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1、第一章:岩石和土第一章:岩石和土2第六节第六节 岩石的工程性质及工程分类岩石的工程性质及工程分类3、 孔隙度:孔隙体积与岩石总体积之比(n)。 %100VVnn4、 孔隙比:孔隙体积与岩石中固体颗粒体积之比(e)。 snVVe 第一章:岩石和土第一章:岩石和土第一章:岩石和土第一章:岩石和土第一章:岩石和土第一章:岩石和土第一章:岩石和土第一章:岩石和土第一章:岩石和土第一章:岩石和土第一章:岩石和土第一章:岩石和土第一章:岩石和土第一章:岩石和土9第六节第六节 岩石的工程性质及工程分类岩石的工程性质及工程分类1)溶解作用: 2)水化作用: 3)氧化作用: 4)碳酸化作用: 32232232)
2、(HCOCHCOCaCOOHCaCOa)5 . 1(22424倍体积增大OHCaSOOHCaSO4223222283211154SOHOHOFeOHOFS45222232223)(432OHOSiAlOHSiOCOKOHOKAISi第一章:岩石和土第一章:岩石和土10第六节第六节 岩石的工程性质及工程分类岩石的工程性质及工程分类:指由生物活动过程引起的岩石风化。 1)生物物理风化:根劈作用2)生物化学风化:有机酸侵蚀第一章:岩石和土第一章:岩石和土11第六节第六节 岩石的工程性质及工程分类岩石的工程性质及工程分类第一章:岩石和土第一章:岩石和土12第六节第六节 岩石的工程性质及工程分类岩石的工
3、程性质及工程分类第一章:岩石和土第一章:岩石和土13第六节第六节 岩石的工程性质及工程分类岩石的工程性质及工程分类1、: 差,风化程度越高。岩体结构:岩体结构越低,风化越严重。岩石相比,力学强度越岩石力学性质:与新鲜隙越多,风化越严重。岩石破碎程度:风化裂矿等),风化越严重。多(如次生粘土、褐铁矿物成分:次生矿物越化越严重。相比,颜色越暗淡,风矿物颜色:与新鲜岩石2、:(共五级) 未风化 微风化 弱风化 强风化 全风化 第一章:岩石和土第一章:岩石和土14工程加固。排除地下水。清除强风化和全风化层喷浆护坡和封闭基坑。堵塞裂隙。灌浆第六节第六节 岩石的工程性质及工程分类岩石的工程性质及工程分类风
4、化防治措施: 第一章:岩石和土第一章:岩石和土15第六节第六节 岩石的工程性质及工程分类岩石的工程性质及工程分类 坚硬岩 较坚硬岩 较软岩 软岩 极软岩Rc:60MPa 60-30MPa 30-15MPa 15-5MPa 5MPa 2 2、 岩土(围岩)按施工工程分级岩土(围岩)按施工工程分级:(铁路部门) 第一章:岩石和土第一章:岩石和土16第六节第六节 岩石的工程性质及工程分类岩石的工程性质及工程分类1、(又叫粒组): mmmmmmmmmmmm005. 0075. 0005. 02075. 020220020200粘粒:粉砂:砂:圆砾、角砾:卵石、碎石:漂石、块石:液限:土从流动状态变为可
5、塑状态的界限含水量。液限:土从流动状态变为可塑状态的界限含水量。WL塑限:土从可塑状态变为半固体状态的界限含水量。(搓条法)。塑限:土从可塑状态变为半固体状态的界限含水量。(搓条法)。WP塑性指数:是液限和塑限的差值。表示土处在可塑状态的含水量变化塑性指数:是液限和塑限的差值。表示土处在可塑状态的含水量变化范围。范围。 四、四、 特殊土的工程性质特殊土的工程性质第一章:岩石和土第一章:岩石和土17第六节第六节 岩石的工程性质及工程分类岩石的工程性质及工程分类2、按(不同粒级的含量)分类 1717101050075. 050075. 085075. 05025. 0505 . 050252502
