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。

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。

橡胶红粘土的静力学特性研究由于红粘土具有高含水率、高塑性、高孔隙比等特殊工程特性,其塑性指数、液限、CBR值均不能满足高等级公路对路基填料的技术要求,需要改性。

废旧轮胎具有轻质、良好的保温隔热性和透水性,国外在废旧轮胎的利用方面研究起步早,成效多。

但对于在路基中的使用情况研究较少,特别是改性粘性土方面需要进一步研究。

论文以贵阳花溪区红粘土为研究对象,通过室内试验、理论分析,系统研究不同粒径、不同橡胶含量对红粘土液、塑限、击实特性的影响,橡胶红粘土的CBR 特性,干湿循环下橡胶红粘土抗剪强度特性及裂隙的扩展规律研究。

明确橡胶红粘土路用性能,揭示橡胶粉对红粘土的改良效果。

主要研究结论如下:(1)红粘土液限、塑性指数随橡胶粉含量的增加缓慢降低,塑限随橡胶粉含量的增加缓慢升高。

橡胶红粘土最大干密度、最优含水率与橡胶掺量关系符合二次抛物线公式y(28)Ax~2(10)Bx(10)C,A,B,C为试验参数。

(2)橡胶红粘土的膨胀量随压实度增大而增大,随着含水率增大而减小,随橡胶粉含量增大而缓慢减小,随橡胶粉粒径的增大而增大。

CBR值随压实度的增大而增大,随含水率的增大而先增大后减小并在最优含水率处得到最大。

橡胶粉粒径越小,CBR值越小。

随着橡胶粉含量的增大,CBR值降低。

(3)橡胶红粘土的粘聚力c随压实度增大而增大,随橡胶含量的增大缓慢降低,随橡胶粒径的增大而增大。

内摩擦角φ随压实度增大而增大,随着橡胶含量增大而略有减小,随橡胶粒径的增大略有增大。

(4)粘聚力c和内摩擦角φ随着干湿循环次数增加而减小,第1次和第2次干湿循环衰减幅度较大,第3次、第4次和第5次衰减幅度较小。

内摩擦角随干湿循环次数增加衰减幅度不如粘聚力的衰减幅度。

(5)随着干湿循环次数增加,橡胶红粘土试样表面裂隙数量、宽度和长度都增大;试样随着干湿循环次数增加裂隙密度增大。

第1次和第2次干湿循环对裂隙密度影响较大,第3次、第4次和第5次干湿循环对裂隙密度影响较小。

水力作用下贵州红黏土基本物理力学特性试验研究
段岚
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2024(50)7
【摘要】为了深入了解贵州红黏土的物理力学特性及其相应机理,对通过物理特性试验、直剪试验对贵州地区红黏土的基本物理力学特性进行了研究。

研究结果表明贵州红黏土具有典型的反剖面特性,红黏土强度的发挥很大程度上依赖于粒间较强的铁质胶结;随着含水率的增大,红黏土强度指标呈现有规律的递减趋势;随着深度的增加,红黏土的强度呈现先增大后减小的趋势,呈现明显不同于其他土类的性质。

通过研究,旨在为红黏土地区的工程设计和建设提供科学依据。

【总页数】5页(P74-77)
【作者】段岚
【作者单位】贵州鼎源汇城项目管理有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU446
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红粘土特征及对青龙山不稳定斜坡的影响分析红粘土是我国红土的一个亚类，是碳酸盐岩系出露的岩石，经在湿热环境中，由岩变土一系列的红土化作用而形成的特殊土类。

红粘土在外观、成分、组织结构上都发生明显不同于母岩的质的变化，不具其它残积土与母岩之间呈过渡变化的垂直分带特征。

1.1红粘土定义[2]碳酸盐岩系的岩石经过红土化作用形成的棕红、褐黄色的高塑性粘土称为红粘土，其液限大于或等于50%的粘土为原生红粘土，经再搬运后仍保留红粘土基本特征，且液限大于45%小于50%的粘土为次生红粘土。

对比而言，次生红粘土的压缩性普遍较红粘土高，承载力低。

1.2红粘土基本特征(1) 红粘土物理力学性质具有两大基本特征：一是土的天然含水量、孔隙比、饱和度以及液限很高，一般天然含水量大于30%,孔隙比大于1.1,饱和度大于85%，液限大于45%,这是有别于一般粘性土、老粘土的主要特征；二是各项物理力学指标的变化幅度大，特别是液性指数和压缩模量，一般上硬下软。

(2) 红粘土具收缩性，裂隙发育。

红粘土的矿物成分主要为高岭石、伊利石，其胀缩变形的变化幅度仍大，以广西地区较为严重，有些地区胀缩性很轻微。

红粘土天然含水量大，胀缩性一般以收缩为主，即在天然状态下膨胀量微小，收缩量较大，不宜与膨胀土混同，受收缩变形的影响，坚硬、硬塑状态的红粘土往往容易形成裂隙，裂隙的发生和发展速度极快，深度一般2m ~ 4m。

1.3红粘土对工程建设、地质灾害防治的不利影响野外调查与勘查过程中，红粘土主要依据以下特征进行鉴别：一般为棕红、褐黄色，土质细腻，粘滞性强，切面光滑，弱透水性，其下基岩多为碳酸盐岩，相对而言次生红粘土较难辨别。

