4-岩土的工程性质.ppt

黄土： 干旱气候条件下形成的，以粉粒为主，富含碳酸钙，肉眼可见大孔隙，垂直节理发育，常呈现直立的天然边坡。 * 分布: 我国西北及华北地区,面积约63万km2。 工程特性： 天然含水较少，坚硬—硬塑状态 压实程度差，孔隙比高，孔隙大 透水性较强，且呈各向异性，垂直方向强 抗水性弱，遇水强烈崩解，湿陷性明显 强度较高，压缩性中等，塑性较弱。 * * 黄土 * 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 黄土的工程地质问题 黄土湿陷 黄土潜蚀和陷穴 黄土冲沟发展及黄土泥流 黄土路堑边坡的冲刷防护 边坡稳定性及边坡设计等 * 黄土湿陷性：受水浸润后,在一定压力下，结构迅速破坏而产生显著沉陷的性质。 湿陷系数 ：由室内浸水压缩试验测得的黄土样在某种规定压力下的湿陷量与土样原始高度的比值。δs≥0.015为湿陷性黄土。 湿陷类型：自重湿陷与非自重湿陷。 实测或计算自重湿陷量7 cm 时,为自重湿陷性黄土场地. * 通常，黄土的天然含水量愈小，所含可溶盐特别是易溶盐愈多，孔隙比愈大，干容重愈小，则湿陷性愈强。 并非所有黄土都具有湿陷性，一般老黄土无湿陷性，新黄土有湿陷性。 湿陷性黄土多位于地表以下数米至十余米，很少超过20m厚。 防治黄土湿陷的措施： 可分两个方面，一方面可采用机械的或物理化学的方法捉高黄土的强度，降低孔隙度，加强内部联结；另一方面则应注意排除地表水和地下水的影响。 * 黄土陷穴 黄土地区地下常有各种洞穴，这些洞穴容易使上覆土层陷落，故称为黄土陷穴。 洞穴成因：黄土自重湿陷、地下水潜蚀、人工洞穴。 地下水在黄土中的潜蚀作用：地下水在流动过程中，一方面能溶解黄土中易溶盐；另一方面把黄土中粉土颗粒及部分粘土颗粒冲动带走，在土中造成空洞。黄土中易溶盐含量越高，大孔越多：地下水流量、流速越大，就越有利于潜蚀作用进行。 * 对于埋藏不深的小规模陷穴，一般用简易勘探方法，如洛阳铲、小螺纹钻等探测。对于大面积普查地下较深范围内较大洞穴的分布，可采用地震、等物探方法结合钻探方法进行探测。 防治黄土陷穴：针对已查明的陷穴可采用开挖回填，夯实等方法，洞穴较小也可用灌注砂或水泥砂浆充填。针对地下水，要在工程建筑物附近作好地表排水工程，不许地表水渗入建筑物地下，以防止潜蚀作用继续发展。 * 冻土： 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。 * 冻土的冻胀融沉现象: 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。 季节冻土冬季冻胀使路基隆起，春季融化使路基下沉，甚至发生翻浆冒泥。。 * 多年冻土的结构与构造 结构:冻土内水(冰)的分布状况 整体结构： 冻结快，土中冰晶均匀 分布，冰与土成整体状 态。这种冻土有较高的 强度，工程性质好。 网状结构： 冻结过程中水分转移和聚 集，形成交错网状冰晶， 原有土体结构受到严重破 坏。这种冻土冻胀融沉严 重，工程性质不良。 层状结构： 土粒与薄冰互层，原有 结构完全被冰层分割破 坏。这种冻土冻胀融沉 严重，工程性质差。 * 构造： 季节冻土层与多年冻土层之间的接触关系。 * 多年冻土的工程性质: 冻土具有明显的流变性，长期荷载作用下冻土的持久强度大大低于瞬时加荷的强度。 只有土中所含水量超过某个界限值时，冻结过程中才出现冻胀现象，这个界限含水量称为起始冻胀含水量。 冻土融化下沉由两部分组成，一部分是在外力作用下的压缩变形，另一是在负温变为正温时的自身融化下沉。 * 多年冻土的工程地质问题： 路基基底稳定问题： 在地表修筑路堤，使多年冻土上限上升，在路堤内形成冻土结核，产生冻胀，夏季融化后可能引起沿上限局部滑塌。 开挖路堑，则使多年冻土上限下降，若此多年冻土为融沉或强融沉性的，则可能造成严重下沉，路堑边坡滑动。 因此，在路基基底表面设置保温层，尽量防止多年冻土上限上下波动，是一项重要措施。保温材料最好就地取材，例如泥炭层，塔