红层泥岩水岩作用特征研究
古近系红层岩土工程特性分析
1引言红层在我国主要是指中生代以来的在热带或亚热带干旱环境下沉积的湖相、河流相、河湖交替相或是山麓洪积相等陆相红色砂岩、砾岩和页岩等所组成的红色碎屑岩地层，在我国分布比较广泛。
合肥地区由于地处特殊的大地构造部位，盆地内广泛，沉积了侏罗系、白垩系、古近系的以棕红、褐红、紫红色等色调为主的巨厚红色碎屑岩地层(红层)，岩性主要有细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、砂质泥岩、泥质砂岩、泥岩夹砾岩等，一般上覆5~50m的第四系松散岩类。
合肥地区红层岩石的力学强度一般较低，按岩石坚硬程度划分一般属软岩~极软岩，其中以古近系碎屑岩类工程性质最差。
改革开放以来，合肥市经济迅速发展，高层建筑不断涌现，这些建筑一般均以红层基岩作为桩端持力层，部分深基坑也位于红层中，因此，准确了解合肥地区红层的工程性质对于合肥地区的工程建设具有重要的意义。
但由于红层岩石具有抗风化能力差、遇水易软化泥化、易崩解等不良性质，在实际勘察工程中难以获得理想的岩芯采取率，也难以取得较准确的物理力学强度指标参数，尤其是全风化带和强风化带，不仅分层界线难以准确划分，也造成一些重要的岩土参数依然处于半定性半定量的阶段，在勘察报告中岩土参数多半只能提供经验值。
本文根据工作经验，结合合肥市某场地岩土工程勘察中在古近系极软岩中的专项测试(测试采用的仍是常规的勘探取样测试及原位测试方法)，对该场地的古近系极软岩全、强风化带的划分及工程性质进行简要探讨，希望能对合肥地区古近系红层工程性质分析评价提供参考。
2岩性特征该场地分布的古近系红色碎屑岩类主要为砂质泥岩、泥质砂岩，间夹泥岩、粉砂质泥岩互层，泥质中细粒结构，薄层~中厚层状构造，碎屑矿物以石英为主，含少量长石、岩屑、云母片，黏土矿物以绿泥石、伊利石、蒙脱石为主，化学成分以SiO2含量为最高(一般达50%以上)，其次为Al2O3，另有少量Fe2O3、CaO、MgO、MnO、TiO2[1]，泥质及钙质胶结为主，呈棕红色间夹褐红、紫红、棕褐色，上覆18.80~25.30m的第四系松散岩类，中风化的饱和抗压强度标准值为1MPa，为极软岩。
云南江城红层地下水赋存规律研究
云南江城红层地下水赋存规律研究[摘要]红层地区风化裂隙水地下水的富水性一般情况下主要受地貌条件、岩性及结构、构造，风化裂隙发育程度和风化层厚度的控制。
其中岩性结构、构造及裂隙发育程度是地下水富集的关键因素，是决定岩层本身能否储水的前提条件。
针对该区的储水构造进行研究，可以大致查明该区地下水赋存规律。
[关键字]红层地下水赋存规律1江城红层区的地层特征云南江城红层地下水含水岩组以中生界白垩系、侏罗系和新生界下第三系地层为主，含水岩性以褐红、紫红、紫灰色泥钙质粉砂岩、钙质泥岩、泥岩、粉砂岩、细砂岩、泥砾岩为主。
2江城红层地下水的储水模式红层裂隙水储水模式主要有如下几种：2.1区域向斜构造盆地型的红层裂隙水储水模式2.1.1康平乡勐康向斜储水构造该向斜呈北西向展布，轴部为第三系勐野井组（E1m）和小丫口组（E2x）地层，两翼为白垩系和侏罗系地层。
由于向斜向东南方向微倾伏，且北部被一东西向断裂所围限，向斜轴部东南端富水性明显较西北端好，尤其是处于东西向断裂附近的勘查孔涌水量较小；而东南端勘查孔涌水量则较大。
2.1.2勐烈镇景东—朵把向斜储水构造该储水构造位于勐烈镇西北部，向斜呈北西向展布，轴部为第三系勐野井组（E1m），两翼为白垩系和侏罗系。
向斜向东南方向微倾伏，且南部被一北东向断裂所限，向斜轴部东南端富水性明显较西北端好，富水性贫乏—中等。
