特殊性岩土工程性质评价综述1
岩体的工程性质及稳定性评价

岩体与岩石(庐山二叠泉的岩体)
节理就是裂隙,断裂是一 个大的概念,基本类型包 括了节理(裂隙)、断层, 还有劈理。
节理:是岩石中的裂隙,是没有明显位移的裂隙。也是地壳上 部岩石发育最广的一种构造
节理是很常见的一种构造地质现象,就是我们在岩石露头上所见 的裂缝,或称岩石的裂缝。这是由于岩石受力而出现的裂隙.还 有一种说法:几乎在所以岩石中都可以看到有规律的,纵横交错 的裂隙,他的专门术语就叫节理.节理即断裂岩块沿着破裂面没 有发生或没有明显发生位移的断裂构造. 裂隙应该包括的东西更多,在地学上有构造裂隙,而节理裂隙
Ⅴ级 又称微结构面。常包含在岩块内,主要影响岩 块的物理力学性质,控制岩块的力学性质。
三、 产状
走向、倾向、倾角 结构面与最大主应力
间的关系控制着岩体 的破坏机理与强度。
据单结构面理论,岩体中存在一组结构面时,岩体的极限强 度与结构面倾角间的关系为:
1
3
2(C j 3tg j ) (1 tg j ctg ) sin 2
断裂:地质学马丁尼兹说:“当地壳移动,板块相互撞击时会断裂, 导致其他地区的压力逐渐增加,最终引发地震。”断裂是大的, 深的断层.
(一)结构面
1、结构面的类型
(1)原生结构面 (2)构造结构面 (3)次生结构面
岩体与岩石
近100年来坝体因对岩体软弱面稳定性认
识不足而失事者达45%以上。
法国60m高的坝体, 1959年因左坝肩片麻岩 中的绢云母页岩软弱层滑动而失稳。
只是构造裂隙的一种. 断层是地壳岩层因受力达到一定强度而发生破裂,并沿破裂面
有明显相对移动的构造称断层。 断层是构造运动中广泛发育的构
造形态。它大小不一、规模不等,小的不足一米,大到数百、上 千千米。但都破坏了岩层的连续性和完整性。还有一种解释:断 层是地质学概念,是指因地壳的变动,引起地层发生断裂并沿断 裂面发生水平、垂直或倾斜方向的相对位移现象。
1.6土的分类及特殊土的工程性质

4. 黏性土是指塑性指数大于10的土; 5. 人工填土是指由于人类活动堆填而形成的各
类土。
296-5
二、按地质成因的分类
残积土 坡积土 洪积土 冲积土 淤积土 冰积土 风积土 海积土等
296-6
三、按堆积年代的分类
296-39
一、黄土
当∆zs≤7cm时 当∆zs>7cm时
非自重湿陷性黄土场地; 自重湿陷性黄土场地。
根据野外无载荷试坑浸水试验,得出
兰州地区黄土 明显或强烈的自重湿陷性;
西安、太原黄土 绝大多数为非自重湿陷性。
296-40
一、黄土
黄黄土土的的湿湿陷陷起起始始压压力力
湿陷起始压力——对非自重湿陷性黄土, 其湿陷性需在一定的荷载压力作用下才会表现 出来,这一使得黄土开始表现出湿陷性所需的 压力即为黄土的湿陷起始压力。
②通常,粗、中砂土的上述特性明显,且一般构成良好地 基,为较好的建筑材料,但可能产生涌水或渗漏;
③粉细砂土的工程地质性质相对差,特别是饱和粉细砂土 经受振动后易发生液化。
296-10
1.6.3 一般土的工程地质特征
3.黏性土的工程地质特性
黏性土中黏粒含量较高,常含亲水性较强 的黏土矿物,具有水胶连接和团聚结构,有时有 结晶连接,孔土
黄土的粒度成分
粉粒约占60~70%,其次是砂粒和粘粒。
296-18
一、黄土
黄土高原的自然景象
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一、黄土
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一、黄土
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一、黄土
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一、黄土
