红粘土(PPT)分解

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。

8. 红粘土地基8.1 一般规定8.1.1颜色为棕红或褐黄，覆盖于碳酸盐岩系之上，其液限大于或等于50%的高塑性粘土，应判定为原生红粘土。

原生红粘土经搬运、沉积后仍保留其特征，且液限大于45％的粘土，判定为次生红粘土。

红粘土具有失水收缩、裂隙发育、上硬下软的特征。

8.1.2红粘土除按成因分类外，根据工程需要还有必要进行工程分类：1. 红粘土的状态可按表8.1.2-1中的含水比a w进行划分也可以按液性指数I L划分。

注：a w＝w/w L2、红粘土的结构可根据其裂隙发育特征按表8.1.2-2分类。

3、红粘土在缩后复浸水时表现出不同的水稳性和工程特性，红粘土的复浸水特性课可按表8.1.2-3分类。

表8.1.2-3 红粘土的复浸水特性分类注： I r ＝w L /w P ，I r ′＝1.4+0.0066 w L4、红粘土地基均匀性可按表8.1.2-4分类。

注1：当单独基础的总荷载1p 为500～3000kN ／柱，条形基础荷载2p 为l00～250kNm 时，表中Z 值可按下式确定： 单独基础：()5.111+=P Z m Z条形基础：()5.422-=P Z m Z 式中Z 1 、Z 2 系数： Z 1可取0.003m ／kN ，Z 2可取0．05m ／kN 。

注2：当箱（筏）基础无相邻荷载影响、基础宽度≤30m 时，Z （m ）=b(2.5－0.4㏑b)8.2 .红粘土地基岩土工程勘察8.2.1 红粘土场地的岩土工程测绘和调查除按《岩土工程勘察规范》GB50021-2001第8章规定外，还应着重查明以下内容：1、不同地貌单元红粘土和次生红粘土的分布、厚度、物质组成、土性等特征及其差异；2、下伏基岩岩性、岩溶发育特征与红粘土土性、厚度变化的关系；3、地裂分布、发育特征及其成因；土体结构特征；土体中裂隙的密度、深度、延展方向及其发展规律；4、地表水及地下水的分布、动态变化及其红粘土状态垂向分带的关系；5、已有建筑物开裂原因分析；当地勘察、设计与施工经验等。

场地内普遍发育的红粘土(少量次生红粘土)，厚度变化大。

常见水平距离相差1.0m，土层厚度相差3.0m 或更多，场地红粘土具有以下特点：①在天然竖向剖面上，湿度有上部小下部大的变化规律，基本具有地表呈坚硬或硬塑状态，向下逐渐变软的规律，因此天然土层地基强度具有随深度增大而降低的特点。

②自然状态下的红粘土无层理，表层一般呈坚硬或硬塑状态，具有一定的地基强度及抗变形能力，但场地红粘土具有弱膨胀性，受大气影响失水后土体易收缩，土体中出现裂隙接近地表的裂缝呈竖向开口状，往深处逐渐减弱，呈网状微裂隙且闭合。

由于裂隙的存在，土体整体性遭到破坏，总体强度会受到削弱。

③场地红粘土具有高含水量、高液限及塑限、大孔隙比等特征，孔隙比大致使土的湿密度及干密度低，其压实性能较差。

④红粘土具有较强的结构性，在保持原状结构下其强度较高，一旦结构遭到破坏，强度迅速降低，其水稳定性较差，遇水浸泡后强度迅速降低，压缩性增大。

红粘土对本工程建设的不利影响主要表现在：①场地红粘土、次生红粘土厚度大，导致下部软塑～可塑状红粘土在上覆高填方荷载作用下沉降大；同时红粘土、次生红粘土厚度变化大，易产生差异沉降②由于红粘土、次生红粘土具有上硬下软的特点，当作为填方区原地面地基时，若对深层软弱红粘土进行处理，则穿越上部硬层的难度较大。

③红粘土、次生红粘土具有大孔隙比、高含水量的特征，易失水干裂，遇水强度急剧降低，当作为填料时，施工时不易压实和含水量控制困难。

④红粘土作为挖方边坡土层时，一旦暴露于地表，很快失水收缩开裂，进而发生崩塌等边坡稳定性问题。

⑤场区局部地段红粘土膨胀率大于40%，具弱膨胀性。

昆明地区大气影响深度为 4.50～5.00m，急剧层深度为2.10m，而场地的红粘土分布于地表，处在大气影响深度范围内。

虽然多处于填方区，对填方后填筑体影响较小（有荷膨胀率小）但对于施工期间和坡脚部位在水的渗透作用下，将发生胀缩，对施工和坡脚稳定有一定影响。

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。

红粘土微结构特征与变形机理
红粘土是大气颗粒物中常见的一种物质，由于具有良好的物理特性，它成为了研究地质动力学过程的重要组成部分。

现有研究表明，红粘土的微结构及其表征的特征以及变形机理均具有重要的科学意义。

红粘土的微结构特征主要与它的组成有关，由水热带来的元素的组成，有可能改变它的微结构特征。

这些组成主要包括了三类物质，即元素(SiO_2、Al_2O_3等)、微粒(氧化铝、硅酸盐等)和凝胶(液态水和水分子弛豫)。

因此，红粘土的微结构可以由这三类物质组成的各种界面层来描述。

红粘土质地细小而脆弱，其变形特性主要决定于微结构元素间的相互作用。

其中凝胶作用及其内部反应一直。

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。