各类土的工程地质特性

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。

土的工程地质性质一、土的成因类型特征根据土的地质成因，土可分为残积土、坡积土、洪积土、冲积土、湖积土、海积土、冰积及冰水沉积土和风积土等类型.一定成因类型的土具有一定的沉积环境、具有一定的土层空间分布规律和一定的土类组合、物质组成及结构特征。

但同一成因类型的土，在沉积形成后，可能遭到不同的自然地质条件和人为因素的变化，而具有不同的工程特性。

1。

残积土形成原因：岩石经风化后未被搬运的原岩风化剥蚀后的产物，其分布主要受地形的控制，如在宽广的分水岭地带及平缓的山坡，残积土较厚。

工程特征：一般呈棱角状，无层理构造，孔隙度大;存在基岩风化层（带),土的成分和结构呈过渡变化。

工程地质问题：(1)建筑物地基不均匀沉降，原因土层厚度、组成成分、结构及物理力学性质变化大，均匀性差,孔隙度较大;(2）建筑物沿基岩面或某软弱面的滑动等不稳定问题，原因原始地形变化大,岩层风化程度不一。

2. 坡积土形成原因:经雨雪水洗刷、剥蚀、搬运,及土粒在重力作用下顺着山坡逐渐移动形成的堆积物，一般分布在坡腰上或坡脚下，上部与残积土相接。

工程特征：具分选现象;下部多为碎石、角砾土；上部多为粘性土;土质（成分、结构)上下不均一，结构疏松,压缩性高,土层厚度变化大。

工程地质问题：建筑物不均匀沉降；沿下卧残积层或基岩面滑动等不稳定问题。

3。

洪积土形成原因：碎屑物质经暴雨或大量融雪骤然集聚而成的暂时性山洪急流挟带在山沟的出口处或山前倾斜平原堆积形成的洪积土体。

山洪携带的大量碎屑物质流出沟谷口后，因水流流速骤减而呈扇形沉积体，称洪积扇。

工程特征：具分选性;常具不规划的交替层理构造，并具有夹层、尖灭或透镜体等构造;近山前洪积土具有较高的承载力，压缩性低；远山地带,洪积物颗粒较细、成分较均匀、厚度较大.工程地质问题：洪积土一般可作为良好的建筑地基，但应注意中间过渡地带可能地质较差,因为粗碎屑土与细粒粘性土的透水性不同而使地下水溢出地表形成沼泽地带，且存在尖灭或透镜体。

土的工程地质特征土是第四纪以来地壳表层的最新沉积物，未经胶结成岩，常称为松散土一、土的分类土的颗粒分组：《铁路工程岩石分类标准》按颗粒级配，土分为碎石类土、砂类土、粉土、粘性土按土的成因，土分为残积土、坡积土、冲积土、淤积土、风积土、崩积土等特殊土是具有特殊的成分、状态、结构特征，而且具有特殊工程性质的土。

特殊土分为黄土、膨胀土、软土、冻土、红粘土、盐渍土、填土。

二、特殊土的工程性质（一）黄土：是在干旱、半干旱气候条件下形成的第四纪的一种松散的特殊土。

黄土的特征：I. 颜色为淡黄、褐色或灰黄色；II. 粒度成分以粉土为主，约占有60%〜70%，—般不含〉0.25mm的颗粒；III. 含各种可溶盐，富含碳酸盐（CaCO3 ），可形成钙质结核（姜结石）；IV. 孔隙多且大，结构疏松；V. 无层理，但有垂直节理和柱状节理。

天然条件下能保持近于垂直的边坡；VI. 具有湿陷性。

具有（I~V ）项特征的为标准黄土，只有其中部分特征的黄土叫黄土状土或黄土质土。

具有湿陷性的黄土为湿陷性黄土。

黄土的分布：黄土在世界上的分布面积达1300 万km2 ，我国的黄土面积是世界上最大的，达64 万km2 ，比法国和瑞士的面积总和还要大。

黄土最厚处约410m 左右，在兰州市七里河区西津村。

在我国，西北、中原、华北、华东、东北等地均有分布，但主要集中在黄河的中游——陕、甘、宁、青及山西、河南一带，其厚度各不相同。

陕甘地区多厚100〜200m，薄处仅几公分。

黄土的分类：1. 按生成年代分类老黄土下更新世Q1 （午城黄土）中更新世Q2 （离石黄土）新黄土上更新世Q3 （马兰黄土）全新世Q41 、新近堆积的黄土：全新世Q422. 按生成过程分类：风积、坡积、残积、洪积、冲积等3. 按塑性指数IP 分类黄土质粘土IP> 17黄土质砂粘土7v IP<17黄土质粘砂土 1 v IP<7黄土质砂土IP<14. 按湿陷性分类（1 ）湿陷性：自重湿陷性非自重湿陷性（2）非湿陷性划分自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土，对工程建设有明显的现实意义。