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一、黄土
特殊性岩土工程勘察

第九章特别性岩土的工程勘探本章重点:介绍了各种特别性土的特征、勘探重点及勘探评论与计算。
学习要求:掌握当地区常有的几种特别土的勘探内容、要求,即评论计算方法。
特别性岩土是指在特定的地理环境或人为条件下形成的拥有特别的物理力学性质和工程特色,以及特别的物质构成、结构结构的岩土。
假如在此类岩土上修筑建筑物,在惯例勘探设计的方法下不可以知足工程要求,为了安全和经济,因此在岩土工程勘探中须采纳特别的进行研究和办理,不然会给工程带来不良结果。
特别性岩土的种类好多,其散布一般拥有显然的地区性。
常有的特别性岩土又是湿陷性土、红黏土、软土、混淆土、填土、多年冻土、膨胀岩土、盐渍岩土、风化岩与残积土及污染土等。
第一节湿陷性土湿陷性土是指那些非饱和和结构不稳固的土,在必定压力作用下受水浸润后,其结构快速损坏,并产生显着的附带下沉。
湿陷性土在我国北方散布宽泛,除常有的湿陷性黄土外,在我国的干旱及半干旱地区,特别是在山前洪、坡积扇中常碰到湿陷性碎石土、湿陷性砂土等。
一、湿陷性黄土湿陷性黄土属于黄土。
当其未受水浸润时,一般强度较高,压缩性较低水浸润后,在上覆土层的自重应力或自重应力和建筑物附带应力作用下,构快速损坏,并发生显着的附带下沉,其强度也跟着快速降低。
但受土的结湿陷性黄土散布在近地表几米到几十米深度范围内,主要为晚更新世形成的马兰黄土( Q3)和崭新世形成的 Q4 黄土(包含 Q41 黄土和 Q42 新近聚积的黄土)。
而中更新世及其从前形成的离石黄土和午城黄土一般仅在上部拥有较轻微的湿陷性或不拥有湿陷性。
我国陕西、山西、甘肃等省区散布有大面积的湿陷性黄土。
(一)湿陷性黄土的性质1.粒度成分上,以粉粒为主,粉粒含量超出50%以上,砂粒、粘粒含量较少。
2.密度小,孔隙率大,大孔性显然。
在其余条件同样时,孔隙比越大,湿陷性越激烈。
3.天然含水量较少时,结构强度高,湿陷性激烈;随含水量增大,结构强度降低,湿陷性降低。
4.塑性较弱,塑性指数在 8~ 13 之间。
环境岩土工程问题综述

环境岩土工程问题综述近年来,生态环境问题受到了越来越多人们的关注,同时环境岩土工程由于在解决环境破坏和实现可持续发展方面的重要作用而被人们加以重视。
环境岩土工程是一门涉及广泛的学科,它在研究岩土构成特性以及岩土与环境之间的关系方面起到了重要的作用,从而也对我国水土环境污染控制方面起到了一定的作用。
本文就环境岩土工程的相关问题进行了简要的分析与论述,希望可以为环境岩土工程未来的发展起到一定的启示作用。
标签:环境岩土工程内涵现状影响因素随着工业的飞速发展以及人们生产生活的影响,我国面临了严重的环境问题,严重地影响了人们的正常生活以及自然的生态平衡,因此利用科学的方法保护人们赖以生存的生态家园就显得尤为重要,同时用环境岩土工程的方法来解决水土环境污染问题是当下最为经济、最切合我国发展现状的方法之一。
环境岩土工程涉及岩土力学与岩土工程、环境工程、地球化学、工程地质等多方面的内容,让环境岩土工程与环境保护更紧密地结合起来,不仅能够扩大环境岩土工程的发展潜力,而且在我国环境污染控制方面也有重要的意义。
1环境岩土工程简介1.1环境岩土工程的构成环境岩土工程是将岩土力学与环境科学相结合的一门新兴学科,主要侧重于岩土材料的工程性质、岩土工程中的数值分析、岩土工程与环境、地下空间的利用与开发等多方面的研究。
岩土材料的工程性质主要研究的是复杂应力条件以及与渗流、热、化学等耦合作用下岩土介质的工程性质;岩土工程中的数值分析主要研究解决岩土工程中各种问题的数值化方法和程序化技术;岩土工程与环境主要研究岩土工程与环境的相互关系及作用。