2.2区域构造盆地内局部背斜轴部汇水型的红层裂隙水储水模式[1]嘉禾乡江西—明子山背斜轴部转折处储水构造：该储水构造为麻栗树背斜西北段，背斜为一宽展型背斜，轴面呈北西向展布，略倾向南西。
轴部为二叠、三叠系及侏罗系地层，两翼为白垩系地层。
轴部北西向及东西向断裂发育，受构造控制的地下水流向总体上是自南及南东方向向北及北西径流，并在褶皱轴转折处汇聚。
背斜轴部的西北端富水性较东南端好，钻孔单井涌水量从东南向西北方向有逐渐增大的趋势。
富水性贫乏—中等。
2.3不同岩性岩相接触带型的红层裂隙水储水模式[2]不同岩性岩相接触带部位由于层面层理发育，在区域构造应力作用下，层间裂隙容易受构造挤压而发生张性开裂，能为地下水补给、径流和汇集提供足够的空间。
红层中水-岩作用微观信息特征及对孔隙演化的影响——以兖州矿区为例
红层中水-岩作用微观信息特征及对孔隙演化的影响——以兖
州矿区为例
吴恩江;韩宝平;王桂梁
【期刊名称】《中国矿业大学学报》
【年(卷),期】2005(34)1
【摘要】利用高分辨实验观察,对取自兖州矿区的251块岩样进行了系统分析,直观地揭示了红层孔隙中多种矿物相及其组合特征,并探讨了其成因.结合岩样的微孔结构测试成果,指出红层孔隙中的水-岩作用过程就是其孔隙空间的再分配过程,并建立了红层中水-岩作用影响下孔隙结构的演化模式.所获结果对于深化认识红层孔隙形态、精确划分富水层段位置等具有重要指导作用.
【总页数】6页(P123-128)
【关键词】红层;孔隙演化;水-岩作用;岩样;矿物;演化模式;组合特征;兖州矿区;成果【作者】吴恩江;韩宝平;王桂梁
【作者单位】中国科学技术大学地球与空间科学学院;中国矿业大学环境与测绘学院
【正文语种】中文
【中图分类】TD325;P618
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川南地区沙溪庙组红层泥岩膨胀特性研究进展
川南地区沙溪庙组红层泥岩膨胀特性研究进展摘要：侏罗系沙溪庙组是四川盆地分布面积最广的一组红层，其主要分布于川东南的泸州-重庆一带，岩性以工程性质较差的泥岩为主，具有透水性弱、亲水性强、遇水易软化，具有抗风化能力弱、崩解性强、强度低，具有一定的膨胀性、容易产生滑坡等地质灾害。
随着成渝地区双城经济圈建设国家战略的实施，各类机场、高铁、桥梁和城市新区等工程建设的推进，总结沙溪庙组红层泥岩的膨胀特性，对于指导成渝地区双城经济圈工程建设有十分重要的意义。
关键词：川南地区沙溪庙组红层泥岩膨胀特性红层是一种外观以红色为主色调的高温及氧化环境中沉积的陆相碎屑岩地层，主要形成于三叠纪、侏罗系、白垩系和古近系[1]。
我国红层分布总面积约82.6×104km2 [2]，其中四川盆地分布总面积约16.5×104km2 [3]，占四川盆地总面积的63%，以侏罗系和白垩系地层为主，主要分布于四川盆地及盆地边缘地区，盆地内除成都平原和华蓥山等地区外，全部为红层出露区，是我国红层分布最广和最有代表性的地区[4]。
红层以泥岩、砂质泥岩和砂岩为主，其中泥岩的工程性质最差，具有亲水性强、抗风化能力弱[5]和一定的膨胀性、容易产生滑坡地质灾害[6-7]。
侏罗系沙溪庙组是四川盆地分布面积最广的一组红层，主要分布于川东南的泸州-重庆一带，如重庆市区约70%面积都坐落于沙溪庙组[8]，该组泥岩有一定的膨胀性[9]。
在干湿循环条件下，泥岩不均匀膨胀和收缩可能引发各种工程地质问题，如建筑物地基不均匀胀缩变形造成开裂[10]、高速铁路路基持续上供造成高铁不能正常运营[11]、隧洞围岩塌落及底板隆起[12]和导致滑坡地质灾害等[13-14]。
随着成渝地区双城经济圈建设国家战略的实施，各类机场、高铁、桥梁和城市新区等工程建设的推进，总结沙溪庙组红层泥岩的膨胀特性，对于指导成渝地区双城经济圈工程建设有十分重要的意义。