各类土的工程质特性第一节一般土的工程地质特征巨粒土和含巨粒土一般土按粒度粗粒土：砾类土粒间无连结或有微弱水连结-无粘性土砂类土细粒土---含较较多粘粒，有结合水，具粘性---- 粘性土。

一、砾类土砾类土：砾粒组60㎜≥d>2㎜质量多于总质量50%者组成：岩屑、石英、长石等原生矿物特点：1）颗粒大，呈单粒结构2）常具有孔隙大、透水性强、压缩性低、，内磨擦角大、抗剪强度高3）可作为混凝土的粗骨料和辅路材料二、砂类土砂类土：砾粒组质量小于或等于总质量50%的粗粒土。

组成：石英、长石及云母等原生矿物。

特点：1）单粒结构2）透水性强、压缩性低、强度较高3）粗中砂土可作为混凝土骨料，细砂土粉砂土不可。

三、细粒土细粒土：细粒组（d≤0。

075㎜）质量多于或等于总质量50%的土。

组成：含一定数量亲水性较强的粘土矿物。

特点：具团聚结构，孔隙细小而多，压缩量大，抗剪强度取决于内聚力（c），ф较小。

第二节几种特殊土的工程地质特征特殊土是指某些具有特殊物质成分与结构，而且工程地质性质也比较特殊的土。

一、淤泥类土淤泥类土指在静水或水流缓慢的环境中沉积，有微生物参与作用的条件下形成的含较多有机质，疏松较弱（e>1,W>W L）的细粒土：e>1.5的称淤泥。

1.5>e>1。

为淤泥质土。

（一）淤泥类土的成因及分布1、沿海沉积的淤泥类土2、内陆和山间湖盆地以山前谷地沉积的淤泥类土。

（二）淤泥类土地的成分及结构特征长石、石英、白云母及大量蒙脱、伊利石等粘土矿物，含少量水溶盐，有机质含量较高。

具蜂窝状，絮状结构，疏松多孔、具有薄层构造。

(三)、淤泥土地工程地质性质的基本特点.1) 高e,高W，W>W L2) 透水性极弱,渗透系数一般为I*10-6----I*10-8cm/s3) 高压缩性:a1-2=0.7—1.5Mpa-1，且随含水率增大而增大4) 抗剪强度很低，且与加荷速度和排水固体条件有关淤泥类土的成分和结构是决定其工程地质性质的根本原素。

土的工程地质分类1. 碎石土：哎呀，你看那路上的小石子儿和大石头混合在一起的，那就是碎石土呀！就好比一碗混合了各种豆子的粥，乱糟糟的。

像山体滑坡后形成的堆积物很多就是碎石土呢。

2. 砂土：嘿，想想海滩上的沙子，那就是砂土啦！砂土就像是一群自由自在的小精灵，松松散散的。

建筑工地上筛过的细砂也属于砂土哟。

3. 粉土：哇哦，你知道那种摸起来有点粉粉感觉的土吗？对啦，那就是粉土呀！它就好像是细腻的粉末，有时候还会有点粘性呢。

修马路的时候常能碰到粉土呢。

4. 黏性土：嘿呀，黏性土可有意思了，它感觉有点黏糊糊的呢！就跟口香糖似的，能粘住东西。

那种挖起来很费劲、粘性很大的土就是黏性土啦，比如一些池塘边的土。

5. 淤泥质土：哎呀呀，淤泥质土就像是软软的泥巴，一脚下去能陷进去好多呢！发大水后那些稀稀软软的泥土很多就是淤泥质土呀。

就好像是能把人困住的大泥潭。

6. 黄土：哇，黄土大家应该都见过吧！那一大片黄色的土呀，就跟沙漠的颜色似的。

我国西北好多地方都是黄土呢，窑洞不就是在黄土里挖出来的嘛！7. 膨胀土：嘿，膨胀土可神奇了，它遇水就会膨胀起来呢！这不就像个爱生气的小孩子嘛。

有些地方的土会因为膨胀而导致地面开裂呢。

8. 红黏土：哟呵，那红得鲜艳的土就是红黏土啦！就好像是火热的岩浆冷却后的产物。

在一些特定地区能看到好多红黏土呢。

9. 冻土：哇塞，冻土可特别了，冷的时候跟石头一样硬邦邦的！到了暖和的时候又会解冻变软。

在寒冷的地区常见到冻土呀，就像冬天里的冰块儿。

我觉得土的工程地质分类真的很重要啊，不同的土有不同的特性，在工程建设中可得了解清楚，不然会出大问题的呀！。

各类土的工程质特性第一节一般土的工程地质特征巨粒土和含巨粒土一般土按粒度粗粒土：砾类土粒间无连结或有微弱水连结-无粘性土砂类土细粒土---含较较多粘粒，有结合水，具粘性---- 粘性土。