包括地下污染物的迁移与扩散、高放核废料地质处置库建设中的岩土力学问题、地热等资源的开发与储存以及岩土介质中污染物扩散的阻隔和防治等;地下空间的利用与开发主要研究地下空间的规划、设计与施工技术以及地下施工对周围环境的影响等。
因此环境岩土工程的存在在环境研究与治理方面具有重要的价值。
1.2环境岩土工程的内涵环境岩土工程是利用岩土工程学的理论和方法对环境进行治理和保护任务,它是从更加科学的角度对环境岩土工程与环境系统之间相互作用的规律进行研究,从深层次了解环境岩土工程与环境之间的关系,从而使环境保护与环境岩土工程密切的结合起来,并对环境中存在的一些问题或是环境岩土工程中存在的一些问题进行有效的治理,进而实现环境岩土工程与环境保护之间的协调发展。
岩土工程地质分级及分类(1)

作为建筑物地基的土
1)碎石土:碎石土是指粒径大于2 mm的颗粒含量超过总质量的50%的
土
2)砂土:粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%、粒径大于
0.075mm的颗粒超过全重50%的土。
3)粉土:粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%、塑性指数小
于或等于10的土。
4)粘性土:塑性指数大于10的土
岩石质量指标RQD(rock quality designation):用直 径为75mm的金刚钻头,双 层岩芯管在岩石中钻进, 连续取芯。长度大于10cm 的岩芯总长度与钻进总进 尺的比值,以百分数表示。
RQD
LP
( 10cm的岩芯断块长度) Lt (岩芯进尺总长度)
100%
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CH7- 12
7.4 土的工程分类
将用于工程建设目的的各种自然土,按其 工程地质性质的差异划分为类或组。
分类:
←普通分类:《土的分类标准》 ←专门分类:《建筑地基基础设计规 范》、《岩土工程勘察规范》
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CH7- 13
地基土的分类:GBJ 50007-2002
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CH7- 4
影响岩石工程性质的因素
内部因素(岩石的地质特征)
• 矿物成分 • 结构 • 构造
外部因素
• 水的作用 • 风化作用
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CH7- 5
Ch7.2 岩体的工程性质
一、几个基本概念
岩石(Rock)矿物的集合体。
岩体(Rockmass)是指地质历史过程中形成的, 由岩块和结构面网络组成的,具有一定的结构并 赋存于一定的天然应力状态和地下水等地质环境 中的地质体。
岩土工程专业知识:冻土的工程性质及地基评价(一)

岩土工程专业知识:冻土的工程性质及地基评价(一)
24.4 冻土的工程性质及地基评价
1 季节性冻土的工程性质及地基评价
(1)工程性质:冻土融化后承载力大为降低,压缩性急剧增高,使地基产生融陷;相反,在冻结过程中又产生冻胀,对地基均为不利。
冻土的冻胀和融陷与土的颗粒大小及含水量有关,一般土颗粒愈粗,含水量愈小,土的冻胀和融陷性愈小。
(2)冻土按冻胀性分类:表24.4-1。
注:
于0.5的粉土,如充填物为其他状态的黏性土或粉土时,其冻结性应按黏性土或粉土确定。
2、表中细砂仅指粒径大于0.075mm的颗粒超过总质量90%的细砂,其他细砂的冻胀性应按粉砂确定。
3、wp为土的塑限。
2 多年冻土的工程性质和地基评价