1、红层泥岩的矿物成分川南地区沙溪庙组红层泥岩的矿物成份包括碎屑矿物和黏土矿物，而影响红层工程性质的主要是亲水性黏土矿物，黏土矿物是红层泥岩吸水膨胀的物质基础。
泥岩实验报告
泥岩实验报告泥岩实验报告引言泥岩是一种由细粒颗粒组成的沉积岩石，具有较强的塑性和可压缩性。
在地质工程和建筑领域中，对泥岩的性质和力学行为进行实验研究具有重要意义。
本实验旨在通过一系列实验方法，探究泥岩的物理和力学特性。
实验一：泥岩的物理性质首先，我们对泥岩进行了物理性质的测试。
通过测量泥岩的密度、孔隙度和含水率，可以了解其基本特性。
实验结果显示，泥岩的密度为X g/cm³，孔隙度为X%，含水率为X%。
实验二：泥岩的抗压强度为了研究泥岩的力学特性，我们进行了抗压强度实验。
首先，我们制备了一系列泥岩样品，并通过一台万能试验机进行实验。
实验过程中，我们逐渐增加施加在泥岩样品上的压力，记录下相应的应力和应变数据。
实验结果显示，泥岩的抗压强度为X MPa。
同时，我们还观察到泥岩在受力过程中的变形行为。
随着压力的增加，泥岩样品发生了塑性变形，并最终破坏。
实验三：泥岩的剪切强度为了进一步了解泥岩的力学行为，我们进行了剪切强度实验。
通过将泥岩样品置于剪切试验机上，施加剪切力并记录下相应的剪切应力和剪切应变数据。
实验结果显示，泥岩的剪切强度为X MPa。
在剪切过程中，我们观察到泥岩样品呈现出剪切面的形成，并伴随着一定程度的塑性变形。
实验四：泥岩的渗透性泥岩的渗透性是指其对流体渗透的能力。
为了研究泥岩的渗透性，我们进行了渗透实验。
实验中，我们使用一台渗透仪，将水压力施加在泥岩样品上，并记录下渗透压力和渗透流量的变化。
实验结果显示，泥岩的渗透性较低，渗透流量较小。
这表明泥岩具有较好的密封性，适合用于一些需要防水的工程项目。
实验五：泥岩的膨胀性泥岩的膨胀性指的是其在受水浸泡或受湿润条件下的体积膨胀程度。
为了研究泥岩的膨胀性，我们进行了膨胀实验。
实验中，我们将泥岩样品放置在水中，并记录下其体积的变化。
实验结果显示，泥岩在受水浸泡后出现了一定程度的体积膨胀。
这表明泥岩在湿润条件下可能发生体积变化，需要注意其对工程结构的影响。
滇中红层软岩工程地质特性研究
石英
３５ ~ ６３ ３５ ~ ５０ ４０ ~ ６５ ５０ ~ ６４ ５ ~ ５２ ２ ~５ ５ ~ ２０
长石
３ ~ １５ １ ~５ ５ ~ １５ ０ ~ １０ ０ ~３ ２ ~５
表 １ 滇中红层岩石矿物组成统计
方解石
１５ ~ ３５ ２５ ~ ３５
１２ ~ ３５ １０ ~ ５４ ３５ ~ ６５
４０
黏土矿物 高岭石 绿泥石
表 ２ 滇中红层化学成分组成统计
化学成分
Ｆｅ２ Ｏ３
ＦｅＯ
ＣａＯ
ＭｇＯ
ＴｉＯ２
２������ ７
１������ ８
１２������ ２
５ ~７
１ ~３
１ ~ １０
４������ ９
１������ ４
９������ ６
２ ~３
０������ ７ ~ １
Ｋ２ Ｏ ３ ~４
Ｎａ２ Ｏ ０������ ３２
单位:％
ＭｎＯ ０������ １ ０������ １ ０������ １
Ｐ２ Ｏ５ ０������ １
岩等硬岩虽然占有一定的比例ꎬ 但对岩体的变形破 坏却不能起到等比例影响作用ꎬ 对其起控制作用的 也往往是其中的泥质岩等软岩ꎮ ２������ ２ 红层软岩物质成分特征 ２������ ２������ １ 矿物组成
滇中地区中生代红层包括中生代的砾岩、 砂岩 及泥岩等ꎬ 其矿物组成主要为石英、 长石、 方解石 和黏土矿物ꎬ 各矿物含量多大于 ５％ ꎬ 其次是燧石和 云母ꎬ 含量小于 ５％ ꎬ 滇中红层矿物组成详见表 １ꎮ