6、502050200粘土:粉质粘土:粘土:,塑性指数的颗粒粉土:的颗粒粉砂:的颗粒细砂:的颗粒中砂:的颗粒粗砂:的颗粒占砾砂:砂类土:的颗粒圆砾土、角砾土:的颗粒卵石土、碎石土:的颗粒漂石土、块石土:碎石类土PPPIIImmmmmmmmmmmmmmmmmm第一章:岩石和土第一章:岩石和土18第六节第六节 岩石的工程性质及工程分类岩石的工程性质及工程分类3、土的分类: 风积土瘀积土冲积土洪积土坡积和崩积土残积土4、分类: 填土盐渍土红粘土冻土软土膨胀土黄土特殊土:指按区域性分布的,具有某种特殊性质的土。特殊土:指按区域性分布的,具有某种特殊性质的土。 第一章:岩石和土第一章:岩石和土19第六节第六
7、节 岩石的工程性质及工程分类岩石的工程性质及工程分类1、:在干旱气候条件下形成的一种淡黄色或褐黄色的特殊土。2、:沙漠下风处,即秦岭以北11个省市,面积64万km2。 主要在甘肃中部和东部、宁夏南部、陕西北部、山西北部,共 41.2万km2,厚100200m。3、:(1)颗粒粒度:以粉砂为主,占60-70,其次为粘土。(2)易溶盐含量高,碳酸盐类占10-30,其次为氯化物和硫化物。(3)质地均一,结构松散,孔隙大,孔隙度为33-64。(4)垂直节理发育。(5)具湿陷性。 (6)颜色为淡黄、褐色或灰黄色。第一章:岩石和土第一章:岩石和土20第六节第六节 岩石的工程性质及工程分类岩石的工程性质及工
8、程分类4、: (2)按形成年代形成年代分类 万年)(午城黄土万年)(离石黄土万年)(马兰黄土万年)(全新世黄土300 100 10 1 1234QQQQ(3)按湿陷性湿陷性分类 1234 Q QQQ、非湿陷性黄土非自重湿陷性黄土自重湿陷性黄土、湿陷性黄土(1)按成因成因分类 冲积黄土洪积黄土坡积黄土残积黄土(黄土状土)次生黄土(流水改造)原生黄生(风成)冲积黄土洪积黄土坡积黄土残积黄土(黄土状土)次生黄土(流水改造)原生黄生(风成)第一章:岩石和土第一章:岩石和土21第六节第六节 岩石的工程性质及工程分类岩石的工程性质及工程分类5、 (1)黄土的湿陷性:地表局部汇水溶解潜蚀碟形洼地 (2)黄土
9、陷穴:地下水潜蚀地下洞穴塌陷(形成于地 下水水力梯度大的地方)。 6、 (1) 重锤表层夯实:一般采用2.53.0t的重锤,落距 4.04.5m,可消除地下1.21.75m黄土层的湿陷性。 (2) 强夯:一般采用840t的重锤(最重达200t),落距 1020(最大达40m)的高度自由下落,击实土层。第一章:岩石和土第一章:岩石和土22第六节第六节 岩石的工程性质及工程分类岩石的工程性质及工程分类(3) 土垫层:先将处理范围内的黄土挖出,然后用素土或灰土在最佳含水量下回填夯实。可消除地表下13m的黄土层的湿陷性。(4) 挤密桩:先在土内成孔,然后在孔中分层填入素土或灰土并夯实。在成孔和填土夯实
10、过程中,桩周的土被挤压密实,从而消除湿陷性。(5) 化学灌浆加固:通过注浆管,将化学浆液注入土层中,使溶液本身起化学反应,或溶液与土体起化学反应,生成凝胶物质或结晶物质,将土胶结成整体,从而消除湿陷性。 第一章:岩石和土第一章:岩石和土23第六节第六节 岩石的工程性质及工程分类岩石的工程性质及工程分类1、:由强亲水粘土矿物组成的,具有膨胀结构,以及强胀缩性,多裂隙性,强度衰减性的高塑性粘土。 2、:风化的粘土矿物被流水带到东南部河流中下游沉积。当为蒙脱石、伊犁石时为膨胀土。主要分布在太行山秦岭四川盆地西缘云南下关这一线的东南边。 第一章:岩石和土第一章:岩石和土24 3、:(1)颗粒粒度:以粘
11、土矿物为主,占35-50以上,其次为粉砂。(2)矿物成分:以蒙脱石、伊犁石为主。(3)具膨胀结构: (4)强烈胀缩性: 第六节第六节 岩石的工程性质及工程分类岩石的工程性质及工程分类水分子联接,联接力弱,可进矿物晶格间为形成结合水膜子粘土矿物表面吸附水分分子结构单元,孔隙中进水片状矿物叠置成各类型2,O以上收缩:失水收缩率达以上量为干燥状况下,吸水膨胀以上量为天然状况下,吸水膨胀膨胀504023第一章:岩石和土第一章:岩石和土25第六节第六节 岩石的工程性质及工程分类岩石的工程性质及工程分类4、(1)边坡膨胀和滑塌吸水后粘聚力为O,内摩擦角只有几度。(2)基床翻浆冒泥。(3)地基不均匀沉降。