(1)按融沉性分级和评价:多年冻土根据土的类别、总含水量和平均融沉系数δ0分类(表24.4-2):
注:
2、本表不包括盐渍化冻土、冻结泥炭化土、腐殖土、高塑性粘土。
根据融化下沉系数δ0的大小,多年冻土可分为不融沉、弱融沉、融沉、强融沉和融陷五级,并应符合表24.4-2的规定。
岩土的物理性质—特殊土的特性与处治(工程岩土课件)

学习内容
一 软土的特征 二 软土的处治方法
一、软土的特征
1、软土的概念 软土主要是静水或缓慢流水环境中沉积的以细颗粒为主的第四纪沉 积物。通常在软土形成过程中有生物化学作用参与。
2、软土的特征
(1)软土的颜色多为灰绿、灰黑色,手摸有滑腻感,能染指,有机质 含量高时有腥臭味。 (2)软土的颗粒成分主要为粘粒及粉粒,粘粒含量达60%一70%。 (3)软土的矿物成分,除粉粒中的石英、长石、云母、伊利石、高岭 石。此外软土中常有一定量的有机质,可高达8%一9%。 (4)软土具有典型的海绵状或蜂窝状结构,其孔隙比大,含水量高, 透水性小,压缩性大。是软土强度低的重要原因。 (5)软土具层理构造,软土和薄层粉砂、泥炭层等相互交替沉积,或 呈透镜体相间沉积,形成性质复杂的土体。
软土塌陷
• 1、强夯法 • 2、浅层换填法 • 3、砂砾垫层法 • 4、抛石挤淤法 • 5、反压护道法 • 6、深层挤密法 • 7、袋装砂井法 • 8、土工织物法 • 9、化学加固法
1、强夯法
强夯法采用10-20 t重锤,从10-40 m高处自由落下,夯实土 层,强夯法产生很大的冲击能,使软土迅速排水固结,加固深度 可达11-12m。适用于小于12m的软土层。
2、膨胀土的工程性质
(1)膨胀土多为灰白、棕黄、棕红、褐色等,颗粒成分以粘粒为主, 含量在35%-50%以上,粉粒次之,砂粒很少。粘粒的矿构成分多为蒙 脱石和伊利石,这些粘土颗粒比表面积大,有较强的表面能,呈现强亲 水性。二者吸水后强烈膨胀,失水后收缩,长期反复多次胀缩,强度衰 减,可能导致工程建筑物开裂、下沉、失稳破坏。
红色黄土 早更新期 Q1
冲积黄土
主要分布在大河的阶地上,如黄河及其支流的阶地上。阶地越高,黄土厚 度越大,具有明显层理,常夹有粉砂、粘土、砂卵石等,大河阶地下部常
岩土层工程性质特征

各层岩土工程性质在勘察深度范围内场地地基土主要由第四系人工填土层、第四系冲积层、残积层和基岩风化带组成。
各土层评价如下:(1)1-1层素填土,呈松散~稍密状,以回填的粘性土、混砂为主,含碎石少许,工程性质较差,承载力较低,基坑开挖时易坍塌,应采用放坡开挖或先支护再开挖。
未经处理,在上部较大荷载长期作用及地下水位大幅下降的情况下易产生沉降及不均匀沉降。
(2)2-1层粉质粘土,可塑状为主,标贯击数N在5~16击之间,工程性质一般,不宜作建筑物浅基础持力层。
(3)2-2层砾砂,稍密~中密状,局部松散,标贯击数N在8~19击之间,工程性质一般,具中等压缩性,由于其具有强透水性,富水量大,基坑开挖前应采取止水帷幕止水并排水措施,不能作为桩基础桩端持力层,且桩基成孔施工中应注意涌水和塌壁现象。
(4)2-3层粉质粘土,可塑状、局部软塑状,标贯击数N在4~7击之间,工程性质一般,不能作为建筑物浅基础持力层,地面荷载较大时,易发生不均匀沉降,基坑开挖及桩基成孔施工易发生塌孔或缩孔现象。
(5)2-4层砾砂,中密状,标贯击数N在15~23击之间,工程性质较好,具中等压缩性,由于其具有强透水性,富水量大,基坑开挖前应采取止水帷幕止水并排水措施,不能作为桩基础桩端持力层,且桩基成孔施工中应注意涌水和塌壁现象。
(6)3层粉质粘土,可塑~硬塑状,厚度变化大,具中等~高压缩性,标贯击数N在10~20击之间,工程性质一般,承载力尚可,全场均有分布,可作为建筑物天然基础持力层,但应考虑基础处于不同层位的土体变形沉降问题。