摘要: 文章对滇中红层软岩的地质特征、 物质组成、 物理力学特征、 水理特性及变形特征等进行了深入研究ꎬ 得 出红层软岩抗压强度低ꎬ 随着黏土矿物及泥质含量的增加ꎬ 物理力学性质逐渐降低ꎬ 滇中红层软岩以弱膨胀—中 等膨胀为主ꎬ 局部具有强膨胀性的结论ꎮ 通过在不同荷载下进行的流变试验ꎬ 建立了红层软岩在非变加速、 变加 速时期压缩蠕变位移量与时间的关系式ꎬ 试验表明红层软岩蠕变效应明显ꎬ 各项物理力学指标明显降低ꎮ 根据以 上一系列的试验分析研究ꎬ 从整体上把握了滇中红层软岩的工程地质特性ꎬ 为开展深埋长隧洞等地下工程的设 计、 施工及运营提供理论依据ꎮ 关键词: 软岩ꎻ 工程地质特性ꎻ 流变ꎻ 滇中 中图分类号: ＴＶ２２１������ ２ 文献标识码: Ｂ 文章编号: １６７２￣２４６９(２０１９)０５￣０１２８￣０８
红层分布特点和主要工程的地质问题
红层分布特点和主要工程的地质问题我国红层面积广泛，并且新生带红层面积广泛，约有90万平方千米。
红层成为我国建筑工程在施工过程中不可避免的岩土之一。
因为红层对工程建设有着重要影响，并会对工程的质量和和使用寿命产生直接影响，基于此，本文对红层问题进行了重点分析，希望对相关工作人员能够有所帮助。
标签：红层分布工程建设地质特性红层是一种碎屑沉积而形成的地层，其外观以红色为主调色，这也是人们称之为红层的一个重要原因。
红层中的泥质粉砂岩、页岩、泥岩也为自身比较软弱被称之为软岩，抗压强度不足30MPa，该类岩层亲水性强、透水性弱，一旦遇到水容易发生膨胀或软化，而失去水后则容易发生收缩或崩解，并且抗风化能力较弱。
1红层的分布特点南方占到我国红层总面积的60%以上，其中中南和西南地区分布较为广泛，多数红岩都裸露在外，因此，风化较为严重，并且容易受到雨水的影响而发生滑坡。
北方地区分布的红层不足40%，主要分布在蒙宁晋陕交界和甘肃一代，较多的红层都为埋藏性，工程的地质问题的隐蔽性较高。
红层分布会受到分布区、岩体结构、渗流、水文网络、软化问题的控制，同时因为受到泥岩、砂岩、蒸发岩等多种硬岩和软岩以及工程建设活动的影响，因此软弱结构面，极易出现滑坡以及地质分化等问题。
因为时代较近，因此岩体在胶结性上较差，岩体的物理学性能也较差，多数岩土都为软岩类别。
岩体没有稳定的结构，并且容易发生崩解软化。
红层岩体和蒸发岩体中能够容易水的成份，在水的作用下极易发生腐蚀、渗流、岩溶等化学变化和物理变化，因此在工程建设过程中，必须要采取正确的方式对待红层这一特殊岩体。
图1为白垩纪的红层地质图。
2主要工程在地质上存在的问题2.1边坡变形红层地区边坡变形对机制产生的破坏主要分为以下几种类型。
①顺岩层层面发生变形导致基础遭受破坏，边坡岩层走向头坡面之间的夹角较小，岩层向外具有一定的倾斜，并且倾斜角的角度不能大于边坡角，岩体将会呈现临空状态，后缘和侧向将会节理发育，从而使顺层面形成失稳破坏机制，沿层面将会因为破坏而整体下滑。
衡阳中风化-红层-工程性质浅析
衡阳中风化”红层”工程性质浅析1 引言“红层”这一名称最早由李四光提出，泛指侏罗纪至第三纪的红色陆相碎屑岩系。
湖南红层主要分布在长沙、株洲、湘潭、衡阳四市和洞庭湖区大部分地区。
衡阳市广泛分布白垩纪、下第三系的红层，红层作为物理力学性质相近的一类岩石的统称，岩性主要为紫红色的砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩等，常呈互层韵律产出。
红层岩体抗风化能力弱，具浸水崩解的特性，属于软岩、极软岩类。
在衡阳地区，中风化红层常作为桥梁、高层建筑等工程的基础持力层。
由于红层大多胶结较差，多为泥质、钙质、铁质胶结，具有遇水软化、崩解，失水收缩、开裂等力学特征，其力学指标难以准确获得，承载力的确定比较困难。
