红层残积土工程特性与应用.docx

红层残积土工程特性与应用彭柏兴1，2王星华1(1中南大学土木建筑学院长沙410075)(2长沙市勘测设计研究院长沙410007)摘要湘北红层残积土具有特殊的工程地质特性，作为基础持力层时，其指标选择存在不小难度。通过工程实测资料分析，对红层残积土地基承载力的确定及变形特征进行了讨论，提出了确定红层残积土地基承载力和变形模量的方法。关键词土力学，红层，残积土，工程特性，湘北分类号TU44，P642.13文献标识码A文章编号1000-6915(2004)增1-4405-04APLICATIONANDENGINEERINGPROPERTIESOFRESIDUALSOILSOFREDBEDSPengBaixing1，2，WangXinghua1(1CivilArchitecturalEngineeringCollege，CentralSouthUniversity，Changsha410075China)(2ChangshaInstituteofInvestigationandDesign，Changsha410007China)AbstractResidualsoilsofredbedsinnorthHunanProvinceexhibitspecialengineeringgeologicbehaviors.Therearemanydifficultiesintheselectionofmechanicalindexeswhentheyareusedassupportingcourse.Basedonanalysesofmeasureddata，thedeterminationofbearingcapacityanddeformationcharacteristicsofthesesoilsactingassubgradearediscussed.Theevaluationmethodsforthebearingcapacityofthiskindoffoundationanddeformationmodulusarealsosuggested.Keywordssoilmechanics，redbed，residualsoil，engineeringgeologicbehavior，northHunanProvince米至数十米的残积土层，该地层普遍埋深为5～12m，随着长沙市高层、超高层建筑的发展，它们多数建有1～3层地下室，地下室底板常位于残积土层中。本文通过对红层残积土工程性质的试验分析，希望对挖掘红层残积土的地基潜力有所裨益。前言1长沙市位于湘江和浏阳河交汇的河谷阶地，周围为地势较高的山丘，为盆地地形，常称作湘浏盆地或长平盆地，是我国东南丘陵中的中生代断陷盆地。占盆地60%以上的基底岩石为白垩系～第三系内陆湖相沉积的碎屑岩，岩性有泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、砂砾岩，并以前者为主，胶结物以泥质为主，局部为钙质，混杂着游离的红色氧化铁，呈褐红色、红色，俗称红层。由于第四纪更新世期间强烈的化学风化作用及局部构造影响，形成了厚达数2红层残积土的工程性质2.1成因及物质成分残积土基本上失去了原岩的性质，是岩石风化后残留在原地的土[1]。由于各种风化因素的影响，原岩在风化过程中，其化学成分有一定程度的改变。2004年4月10日收到初稿，2004年6月1日收到修改稿。作者彭柏兴简介：男，1968年生，现为博士研究生、高级工程师、注册土木工程师(岩土)，主要从事岩土工程方面的勘测、设计、研究工作。E-mail：pbaix@163.com。?4406?岩石力学与工程学报2004年湘北红层残积土主要为粉质粘土或粘土，局部含砾石。据分析，土颗粒组成为粘粒38%～45%，粉砂32%～35%，砂粒17%左右。矿物以石英、高岭石、伊利石、蒙脱石为主，含少量长石、方解石、针铁矿，粘土矿物中伊利石占21%～45%，化学成分以SiO2，Al2O3，Fe2O3为主，硅、铝含量比较大，说明硅有少量淋失，铁、铝有所富集，可溶盐和有机质成分甚微，pH值一般小于5。2.2物理力学性质指标在湘北地区，红层为第四系河流松散堆积物覆盖。受原始地貌及构造影响，红层残积土的状态及厚度变化很大。在丘陵岗地上往往直接出露，以坚硬状态为主，厚度较小；在河流冲积物堆积区，其上往往沉积有数米富含地下水的砂砾层，砂砾层上多覆盖隔水性能良好的冲积粉质粘土，二者构成了上细下粗的二元结构。自砂砾层与红层接触面以下，常具有软塑～可塑～硬塑～坚硬的渐变剖面。其物理力学性质指标见表1。红层在成岩过程中，粘粒间排失了大量的孔隙水、矿物间的层间水、吸附水和化合水，因而风化后其泥质细粒具有较大的吸水性。同时，在残积层上覆盖有地下水补给来源丰富的砂砾层，其下的基岩不透水，排水条件差。残积土的物理力学性质特征如下