17特殊土的工程性质.ppt

1.7 1.7 特殊土的性质特殊土的性质1特殊土是指某些具有特殊物质成分和结构、工程性质也较特殊的土是在一定的条件下形成的，其分布有明显的区域性特征特殊性土的种类有： 沿海及内陆静水沉积的淤泥类软土淤泥类软土 南方和中南地区的膨胀土膨胀土 西南亚热带湿热气候条件下的红黏土红黏土 西北、华北干旱气候区的黄土黄土 西北、华北干旱气候区的盐渍土盐渍土 高纬度、高海拔寒冷气候区的冻土冻土 各地人类工程活动的人工填土人工填土2 是在静水或水流缓慢的环境中沉积，并有微生物的参与，含有较多有机质的疏松软弱(e>1,w>wL)黏性土分布: 沿海地区滨海相、泻湖相、三角洲相； 内陆平原或山区的湖相和冲积洪积沼泽相 淤泥类黏土淤泥类黏土( mucky soil)：：3 分类：分类： 孔隙比e >1.5时,称淤泥; 1.5>e>1.0 时,称淤泥质土; 5%<有机质含量<10%时,称有机质土; 10%<有机质含量<60%时,称泥炭质土; 有机质含量>60%时,称泥炭41、高孔隙比、饱水、天然含水率大于液限，孔隙比常见值为1.0～2.0；液限一般为40％～60％，饱和度一般>90％，天然含水率多为50～70％。

未扰动时，处于软塑状态，一经扰动，结构破坏，处于流动状态2、透水性极弱：一般垂直方向地渗透系数较水平方向小些3、高压缩性：a1~2一般为0.7～1.5Mpa－1，且随天然含水率的增大而增大4、抗剪强度很低，且与加荷速度和排水固结条件有关5、较显著的触变性和蠕变性 56黄土黄土(loessal soil)：： 是干旱气候条件下形成的一种特殊的第四纪陆相松散堆积物分布分布: 我国西北及华北地区,面积约63万km27黄土分类：按成因分：原生黄土和次生黄土按形成年代分：老黄土和新黄土按湿陷性分：湿陷性黄土和非湿陷性黄土81.密度小，孔隙比高，孔隙大2.含水较少(10-25)，坚硬—硬塑状态3.塑性较弱 (Ip 10-13)4.透水性较强，且呈各向异性5.抗水性弱，遇水强烈崩解，湿陷明显6.压缩性中等，抗剪强度较高，粒间连接较强9黄土湿陷性(collapsibility)： 在一定压力下受水浸润后,结构迅速破坏而产生显著沉陷的性质黄土产生湿陷的最根本原因是：它具有明显的遇水连结减弱，结构趋于紧密的有利于湿陷的特殊成分和结构黄土的湿陷性又分为自重湿陷和非自重湿陷两种类型。

前者系指黄土遇水后，在其本身的自重作用下产生沉陷的现象；后者系指黄土浸水后，在附加荷载作用下所产生的附加沉陷10 膨胀土膨胀土(expansive soil)：： 是一种富含亲水性黏土矿物,且随含水量的增减体积发生显著胀缩变形的硬塑性黏土 分布：分布： 全国云南、广西、贵州、湖北最具代表性一般位于山前丘陵地区或河谷高阶地上 11膨胀土的液限、塑限和塑性指数都较大：液限为40％～68％，塑限为17%～35％，塑性指数为18～33膨胀土的饱和度一般较大，常在80％以上，天然含水率较小，17％～30％ 12工程特性：工程特性：1.低含水量，呈坚硬－硬塑状态；2.孔隙比小，密度大；3.高塑性，含黏粒及粉粒为主；4.具膨胀力,自由膨胀量>40%；5.天然状态下压缩性低，承载力高，但由于干缩裂隙发育,稳定性差浸水后或被扰动时,强度骤然降低13 膨胀土地基上建筑物的开裂图 3-27 因外墙基土收缩、基础向外扭转，墙体呈水平裂缝14膨胀土地基上房屋开裂的特点为：①山墙呈“倒八字形”，裂缝上宽下窄；②外纵墙下端呈水平裂缝，基础向外扭转，墙体上部内倾； ③房屋角端裂缝严重，而且常伴随着一定的水平位移和转动；④地坪多出现平行于外纵墙的通长裂缝 ；⑤地基反复多次胀缩，使墙体裂缝斜向交叉。