在工程实践中，对中风化红层地基承载力的分析、评价，具有重要的理论意义和现实意义。
2 衡阳红层风化带的划分在风化营力作用下，红层由上到下表现出由强到弱的一般风化程度。
表1是对岩石风化剖面按风化程度进行的划分。
衡阳红层属于典型的软质岩石，据衡阳市一般勘察设计院经验，建议按残积土、强风化岩、中等风化岩、微风化～未风化岩进行描述与作图，比较便于工程报告、图件的编绘。
红层虽然为物理力学性质相近的一类岩石，但其岩相、岩性在水平上不均匀，垂直上旋回性明显。
这种变化主要表现在，不同的岩石或相同岩石的不同部位主要造岩矿物的种类、结构构造、胶结物成分及胶结程度不同，其抗崩解性与抗风化能力不同。
比如粘土矿物含量较高时其抗崩解性、抗风化能力变弱；胶结物为泥质胶结比钙质胶结抗崩解性、抗风化力弱；易溶岩与难溶岩相比，由于前者易被溶蚀而风化程度加剧。
因此，在对衡阳红层地区进行岩土工程勘察的时，不应生搬硬套地将风化层简单的由上到下划为由强到弱的风化分层，发现场地存在不均匀分带或软硬倒置时，时应查明分带的深度、范围、不均匀程度及原因。
为基础方案设计获取准确的地质资料。
3 工程实例3.1 工程概况及场地工程地质条件衡阳市广鸿大厦位于衡阳市珠晖区广厦里，楼高为15层，采用人工挖孔桩基础。
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表 1 红层软岩岩矿鉴定成果汇总表 Table 1 Statistics of m ineral and chem ical
composition of red beds
取样 地点
岩样 名称
矿物成份 / ( % )
铁
方褐
石
绢云母 长
泥
解铁
英
绿泥石 石
质
石矿
含石英粉砂
K90 铁质泥岩
15
85 少
KY90 -1
J ou rna l of Eng ineering Geology 工程地质学报 1004 - 9665 /2008 /16 (01) 20022205
红层泥岩水岩作用特征研究 3
张永安 ①② 李 峰 ① 陈 军 ②
( ①昆明理工大学国土资源工程学院 昆明 650093) ( ②中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院勘察分院 昆明 650041)
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Jou rna l of Eng ineering Geology 工程地质学报 2008
16 (1) 张永安等 :红层泥岩水岩作用特征研究
23
的水岩作用特征及对边坡稳定性的影响进行分析 。
2 红层工程地质特性
2. 1 地层岩性特征
滇中红层地区岩体多由薄 - 中厚层状的泥岩 、 泥质粉砂岩 、粉砂质泥岩 、粉砂岩 、砂岩等组成 ,一般 呈互层状产出 。红层岩性特征分述如下 : ( 1 )白垩 系 K1 - 2 :紫色 、灰紫色砂岩 、泥质粉砂岩夹泥岩 ,局 部呈软硬相间不等厚互层状 。 ( 2 )侏罗系上统 J3 : 紫色 、灰紫色泥岩 、泥质粉砂岩夹灰绿色泥灰岩 。 (3)侏罗系中统 J2 :紫红 、褐红 、灰紫色泥岩 、粉砂质 泥岩夹砂岩 、泥质粉砂岩 、灰绿色泥灰岩 。 ( 4)侏罗 系下 - 中统 J1 - 2 : 紫红色砂岩 、泥岩 、泥质粉砂岩互 层。
M nO 0. 02 0. 15
P2O5 烧失量 易溶盐 0. 08 5. 80 1. 10 0. 15 11. 05 1. 16
3 红层泥岩的水岩作用特征
3. 1 水化 (膨胀 )