在工程建设、地质灾害防治中应注意以下不利影响。

(1) 红粘土下卧基岩面起伏大，导致红粘土的厚度变化大，加之下卧基岩岩溶现象发育，故应详细调查红粘土的分布、厚度，评价地基的均匀性，减少不均匀沉降。

(2) 红粘土的湿度状态垂向分带明显，自上而下具由硬变软的特点其压缩性逐渐增大，强度逐渐降低，作为基础持力层时应划分不同的亚层区别对待。

第六节红粘土一、红粘土的形成和分布(一)红粘土的定义与形成条件1．红粘土的定义：碳酸盐岩系出露区的岩石，经红土化作用形成的棕红或褐黄等色的高塑性粘土称为原生红粘土。

其液限一般大于或等于50%，上硬下软，具明显的收缩性，裂隙发育。

经再搬运、沉积后仍保留红粘土基本特征，液限大于45%的粘土称为次生红粘土。

2．红粘土的形成，一般应具备气候和岩性两个条件。

（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，有利于岩石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：主要为碳酸盐类岩石。

当岩层褶皱发育，岩石破碎，易于风化时，更易形成红粘土。

（二）红粘土的分布规律红粘土主要为残积、坡积类型，因而其分布多在山区或丘陵地带。

这种受形成条件所控制的土，为一种区域性的特殊性土。

在我国以贵州、云南、广西省(区)分布最为广泛和典型，其次在安徽、川东、粤北、鄂西和湘西也有分布。

一般分布在山坡、山麓、盆地或洼地中。

其厚度的变化与原始地形和下伏基岩面的起伏变化密切相关，分布在盆地或洼地时，其厚度变化大体是边缘较薄，向中间逐渐增厚；分布在基岩面或风化面上时，则取决于基岩起伏和风化层深度。

当下伏基岩的溶沟、溶槽、石芽等较发育时，上覆红粘土的厚度变化极大，常有咫尺之隔，竟相差10rn之多；就地区论，贵州的红粘土厚度约3~6m，超过l0m者较少，云南地区一般为7~8m，个别地段可达10~20m；湘西、鄂西、广西等地一般在10m 左右。

二、红粘土的工程地质特征（一）红粘土的物理力学性质1．红粘土物理力学指标的经验值红粘土的物理力学指标的经验值见表2-6-1。

红粘土物理力学性质的经验值表2-6-12．红粘土物理力学性质的基本特点从表2-6-1可看出红粘土具有两大特点。

一是土的天然含水量、孔隙比、饱和度以及塑性界限(液限、塑限)很高，但却具有较高的力学强度和较低的压缩性；二是各种指标的变化幅度很大。

红粘土中小于0.005mm的粘粒含量为60~80％，其中小于0.002mm的胶粒占40~70％，使红粘土具有高分散性。

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。

第六节红粘土一、红粘土的形成和分布(一)红粘土的定义与形成条件1．红粘土的定义：碳酸盐岩系出露区的岩石，经红土化作用形成的棕红或褐黄等色的高塑性粘土称为原生红粘土。

其液限一般大于或等于50%，上硬下软，具明显的收缩性，裂隙发育。

经再搬运、沉积后仍保留红粘土基本特征，液限大于45%的粘土称为次生红粘土。

2．红粘土的形成，一般应具备气候和岩性两个条件。

（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，有利于岩石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：主要为碳酸盐类岩石。

当岩层褶皱发育，岩石破碎，易于风化时，更易形成红粘土。

（二）红粘土的分布规律红粘土主要为残积、坡积类型，因而其分布多在山区或丘陵地带。

这种受形成条件所控制的土，为一种区域性的特殊性土。

在我国以贵州、云南、广西省(区)分布最为广泛和典型，其次在安徽、川东、粤北、鄂西和湘西也有分布。

一般分布在山坡、山麓、盆地或洼地中。

其厚度的变化与原始地形和下伏基岩面的起伏变化密切相关，分布在盆地或洼地时，其厚度变化大体是边缘较薄，向中间逐渐增厚；分布在基岩面或风化面上时，则取决于基岩起伏和风化层深度。

当下伏基岩的溶沟、溶槽、石芽等较发育时，上覆红粘土的厚度变化极大，常有咫尺之隔，竟相差10rn之多；就地区论，贵州的红粘土厚度约3~6m，超过l0m者较少，云南地区一般为7~8m，个别地段可达10~20m；湘西、鄂西、广西等地一般在10m 左右。

二、红粘土的工程地质特征（一）红粘土的物理力学性质1．红粘土物理力学指标的经验值红粘土的物理力学指标的经验值见表2-6-1。

红粘土物理力学性质的经验值表2-6-12．红粘土物理力学性质的基本特点从表2-6-1可看出红粘土具有两大特点。

一是土的天然含水量、孔隙比、饱和度以及塑性界限(液限、塑限)很高，但却具有较高的力学强度和较低的压缩性；二是各种指标的变化幅度很大。

红粘土中小于0.005mm的粘粒含量为60~80％，其中小于0.002mm的胶粒占40~70％，使红粘土具有高分散性。

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。