12、第一章:岩石和土第一章:岩石和土26防止水进入 第六节第六节 岩石的工程性质及工程分类岩石的工程性质及工程分类地基土质改良 1) 防水保湿换填土 灌石灰水形成Ca(OH)2吸收周围水 分子形成CaCO3胶结土壤 天沟、侧沟、吊沟、肓沟 地表隔水层 防止水流失:水平和垂直隔水层,合理绿化。5、 第一章:岩石和土第一章:岩石和土27第六节第六节 岩石的工程性质及工程分类岩石的工程性质及工程分类5、 2) 地表防护:排水沟坡面加固:植被护坡骨架护坡:片石护坡、拱形护坡支挡措施:抗滑桩、挡墙 3),增大基础侧面摩擦力,或增加附 加压力克服土的膨胀。 第一章:岩石和土第一章:岩石和土28第六节第六节 岩
13、石的工程性质及工程分类岩石的工程性质及工程分类1、:天然含水量大、压缩性高、承载力低,抗剪强度差的软塑流塑状粘性土。(如淤泥、淤泥质土)。 2、:河流入海口、湖沼洼地等静水或缓慢流水下沉积,并经生物化学作用而成。主要分布在长江三角洲、珠江三角洲、洞庭湖、洪泽湖、太湖、湖、滇池、牛轭湖、沼泽等地。 第一章:岩石和土第一章:岩石和土29第六节第六节 岩石的工程性质及工程分类岩石的工程性质及工程分类3、:(1)颗粒粒度以粘土为主,可达6070,其次为粉砂。(2)矿物成分以伊犁石为主,有机质可达89。(3)具典型的蜂窝状结构,孔隙度在5065之间。(4)具层理性。 4、(1)承载力低:一般容许承载力为
14、0.1MPa,有时甚致低于0.04MPa。(2)压缩性高、沉降量大、固结慢。(3)触变性。(4)流变性。 第一章:岩石和土第一章:岩石和土301)排水砂井:=0.4-2.0m,灌入中、粗砂。2)砂垫层;3)抛石挤淤和爆破排淤。 4)生石灰桩5)强夯:锤重10-20t,升高10-40m,自由下落,靠冲击力使 软土迅速排水,加固深度达11-12m。6)旋喷桩:7)换填土;8)软沉井;9)堆截顶压。第六节第六节 岩石的工程性质及工程分类岩石的工程性质及工程分类5、 水泥砂浆化学浆液吸水散热桩周温度升高,使软土脱水第一章:岩石和土第一章:岩石和土312 2、多年冻土、多年冻土1):冻结状态持续三年以上
15、,甚致百年不化的冻土。2): 1 1、季节性冻土、季节性冻土1):冬季冻结,夏季全部融化的特殊土。2):高纬度冻土。长江以北。3):冻胀融沉性。 :温度低于0,并含有冰的特殊土。 第六节第六节 岩石的工程性质及工程分类岩石的工程性质及工程分类西部高山区。高原冻土:青藏高原,由北向南逐渐灭兴安岭)克石黑河以北(大小高纬度冻土:满洲牙第一章:岩石和土第一章:岩石和土32第六节第六节 岩石的工程性质及工程分类岩石的工程性质及工程分类3、:(1)组成:岩土颗粒、水。(2)结构:(3)构造:层状结构网状结构整体结构非衔接型衔接型4、 冻拨冰丘、冰椎、冰舌上限改变或人工热熔)路基下沉(因多年冻土)(因多年冻土上限改变路堤滑塌、边坡滑塌。 因冻胀融沉造成 第一章:岩石和土第一章:岩石和土33第六节第六节 岩石的工程性质及工程分类岩石的工程性质及工程分类5、 1)排水 地表水 地下水:盲沟路堤底部铺设:草皮、泥炭、苔藓、炉渣、粘土层散热桩通风管抛石边坡 2)保温 3)土质改良:4)换填土:改为砂、砾、卵石土。5)降低冰点:土中加化学物质。6)旱桥 第一章:岩石和土第一章:岩石和土34第六节第六节 岩石的工程性质及工程分类岩石的工程性质及工程分类 湿陷性湿陷性强烈胀缩性强烈胀缩性承载力低,压缩性高、固结慢承载力低,压缩性高、固结慢 冻胀融沉性冻胀融沉性