由于红层泥岩中的高岭石 、伊利石 、蒙脱石 、伊 / 蒙混层等粘土矿物颗粒细小 ,亲水性强 ,当水渗入岩 石的孔隙中时 ,细小颗粒的吸附水膜便会增厚 ,引起 岩石体积的膨胀 。由于这种体胀是不均匀的 ,使得 岩石内产生不均匀应力 ,部分胶结物会被稀释 、软化 或溶解 ,于是导致岩石颗粒的碎裂解体 。如伊利石 遇水发生物理化学反应引起软岩体积膨胀 ,可使原 体积增加 50% ～60%。其化学反应过程为 : K0. 9 A l2. 9 Si3. 1 O10 (OH ) 2 + nH2 O →K0. 9 A l2. 9 Si3. 1 O10 (OH ) ·nH2 O 伴随着水的作用 ,与岩石的孔隙 、裂隙有关的物 理力学参数及微结构也相应地发生了变化 。有关泥 岩遇水前后孔隙方面的数据变化情况 (表 4) ,这些 微孔隙的出现破坏了天然岩样的内部结构体系 ,使 得岩石出现泥化现象 ,原来的一些大孔隙被泥化物 所充填 ,反而减少了孔隙体积 ,增加了小孔径孔隙所 占的比例 。
3 收稿日期 : 2006 - 09 - 04;收到修改稿日期 : 2006 - 12 - 05. 第一作者简介 :张永安 ,主要从事工程地质与岩土工程研究. Email: z1y2a3@126. com
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
表 4 孔隙测试结果一览表 Table 4 The results of porosity measurement
岩石 密度 / 容重 / 孔隙度 / 孔隙体积 / 孔隙表面积 /
状态 g·cm - 3 g·cm - 3 ( % )
cm3 ·g - 1
m2 ·g - 1
天然 2. 6559 2. 5213 5. 1 崩解 2. 6710 2. 5494 4. 6
0. 0204 0. 0179
2. 8559 3. 4236
3. 2 失水崩解
红层为沉积岩 ,强度明显各向异性 ,特别是胀缩 各向异性 ,其结构松软 ,基本上是非分子间作用力相 互联系 ,强度低 ,水化能力强 。失水后体积收缩使原 有裂隙扩大 ,并形成新的裂隙 ,纵横交错形成裂隙 网 ,联系脆弱 。在外力稍大变化或重新渗水 ,即碎裂 成岩块 ,丧失强度 。在失水情况下 ,发生不均匀收
ANALY S IS O F THE INTERACT IO N BETW EEN M UD STO NE AND W ATER
ZHANG Yong′an①② L I Feng① CHEN Jun②
( ①College of L and R esou rce Eng ineering, Kunm ing U n iversity of S cience and Technoledge, Kunm ing 650093) ( ②Kunm ing Hyd ropow er Investiga tion, D esign and R esea rch Institu te, CHECC, Kunm ing 650041)
表 2 软岩粘土矿物成分 X射线衍射法分析成果表 Table 2 X - ray deriation analystical results of the soft rock
编号
岩石样品 名称
伊利石 蒙脱. 41 K90 - 1 黄褐色粉砂质泥岩 69. 8 K90 - 2 紫褐色粉砂质泥岩 80. 2 匝 A - 6 红褐色粉砂质泥岩 81. 55
creep deform ation and disintegration ect. Key words Red beds, M udstone, Engineering geology, W ater, Slope, H ighway
1 引 言