(7)4-1层全风化黑云母花岗岩,全场地分布,顶面埋深14.30~19.70m,相对起伏较大,力学性能相对较好,作桩端持力层时承载力偏低;(8)4-2层强风化黑云母花岗岩,全场地分布,顶面埋深16.50~26.50 m,相对起伏较大,力学性能相对较好,可根据设计要求选作预应力管桩基础持力层;(9)4-3层中风化黑云母花岗岩工程性质良好,承载力较高,顶面埋深18.20~36.00 m,埋藏较深,为拟建建筑物桩基础良好的持力层。
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特殊性岩土工程特性评价综述参阅了国内外相关文献,发现对于软土的定义都不尽相同。
往往概述性比较强,具有一定的模糊性。
软土视为软粘土的简称,软土视为整个软弱土质(高压缩性的有机土、可液化的砂土、软粘土等)的简称软土视为软弱土的简称软土或软弱土我国交通部<<公路软土地基路堤设计与施工技术规范>>(JTJ017-96)对软土的定义为“滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量、孔隙比大、对压缩性高、抗剪强度低的细粒土”。
其鉴定标准参见表1-1。
软土鉴别表(JTJ017-96) 表1-1特征指标名称天然含水量(%) 天然孔隙比十字板剪切强度(kPa) 指标值≥35与W L≥1.0 <35我国铁道部门则建议采用以下列物理力学指标,作为区分软土的界限:1)天然含水量w接近或大于液限;2)孔隙比e>1;3)压缩模量E s<4000kPa;4)标准贯入击数N63.5<2;5)静力触控贯入阻力p s<700kPa;6)不排水强度C u<25kPa;我国建设部颁<<软土地区工程地质勘察规范>><JGJ83-91)规定凡符合以下三项特征即为软土:1)外观以灰色为主的细粘土;2)天然含水量大于或等于液限;3)天然孔隙比大于或等于1.0。
软土地基的标准(1987年日本道路公团) 表1-2 地层泥炭质地基及粘土质地基砂质地基层厚<10m >10mSPT-N <4 <6 <10 QCC-q u/kPa <60 <100Q c/kPa <800 <1200 <4000《德国地基基础规范》(DIN4084)中的软土指“很容易搓捏的土”,相当软塑状态的土;而将液塑状的土称为“浆糊状土(拳头紧握它时,会从指缝挤出)”。
Terzaghi和Peck(1967)将无侧限抗压强度q u小于25kPa的粘土称作“很软的”,而将强度在25~50kPa的粘土称作“软的”。
而国外一些论文中将不排水抗剪S u(S u=q u/2)小于40kPa的粘性土称为软粘土综合上述,软土的判别实质上是针对工程而言。
其划分界限的确定,一方面是工程建设的客观需要之外,另一方面设定一个共同的标准,便于学术交流、深入研究与执行国家相关规范标准。
因此,某一部门或某一行业所做出的软土划分界限,是人为划分,属于工程属性,而不是其固有属性。
随着工程建设需求的提高及对软土土性的深入认识,其划分标准还会有一定的变动。
2.黄土黄土分为湿陷性黄土与非湿陷性黄土两类,就工程而言,更关注湿陷性黄土。
我国分布有世界上面积最大的黄土,对湿陷性黄土变形特征、评价方法的研究十分重要。
黄土的湿陷性是指黄土在一定的压力作用下受水浸湿,土结构迅速破坏而发生显著附加下沉的性质。
黄土工程特性评价,主要涉及到定性(确定湿陷性黄土与非湿陷性黄土)划类(划分自重湿陷性与非自重湿陷性黄土地基或场地)分级(划分湿陷等级)判定湿陷起始压力等。
其次,还包括评定湿陷性黄土的分布范围、深度界限与厚度大小、区分湿陷性强烈程度及其在地层中的规律性等。
2.1黄土的分类黄土是一个统称,它由于生成的年代、成因、环境、地域以及生成后历史变迁上的差异而会具有不同的性质。
