[工学]第四章 地貌与第四纪松散沉积物最新版.ppt

工程地质第四章 地貌与第四纪松散沉积物地貌3 1第四纪松散沉积物3 2特殊土极其工程地质性质3 31.地貌形成和发展(1)地貌形成和发展的动力是内外力共同作用的结果，内力起决定性作用,外力起雕塑作用工程地质 4.1 地貌4.1.1 地貌概述1.地貌形成和发展（2）地貌形成、发展的规律和影响因素：取决于内外力作用之间量的对比；取决于地貌水准面；取决于地质构造、岩性、气候条件工程地质 4.1 地貌(1)地貌分级巨型地貌: 大陆与海洋，内海与山系大型地貌：山脉、高原、山间盆地 中型地貌：河谷及河谷之间的分水岭小型地貌：残丘、阶地、沙丘、小的 侵蚀沟工程地质 4.1.1 地貌概述2.地貌的分级与分类：(2)地貌形态分类按地貌的绝对高度、相对高度及 地面的平均坡度等形态特征进行 分类见表4－1工程地质2.地貌的分级与分类工程地质（3） 地貌的成因分类：内力地貌：构造地貌、火山地貌工程地质外力地貌水成地貌（如河流地貌） 冰川地貌 风风成地貌（雅丹地貌） 岩溶地貌（喀斯特） 重力地貌 黄土地貌 冻冻土地貌2.地貌的分级与分类：工程地质敦煌雅丹地貌 魔鬼城继乌禾 尔魔鬼城、诺 敏风城魔鬼城 之后发现的第 ３处魔鬼城， 也是国内已经 发现的最大的 一片雅丹地貌 。

雅丹地貌实例岩石雅丹：乌尔禾 (新疆) 工程地质雅丹地貌实例工程地质冰川地地貌实例冰蚀地貌 由粗砾围成的多边 形土（右图） 工程地质流水地貌实例工程地质重力地貌实例工程地质黄土地貌实例工程地质岩溶地貌实例1.山岭地貌(1)山岭地貌的形态要素：包括山顶、山坡、山脚等明显的形态长条状延伸的山顶称山脊，相邻两山顶之间的部分为垭口工程地质 4.1 地貌4.1.2 地貌类型工程地质山岭地貌实例指出图中山岭要素（2）山岭地貌的类型：构造变动形成的山岭 ：平顶山、单面山、褶皱山、断块山和褶皱断块山工程地质1.山岭地貌工程地质(2）山岭地貌的类型1.山岭地貌火山作用形成的山岭：常见的有锥状火山（岩浆流动性小）或盾状火山（岩浆流动性大故基部大，坡度小）剥蚀作用形成的山岭：山体在地质构造的基础上，经外力剥蚀作用所形成的垭口：对于公路工程研究山岭必须重点研究垭口越岭的公路路线若能寻找合适垭口，可以降低公路高程和减少展线工程量图为兰州工程地质 （3）垭口与山坡垭口的类型有： A、构造型垭口B、剥蚀型垭口C、剥蚀-堆积型垭口工程地质不论越岭线或山脊线，路线的绝大部分总是设置在山坡或靠近岭顶的斜坡上所以在路线勘测中总是把越岭的垭口和展线山坡作为一个整体通盘来考虑的。

山坡的外部形态特征包括山坡高度、宽度及纵向轮廓等工程地质4.1.2 地貌类型2.山坡（1）按山坡的纵向轮廓分类直线型山坡：山坡坡度均匀凸形山坡：上缓下陡，往往将其上部作为公路的路基 凹型山坡：上部陡，下部急剧变缓 阶梯形坡：水平岩层或古滑坡形成工程地质4.1.2 地貌类型2.山坡：类型（2）按山坡地纵向坡度分类微坡：小于15度的缓坡：介于16度-30度的 陡坡：介于31度-70度的 垂直坡：大于70度的工程地质4.1.2 地貌类型2.山坡：类型稳定性高，平缓的山坡往往便于公路展线但应注意不良的工程地质问题因为平缓或低洼的地方往往有堆积物或汇集地下水工程地质4.1.2 地貌类型2.山坡：类型构造平原侵蚀平原堆积平原工程地质4.1.2 地貌类型高平原 中平原 低平原按高程分按成因分3.平原地貌第四纪有二百多万年的历史，第四纪沉积物沉积历史不长，是一种松散的沉积物由于沉积环境比较复杂，沉积物的性质、结构厚度在水平方向或垂直方向都具有很大的差异性工程地质4.2 第四纪松散沉积物4.2.1 第四纪松散沉积物类型第四系松散沉积物的类型：表4-2 成 因风风化 残积积重力堆积积大陆陆流水堆积积海水堆积积地下水 堆 积积冰川堆积积风风力 堆积积成 因 类类 型残积积 物坠积坠积 物 崩塌堆 积积物滑 坡堆积积 物、土 溜冲积积物、 洪积积物、 冲积积物、 三角洲、 湖泊、沼 泽泽堆积积物 堆积积物、滨滨海、 浅海、 深海、 三角洲 河--- 海堆 积积物泉水洞 穴堆积积 物冰碛碛冰 水冰碛碛 湖堆积积 物风积风积 物 、风风水 堆积积物工程地质工程地质 4.2.2第四系松散沉积物基本特征与工程地质性质1.湖泊沉积物：总的特点是由湖岸向湖心沉积颗粒逐渐变细即湖岸附近是较粗的砾、砂沉积。