红层是一种外观以红色为主色调的陆相碎屑沉 积地层 ,在中国红层形成于三叠系晚期至第三系早 期 ,由一套砂岩 、粉砂岩 、泥岩组成 。红层通常为岩 性比较软弱的泥岩 、泥质粉砂岩等岩层 ,该类岩层具 有透水性弱 、亲水性强 ,遇水易软化 、塑变 ,抗风化能
and hard rock, in existence by alternating layers, the layer combines weak. had influenced by the regional struc2
ture, the layer has great torsion , fold and high angle fault. The m ud stone in the red bed has the character of weak
缩 ,产生偏应力 。其结果是局部应力先后超过岩石 的抗拉强度 ,岩体就崩解为碎裂块体 。
在勘探过程中钻孔取出的泥岩 、粉砂岩岩芯 ,晴 天 3～5h就会出现裂纹 , 2 ～3d就会崩解成碎块或 岩屑 。边坡开挖的泥岩 、粉砂岩及钻孔岩芯样品 ,室 内做泥岩 、粉砂岩耐崩解性试验 。从试验过程和试 验结果 (表 5)看 ,红层样品都属于崩解性岩石 ,这个 特性与粉砂岩的胶结物质成分和泥岩的矿物成分有 关 。粉砂岩的胶结物质和泥岩的矿物成分均为铁泥 质 ,而铁泥质的粘土矿物主要为伊利石 /绢云母混 层 ,含量 51. 41% ～100%。伊利石是较强亲水矿 物 ,它是工程区内的泥岩 、粉砂岩亲水性强 ,遇水易 软化 、塑变 ,强度低 ,在水的作用下易膨胀 ,失水易崩 解等特性的内在因素 。
岩样 编号
90H - 1 93H - 1
取样深度 /m
8. 20～11. 70 13. 30～13. 70
表 3 岩石化学成份试验成果汇总表 Table 3 Statistics chem istry component date of red beds
化学成份 / ( % ) SiO2 A l2O3 Fe2O3 FeO CaO M gO TiO2 K2O Na2O 59. 36 18. 74 6. 92 1. 18 0. 69 1. 98 0. 88 3. 76 0. 32 49. 38 17. 30 5. 82 2. 38 6. 46 3. 17 0. 77 3. 37 0. 32
2. 2 红层的微观结构
采用扫描电镜对粒径 < 0. 002mm 的红层泥岩 粘土矿物进行微观结构分析 ,样品均属不规则粒状 和不规则片状叠聚体 (图 1) 。
2. 3 红层岩体矿物成分
红层的矿物成份包括碎屑矿物和粘土矿物 ,而 影响红层工程性质的主要是粘土矿物 ,通过对样品 进行岩矿鉴定 ,泥质类岩石主要成份为粒经 < 0. 004 mm 的铁泥质 ,占 60%以上 ,还含有一定量的石英碎 屑及少量长石 、方解石 (表 1) 。
摘 要 红层是红色陆相沉积为主的碎屑沉积岩层 ,岩性以砂岩 、泥岩 、粉砂岩和页岩为主 。该类岩层多为软岩与硬岩相间 , 呈互层状产出 ,层间结合力弱 。受区域构造影响 ,岩层扭曲褶皱强烈 ,多中高倾角 ,结构面发育 ,有泥化现象 。红层中的泥岩具 有透水性弱 、亲水性强 ,遇水易软化 、塑变 ,抗风化能力弱 ,易崩解等特性 。特别是遇水后岩体及结构面抗剪强度大幅度降低 , 并且具有遇水膨胀 、失水收缩的工程特性 。水岩作用对边坡的影响主要有 ,结构面遇水泥化导致楔形体失稳 ,泥岩塑性变形 引起边坡蠕变 ,同时红层还具有很强的崩解性 ,边坡开挖后发生崩解等现象 。 关键词 红层 泥岩 工程地质特征 水岩作用 边坡 稳定性 中图分类号 : P642. 4 文献标识码 : A