因此,仍然需要有一个恰当的分类定名体系,分别反映各自有倾向性和代表性的属性,以便更好地了解和应用各类黄土,获取相应的科学数据和特性规律。
目前人们经常遇到的黄土分类定名体系,分为三类:1)以地质特征(地层、年代、成因)为基础的体系,如Q1黄土、Q2黄土、Q3黄土、Q4黄土,午城黄土、离石黄土、马兰黄土,老黄土、新黄土、新近堆积黄土,风积黄土、冲积黄土、洪积黄土、坡积黄土等。
《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)黄土分类表,参见2-1。
2)以颗粒组成特性为基础的体系朱慕仁同志根据对全国20226组(其中青海4949组,甘肃1161组,宁夏1318组,陕西7897组,山西2517组,河南607组,内蒙36组,山东657组,辽宁657组,黑龙江38组)黄土试验成果的细致分析得到:对黄土来说,塑性指数仍然是分类定名的良好指标,并以它为基础提出了把黄土区分为砂黄土(4≤I P<6,粉黄土(6≤I P<17),粘黄土(I P ≥17),以及必要时,将粉黄土再分为砂质粉黄土(6≤I P <9),粉黄土(9≤I P <15)和粘质粉黄土(15≤I P<17)三个亚类,将粘黄土再分为粉质粘黄土(17≤I P<20)和粘黄土(I P≥20)等两个亚类的建议,这可作为进一步研究的基础。
这一分类体系与我们熟悉的一般粘性土的分类体系非常相似。
然而,遗憾的是,它在目前还没有得到应有的肯定和广泛的应用。
3)以湿陷特性为基础的体系如非湿陷性黄土、湿陷性黄土,自重湿陷性黄土、非自重湿陷性黄土等。
此分类定名体系,为我国历代湿陷性黄土地基规范所采用,从而在岩土工程界影响最深最广,也最为相关人士研究最多。
但是,它只能提供关于黄土湿陷特性方面的信息,而且这些信息又以黄土在侧限低压力压缩下饱和浸水所得的湿陷变形为基础,与通常工程上遇到的非侧限(一般为有限侧胀)非饱和(一般为不同增湿)和非低压(较大的建筑物)的条件有较大的出入,使得湿陷性的有关指标在工程计算应用上受到限制,大大减弱了它的应用价值。
此外,它除了关于黄土湿陷性在特定条件下的有关信息之外,很难从它了解到关于黄土强度,渗透或其他性质的任何信息。
它虽然抓住了一个最重要的性质,但作为黄土的分类却有太大的局限性[1]。
2.2 黄土湿陷性评价黄土的湿陷性评价,主要依据由归纳总结湿陷性黄土的相关研究和工程实践经验,所制定的现行《湿陷性黄土地区建筑规范》(GBJ25-90)标准进行。
2.2.1 黄土湿陷性的确定1)湿陷系数δs值小于0.015时,定为非湿陷性黄土;2)湿陷系数δs值等于或大于0.015时,定为湿陷性黄土。
2.2.2 湿陷性类型的划分1)以自重湿陷系数δzs=0.015为判别标准:当δzs≥0.015时,定为自重湿陷性黄土;δzs 0.015时,定为非自重湿陷性黄土。
2)场地湿陷类型的判定场地湿陷类型一是按实测自重湿陷量Δzs'或按室内压缩试验累计的计算自重湿陷量Δzs 判定。
当实测或计算自重湿陷量小于或等于7cm时,定为非自重湿陷性黄土场地;当实测或计算自重湿陷量大于7cm时,定为自重湿陷性黄土场地。
此外,也有用湿陷起始压力为依据,进行场地类型的划分,但未被列入规范。
当各土层湿陷起始压力均大于相应各土层的上覆土饱和自重压力时,定为非自重湿陷性黄土场地;当各土层湿陷起始压力均小于相应各土层的上覆土饱和自重压力时,定为自重湿陷性黄土地基。
3)湿陷性黄土地基的湿陷等级判别湿陷性黄土地基的湿陷等级,根据基底下各土层累计的总湿陷量和计算自重湿陷量的大小等因素判定。
参见表2-2。
湿陷性黄土地基的湿陷等级表2-2注:①当总湿陷量30cm<s≤50cm,计算自重湿陷量7cm<Δs≤30cm ,可判为Ⅱ级;②当总湿陷量Δs≥50cm,计算自重湿陷量Δzs≥30cm时,可判为Ⅲ级。