磨圆度较好，有明显的层理、交错层理和磨圆度干旱和潮湿地区沉积不一样工程地质4.2.2第四系松散沉积物基本特征与工程地质性质2.海洋沉积物由岸向海洋方向分为：滨海带、浅海带、大陆斜坡和深海带工程地质 4.2.2第四系松散沉积物基本特征与工程地质性质冰川融化，就地堆积的 物质为冰碛没有分选，磨圆度差砾石表面常有冰川磨光面和冰川擦痕，砾石因长期受冰川作用而变形具有一定的分选性和磨圆度3.冰碛与冰水沉积物工程地质 4.2.2第四系松散沉积物基本特征与工程地质性质在干燥的气候条件下，风化碎屑物质被风吹起，搬运一定距离堆积而成风积土风积土主要有两种类型即风成砂和风成黄土4.风积物工程地质 4.风积物（1）风成砂在干旱地区，风力将砂粒吹起，其中包括粗、中、细粒的砂，吹过一定距离后风力减弱，飞飓的砂粒坠落堆积而成风成砂一般统称为沙漠工程地质 4.风积物（2）风成黄土在干旱气候条件下，随着风的停息而沉积成的黄色粉土沉积物称风成黄土，或简称黄土工程地质 （2）风成黄土特征：无层次，质地疏松，雨水易于渗入地下，有垂直节理，常在沟谷两侧形成峭壁陡立天然状态下的黄土如未被水浸湿，其强度一般较高，压缩性也小，是建筑物的良好地基。

工程地质 4.3 特殊土及其工程地质性质1.软土的特征颜色:灰绿、灰黑 粒度成分：粘粒及粉粒矿物成分：石英、长石、云母、 伊犁石、高龄石结构：海绵状或蜂窝状构造：层理构造4.3.1 软土工程地质 4.3.1 软土2.软土的成因及分布（1）沿海沉积型 :按沉积部位又可分为：滨海相、泻湖相、溺谷相、三角洲相;（2）内陆湖盆沉型 ； （3）河滩沉积型 ； （4）沼泽沉积型；工程地质 4.3.1 软土3.软土的工程地质特征（1）天然含水量高，孔隙比大； （2）透水差，压缩性高； （3）抗剪强度低； （4）具有触变性； （5）流变性显著 工程地质 4.3.2 黄土2、黄土的成因及其分布（1）成因：原生黄土为风力的作用，如我过北方的黄土为季风环流与西风环流共同作用的结果次生黄土为河流、洪流共同作用的结果.1.黄土及其特征（见4.2所）工程地质 4.3.2 黄土3.黄土的工程地质特征（1）黄土的粒度成分：以粉粒为主，约占60%- 70%,其次是砂粒和粘粒各占1%-29% 和 8%-26% 粒度成分在水平方向上有规律的变化工程地质 3.黄土的工程地质特征（2）黄土的相对密度和密度:黄土 的相对密度在2.54-2.84 之间。

砂 粒含量高相密度低黄土的密度 低 （3）黄土的含水量:含水量与气候 和地下水位有关，含水量高则湿陷 性弱，含水量低则湿陷性强含水 量超过25%就不再具有湿陷性工程地质 3.黄土的工程地质特征4）黄土的压缩性 压缩性中等，只有近代堆积的黄土是高压缩性的（5）黄土的抗剪强度 抗剪强度中等干燥的黄土工程性质并不是很差，但遇水软化甚至湿陷后强度急剧降低常引起工程建筑物的破坏工程地质 3.黄土的工程地质特征（６）黄土的湿陷性:自重湿陷和非自重湿陷后者比较普遍，工程意义大黄土的湿陷性用相对湿陷系数衡量黄土地区地下通常有天然或人工的洞穴，这些洞穴的存在和发展容易造成上覆土层和工程建筑物的突然陷落，称为黄土的陷穴工程地质 砂页岩、花岗岩黄壤实例工程地质 4.3.3 膨胀土（1）膨胀土的特征颜色: 多为灰白、棕黄、 棕红、褐色等 粒度成分: 以粘粒为主 粘粒的成分:次生矿物 膨胀、收缩特性 裂隙:十分发育 超固结性:早期形成的膨胀土具有1.膨胀土的特征及其分布工程地质 1.膨胀土的特征及其分布世界各国均有分布，我国是膨胀土分布 最 广、面积最大的国家之一2）膨胀土的分布2.膨胀土的成因和时代工程地质（1）成因：冲积、洪积、残积、坡积等多种因素都 可以形成膨胀土。

