和多雨,有利于岩石的化学风化和红土化的形成,又由于处在沿海丘陵,地形、地貌条件复杂,河流阶地也较为发育,这就初步具有了地形、地貌和水文条件有利于红粘土的形成。
区内成土母岩具备了红粘土的形成条件,本区主要分布震旦系地层:由下而上分别为:石英岩、板岩、互层带和石灰岩,其中石英岩和硅质岩往往构成低山和丘陵为剥蚀区,而泥质灰岩、板岩和广泛分布的辉绿岩墙地区,则地势低平,或形成负地形。
特殊土的主要工程地质问题一、特殊土的概念特殊土是指在地质力学性质、工程性质和行为特征上与一般土不同的土壤。
它们具有特殊的物理、化学或微观结构特征,对工程建设和地质环境有重要的影响。
二、特殊土的分类与特征2.1 粘性土粘性土是特殊土中的一种,其主要特征是粘聚性、可塑性和水分敏感性。
在工程中的主要问题包括: 1. 液化现象:当粘性土受到水分扰动或地震荷载时,其颗粒间的摩擦力减小,土体失去抗剪强度,导致液化现象的发生。
2. 沉降和收缩:粘性土受到水分变化或压实作用时,会发生沉降或收缩,给工程建设带来不稳定因素。
3. 难以抽水:由于粘性土的多孔隙结构较小,孔隙水难以排出,给基础工程的施工和稳定性带来困难。
2.2 膨胀土膨胀土是指含有膨胀性矿物质(如膨润土)的土壤,其主要特征是吸湿膨胀和干燥收缩。
在工程中的主要问题包括: 1. 土体膨胀:当膨胀土吸湿后,其体积会发生膨胀,给基础工程带来沉降和破坏的风险。
2. 干燥收缩:膨胀土在干燥条件下会发生体积收缩,导致地基不稳定和开裂的问题。
3. 含水性能:膨胀土中的膨润土会吸湿保水,导致土体的含水性能较高,给工程施工和承载力带来不利影响。
2.3 岩溶地区特殊土岩溶地区特殊土指的是岩溶地貌中的黏土和细粒土壤,其主要特征是高含水量、高敏感性和易发生坍塌。
在工程中的主要问题包括: 1. 土体坍塌:岩溶特殊土中的黏土和细粒土壤易受水分和人为因素的影响,发生液化、坡体滑坡等坍塌现象。
2. 水源问题:岩溶地区特殊土研究表明,特殊土的水源主要来自地下水,其变化对工程建设和地质环境有重要影响。
3. 地质灾害:岩溶地区特殊土易发生地质灾害,如地面塌陷、岩溶洞穴塌陷等,极大地制约了工程建设和土地利用。
三、特殊土的处理与应对3.1 加固和处理技术特殊土处理技术常用的有以下几种方式: 1. 地基处理:采用加固土体、排水、抽水等方式,提高特殊土的稳定性和抗震性能。
2. 处理剂改性:使用化学处理剂改善特殊土的工程性质,如增加其稳定性、抗渗性等。
特殊土的主要工程地质问题特殊土的主要工程地质问题一、特殊土的定义及分类特殊土是指由于地质、气候、水文等因素的影响,其物理性质、化学性质或工程性质与普通土壤不同的土壤。
根据其成因和特征,可将特殊土分为以下几类:沼泽土、盐渍土、膨胀土、滑坡泥石流堆积物等。
二、特殊土的主要工程地质问题1. 沼泽土区域的基础处理沼泽是一种典型的软基地基类型,其工程地质问题主要表现为承载力低和沉降大。
在沼泽区域进行基础处理时,需要对其进行加固处理或采用浮筑方式。
同时,在设计时需要考虑到沼泽区域的承载能力和变形特点。
2. 盐渍土区域的防渗措施盐渍土是含有大量可溶性盐分的土壤,在水分作用下易产生离析现象,导致渗漏问题。
在盐渍土区域进行工程建设时,需要采取相应措施进行防渗处理,如加厚防渗层、采用防渗材料等。
3. 膨胀土的基础处理膨胀土在含水状态下易发生体积膨胀,导致地基沉降不均匀和建筑物变形等问题。
在设计时需要考虑到膨胀土的工程性质,采取相应的加固措施,如加厚地基、采用预应力锚杆等。
4. 滑坡泥石流堆积物的稳定性分析滑坡泥石流堆积物是一种典型的易发生滑坡和泥石流灾害的地质体。
在进行工程建设时,需要对其进行稳定性分析,采取相应的治理措施。
常见的治理方法包括加固、排水、削平等。
三、特殊土地区的工程建设实例1. 沼泽地区公路建设在沼泽地区公路建设中,需要对其进行浮筑处理和加固处理。
例如,在中国西藏自治区林芝市雅鲁藏布江大峡谷公路建设中,采取了浮筑处理和钢筋混凝土桩加固等措施。
2. 盐渍土地区水利工程建设在盐渍土地区进行水利工程建设时,需要采取防渗措施。
例如,在新疆伊犁河流域的一些水利工程中,采用了防渗材料和加厚防渗层等措施。
3. 膨胀土地区房屋建设在膨胀土地区进行房屋建设时,需要考虑到膨胀土的工程性质,采取相应的加固措施。
例如,在中国西安市某小区的房屋建设中,采用了预应力锚杆和加厚地基等措施。
4. 滑坡泥石流堆积物治理工程在滑坡泥石流堆积物治理工程中,需要对其进行稳定性分析,并采取相应的治理措施。