③鉴于经验总结,黄土的湿陷强烈程度,根据湿陷系数δs的大小划分为三类[1]:δs≤0.03轻微湿陷;0.03<δs≤0.07中等湿陷;δs >0.07强烈湿陷。
3.膨胀土膨胀土在我国的分布面积也很广,据报道在河北、河南、安徽、广东等省均有发现。
膨胀土的含义、命名、判别方法及工程性质评价仍主要以《膨胀土地区建筑技术规范》(GBJ112-87)为依据,并在此基础上,许多学者对判别指标的选取及评判方法进行了相关研究。
并取得一定的成果。
3.1 国内膨胀土判别方法及工程性质评价所谓膨胀土指的是一中具有吸水膨胀,失水收缩的粘性土,其主矿物成分是蒙脱石-伊利石,或伊利石-蒙脱石。
GBJ112-87规范中采用宏观观察结合试验指标来判别是不为膨胀土。
对具有下列工程地质特征且自由膨胀率大于或等于40%的土,为膨胀土●裂隙发育,常有光滑面和擦痕,有的裂隙中充填着灰白、灰绿色粘土。
在自然条件下呈坚硬或硬塑状态;●多出露于二级或二级以上阶地、山前和盆地边缘丘陵地带,地形平缓,无明显自然陡坎;●建筑物裂缝随气候变化而张开和闭合。
GBJ112-87规范中以自由膨胀率δef作为膨胀土膨胀势的判别标准,以地基分级变形量Sc作为膨胀土地基的胀缩等级划分标准,具体参见表3-1、3-2。
膨胀土的膨胀潜势分类表3-1膨胀土地基的胀缩等级表3-2《公路路基设计规范》(JTJ 013--95)依据“<0 002mm粘粒含量、自由膨胀率Fs(%)、胀缩总率(%)”三种定量指标界定膨胀土类型为“弱膨胀土、中等膨胀土、强膨胀土”3种。
其参照指标如表3-3。
膨胀土等级划分表表3-3分类野外地质特征主要粘土矿物成分<0.002粘粒含量(%)自由膨胀率(%)胀缩总率(%)强膨胀土灰白色、灰绿色、粘土细腻、滑感特强、网状裂隙极发育、有蜡面、易风化呈细粒状、鳞片状蒙脱石伊利石>50 >90 >4中等膨胀土以棕、红、灰色为主,粘土中含少量粉砂,滑感较强,裂隙较发育,晚风化呈碎粒状,含钙质结核蒙脱石伊利石35~5065~902~4弱膨胀土黄褐色为主,粘土中含较多粉砂,有滑感,裂隙发育,易风化呈碎粒状,含较多钙质或铁锰结核蒙脱石伊利石高岭石<35 40~650.7~2.0W L /%I P /%此外,还用利用液限与塑性指数联合建立塑性图来进行膨胀土判别,参见图3-1;按胀缩指标判别膨胀土的等级,参见表3-4;按膨胀土物质成分和物理指标分类,参见表3-5;其次根据土中交换阳离子成分与交换容量进行膨胀土的分类。
一般认为含低价交换阳离子Na+、K+、H+等的土膨胀性强,含两价交换阳离子者为中等。
按土的阳离子交换容量可分为:大于40me/100g 的土属弱膨胀土;30me/100g ~40me/100g 的土为中等膨胀土;低于30me/100g 的土为弱膨胀土。
利用液限与塑性指数联合建立塑性图的方法,已被纳入国家标准(GBJ145—90)和交通部部颁标准(JTJ051—93)之中。
前者取液限(76克锥)ωL >40%,A 线以上为膨胀土;后者取液限(100克锥)ωL ≥50%,A 线以上为膨胀土。
图3-1 W L ~I P 膨胀土判别及等级分类图膨胀土胀缩指标判别分类表3-4胀缩等级无荷载下体总胀缩率/%无荷载下线总胀缩率/%线总膨胀率/%胀限含水量状态下的体缩率/%自由膨胀率/%强>18 >8 >4 >23 >80中12~186~82~416~2350~80弱8~124~60.7~28~1630~50膨胀土以物质成分与物理指标划分等级分类表表3-5胀缩等级粘粒含量% 粉粒含量% 液限% 塑性指数% 比表面积m2/g 强>50 >40 >48 >25 >300中35~5040~5040~4818~25150~300弱<12<50<40<18<150安徽省基建设计院提出了以液限、线膨缩总量指标为主,自由膨胀率为辅的分类方法,参见表3-6。