一、砾类土砾类土：砾粒组60㎜≥d>2㎜质量多于总质量50%者组成：岩屑、石英、长石等原生矿物特点：1）颗粒大，呈单粒结构2）常具有孔隙大、透水性强、压缩性低、，内磨擦角大、抗剪强度高3）可作为混凝土的粗骨料和辅路材料二、砂类土砂类土：砾粒组质量小于或等于总质量50%的粗粒土。

组成：石英、长石及云母等原生矿物。

特点：1）单粒结构2）透水性强、压缩性低、强度较高3）粗中砂土可作为混凝土骨料，细砂土粉砂土不可。

三、细粒土细粒土：细粒组（d≤0。

075㎜）质量多于或等于总质量50%的土。

组成：含一定数量亲水性较强的粘土矿物。

特点：具团聚结构，孔隙细小而多，压缩量大，抗剪强度取决于内聚力（c），ф较小。

第二节几种特殊土的工程地质特征特殊土是指某些具有特殊物质成分与结构，而且工程地质性质也比较特殊的土。

一、淤泥类土淤泥类土指在静水或水流缓慢的环境中沉积，有微生物参与作用的条件下形成的含较多有机质，疏松较弱（e>1,W>W L）的细粒土：e>1.5的称淤泥。

1.5>e>1。

为淤泥质土。

（一）淤泥类土的成因及分布1、沿海沉积的淤泥类土2、内陆和山间湖盆地以山前谷地沉积的淤泥类土。

（二）淤泥类土地的成分及结构特征长石、石英、白云母及大量蒙脱、伊利石等粘土矿物，含少量水溶盐，有机质含量较高。

具蜂窝状，絮状结构，疏松多孔、具有薄层构造。

(三)、淤泥土地工程地质性质的基本特点.1) 高e,高W，W>W L2) 透水性极弱,渗透系数一般为I*10-6----I*10-8cm/s3) 高压缩性:a1-2=0.7—1.5Mpa-1，且随含水率增大而增大4) 抗剪强度很低，且与加荷速度和排水固体条件有关淤泥类土的成分和结构是决定其工程地质性质的根本原素。

一般土的工程地质特性模块五土的工程地质特性及分类定名粒径>2mm的颗粒含量占50%以上的土称为碎石土。

颗粒粗大，主要由岩石碎屑或石英、长石等原生矿物组成，呈单粒结构。

n 孔隙大，透水性极强，压缩性很低，内摩擦角大，抗剪强度也大；n 受粗粒的含量及其孔隙中充填的充填物质和数量有关。

碎石土照片一、碎石土的工程地质特性n工程中要注意考虑沉积成因对成分和性质的影响；n是一般建筑物的良好地基。

n注意与地下水有关的工程问题。

管涌问题粒径>0.075mm的颗粒质量超过总质量50%，粒径>2mm颗粒总质量小于50%，粘粒含量极少，以砂粒为主的土称为砂类土。

矿物成分以石英、长石及云母等原生矿物为主，粘粒含量很少。

呈单粒结构。

n透水性强，压缩性低，且压缩过程快，内摩擦角较大，承载力较高；n受砂粒大小和密实度影响。

n基坑开挖时注意涌水问题，n粉细砂受振动时易发生液化，形成流砂。

定义：>0.075mm的粗颗粒含量不到50%，塑性指数大于10的土称为粘性土。

物质组成：粘粒含量较多，含较多亲水性的粘土矿物。

具结合水连结和团聚结构。

工程特性：n随含水量变化会呈现不同的稠度状态；体积会有膨胀或收缩；n压缩量较大而过程缓慢，抗剪强度主要取决于内聚力，内摩擦角较小。

工程问题：粘性土的性质主要取决于连结和密实度>0.075mm的粗颗粒含量不到50%，塑性指数不大于10的土称为粉土；以原生矿物为主；性质介于砂土和粘性土两者之间。

应考虑是否存在类似于粉细砂的工程地质问题，例如，能否出现如液化、流砂等现象。

四、粉土的工程地质特性课程小结n分别归纳了碎石土、砂土、粉土、粘性土的工程地质特性。

n了解各类土易出现的工程问题。

思考一下不同成因的碎石土的性质有所差异，根源在于什么呢？THANKYOU谢谢观看。