15湖南某高架灌渠支墩因膨胀土地基而倾斜16 红黏土红黏土(laterite)： 由碳酸盐类岩石在湿热气候条件下，经强烈风化作用而形成的高塑性黏土 分布分布: : 云贵高原、四川东部、广西、粤北及鄂西、湘西低山丘陵地带顶部和山间盆地、缓坡及坡脚地段 171、高塑性和分散性通常，液限为50～80%，塑限为30～60％，塑性指数为20～50%2、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；液性指数一般小于0.4；坚硬和硬塑状态3、强度较高，压缩性较低固结快剪值8º～18º，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5～15MPa4、不具湿陷性，但收缩性明显，失水后强烈收缩，原状土体缩率可达25％红粘土具有这些特殊性质，与其生成环境及其相应的组成物质有关红粘土具有这些特殊性质，与其生成环境及其相应的组成物质有关1 1）随着深度的加大，红粘土的天然含水率、孔隙比、压缩系数都有较大的增高，）随着深度的加大，红粘土的天然含水率、孔隙比、压缩系数都有较大的增高，状态由坚硬、硬塑可变为可塑、软塑，而强度则大幅度降低。

状态由坚硬、硬塑可变为可塑、软塑，而强度则大幅度降低2 2）由于地形地貌和下伏基岩起伏变化，性质变化也很大，地势较高的，由于排）由于地形地貌和下伏基岩起伏变化，性质变化也很大，地势较高的，由于排水条件好，天然含水率和压缩性较低，强度较高，而地势较低的则相反水条件好，天然含水率和压缩性较低，强度较高，而地势较低的则相反18盐渍土盐渍土(saline soil): 土中易溶盐含量>0.3% 分布分布: : 滨海型、冲积平原型、内陆型19盐渍土类型：1.氯盐型：氯盐型：具强烈的吸湿性导致土有很大的塑性和压缩性2.硫酸盐型硫酸盐型：结晶时体积膨胀，失水干燥时体积缩小，周期性松胀变化使土的结构破坏3.碳酸盐型碳酸盐型：具明显碱性反应潮湿时具很大的亲水性、塑性膨胀性20冻土冻土(frozen soil)：： 温度≤0℃并含有冰的土层 分布: 高纬度和高寒地区 类型: 多年冻土和季节性冻土21• 冻胀性： 土在冻结时，由于水分结冰膨胀，土的体积随之增大，地基隆起、开裂和变形• 融沉性： 冻土在溶化后，体积缩小，地基沉降，强度降低，还伴随下部未冻结土层中的水分向冻结土层迁移，使溶化后土质更差。

22黑龙江地区的房屋冻胀图 3-32 嫩林线小杨汽车站房屋冻胀裂缝23人工填土人工填土(filling): 指由于人类工程活动而形成的土1) 素填土素填土:主要由碎石、砂土或黏性土组成其工程性质取决于密实度和均匀性2) 杂填土杂填土:建筑垃圾土、工业废料土、生活垃圾土后一种不宜作为建筑物地基3) 冲填土冲填土:系由水力冲填泥沙形成的沉积土含水量大,透水性弱,排水固结差,一般呈软塑-流塑状态241．性质很不均匀，分布和厚度变化上缺乏规律性；2．物质成分异常复杂有天然土颗粒，有砖瓦碎片和石块，以及人类活动和生产所抛弃的各种垃圾；3．是一种欠压密土，一般具有较高的压缩性，孔隙比很大4．往往具有浸水湿陷性 25。