2）时代：从晚第三纪的晚新世N2开始到更新世晚期Q3都有工程地质3.膨胀土的工程特性 （1）土的液限WL>40％，塑性指数Ip>17 （2）膨胀土有显著的吸水膨胀，失水收缩 两种变形特性，一般强度较高，压缩性低易被误认为是较好地基土3）膨胀土具有超固结性工程地质4.膨胀土的胀缩性指标（1）自由膨胀率(Fs )：人工制备的烘干样在水中吸水后体积增量与原体积之比Fs＞40%时为膨胀土2）膨胀率(Csw)：人工制备的烘干样在一定的压力下，侧向受限浸水膨胀稳定以后，试样增加高度与原高度之比Csw≥ 40%时为膨胀土工程地质4.膨胀土的胀缩性指标5.膨胀土路基的施工技术 强膨胀土稳定性差，不应作为路填料；中等膨 胀土宜经过加工、改良处理后作为填料；直接 使用中、弱膨胀土填筑路堤时，应及时对 边 坡及顶部进行防护 （3）线缩率(esl)土样收缩后高度减小量与原高度之比esl≤5%时为膨胀土 工程地质 4.3.4 盐渍土地下水的矿化度高，有充分的盐分来源;地下水埋藏较浅，毛细作用能达到地表有被蒸发作用影响的可能气候干旱，年降雨量小于蒸发量土中易溶盐的含量大于0.5％时为盐渍土1）盐渍土的形成条件1.盐渍土的形成和类型工程地质1.盐渍土的形成和类型按形成的原因可分为：盐土、碱土和胶碱土;按地理分布区域分类:我国的分为滨海盐渍土、内陆盐渍土和冲击平原盐渍土;按含盐成分分:见P91表4-4、5(2)盐渍土的分类工程地质 4.3.4 盐渍土（1）结晶盐的膨胀性（2）盐渍土的力学性质 （3）盐渍土的湿陷性和水稳性（4）盐渍土的压实性（5）盐渍土中的有害毛细水作用2.盐渍土的工程性质工程地质 4.3.5 红土红土的形成 （三个阶段）碎屑化和粘土化阶段红土化阶段铝土矿物阶段1.红土的形成与分类（1）红土的形成工程地质 （1）红土的形成红土分布在北纬35度到南纬35度之 间，我国分布在北纬32度以南。

发育因素高温、多雨、潮湿、干湿季节；母岩成分；地形、地貌和新构造运动红土分布地域工程地质 4.3.5 红土红土层次一层:均质红土和网纹红土；二层:杂色粘性土；三层:一般残积土（1）红土的形成工程地质 （2）红土的分类按物质来源分两类残积红土 网纹红土综合分类碳酸盐形成的典型红粘土；玄武 岩形成的红粘土； 花岗岩形成的红土； 红层出路区红土； 中更新世网纹红土工程地质 4.3.5 红土2.红土的工程性质（1）液限教高，含水较多（2）孔隙比变化范围大（3）强度变化范围大（4）膨胀性极弱，有一定的收缩性（5）浸水后强度一般降低工程地质 砂页岩砖红壤、红壤实例工程地质 4.3.6 冻土（1）季节性冻土主要分布在我国华北、西北及东北地区2）季节性冻土对建筑物的危害主要是有土的冻胀、融沉引起的1.季节冻土及其冻融现象工程地质 4.3.6 冻土（1）多年冻土的分布及其特征分布：高原冻土分布在青藏高原及西部高山（天山、阿尔泰山及祁连山高纬度冻土主要分布在大、小兴安岭自满洲里—牙克石—黑河一线以北2.多年冻土及其工程性质工程地质（1）多年冻土的分布及其特征特征①组成特征：土粒、冰、未冻水和气体四体组成②结构特征：整体结构、网状结构和层状结构③构造特征：衔接型构造、非衔接型构造。

工程地质 4.3.6 冻土① 物理及水理性质② 力学性质：冻土的强度和变形仍可由抗压强度、抗剪强度和压缩系数来表示2）多年冻土工程性质1.膨胀土有哪些工程地质特性？2.黄土的成因极其工程地质性质工程地质作业作业。