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1、第五章第五章 土体的工程地质探讨土体的工程地质探讨 第一节土体结构及其效应土体的涵义包括下列内容:土体的涵义包括下列内容:1 1、土体是由未成岩的松散土组成的,因此它在时间年头上应是新第三纪、土体是由未成岩的松散土组成的,因此它在时间年头上应是新第三纪 以来的地质体。(以来的地质体。(23.323.3万年以来)万年以来)2 2、土体的上限是地表面,下限随着人类活动的深度而异,只要有影响工、土体的上限是地表面,下限随着人类活动的深度而异,只要有影响工 程经济活动平安和稳定的松软土组成的地质体,即是它的下限。程经济活动平安和稳定的松软土组成的地质体,即是它的下限。3 3、土体是多相组合的体系,因此
2、它有与岩体不同的独特的工程地质性质、土体是多相组合的体系,因此它有与岩体不同的独特的工程地质性质 和效应,如:可塑性、胀缩性、崩解性等。和效应,如:可塑性、胀缩性、崩解性等。4 4、土体是在地质历史年头中有规律地构成的地质体,所以它有独自的结、土体是在地质历史年头中有规律地构成的地质体,所以它有独自的结 构特征及其效应。构特征及其效应。5 5、土体是一个开放和动的系统,除土体本身受人类工程活动影响而发生、土体是一个开放和动的系统,除土体本身受人类工程活动影响而发生 变异,同时它还遭遇区域稳定性(地应力)的影响。变异,同时它还遭遇区域稳定性(地应力)的影响。因此,土体的概念,总结为:因此,土体的
3、概念,总结为:土体:是指新第三纪以来,与人类工程经济活动的平平稳定有关,并受人类土体:是指新第三纪以来,与人类工程经济活动的平平稳定有关,并受人类 工程经济活动和区域稳定性影响,具有独自的结构特征和工程地质特工程经济活动和区域稳定性影响,具有独自的结构特征和工程地质特 性,是呈开放和动的系统的未成岩的松软土积累的地质体性,是呈开放和动的系统的未成岩的松软土积累的地质体 土体结构:土的物质成分及其微观结构和各种成因的地质界面构土体结构:土的物质成分及其微观结构和各种成因的地质界面构 成的宏观结构的综合体。成的宏观结构的综合体。影响土体稳定性的结构效应土体界面效应土体的联合作用1、土体的风化界面2
4、、土体中的懦弱夹层与裂隙面3、土体不同岩性界面指土体内各层间或结构体(即不连续面所切割的块体)间相互制约相互影响地与工程发生作用。土体的微观 结构效应国内外大量探讨表明,湿陷性黄土、红粘土、饱和粉砂土等的力学特性和水理性质,是由于土的微观结构所确定的。土体工程地质探讨的基本问题 1、土层的成因类型和形成年头 2、土层的水平和垂直方向上的变更规律 3、各类土的成分和结构及其工程地质性质和指标 4、四周人为的或自然环境的影响 5、预料土体的可能变更,提出改良土和土体的措施 其次节其次节土体主要成因类型土体主要成因类型 的基本特征的基本特征 土体按其形成条件可分为陆相、泻土体按其形成条件可分为陆相、
5、泻湖相、和海相沉积物。以上各相又可再湖相、和海相沉积物。以上各相又可再细分为成因类型和组。细分为成因类型和组。陆相沉积的土体:1、残积土体 2、坡积土体 3、崩积土体 4、洪积土体 5、冲积土体 6、冰川积累土体 7、冰水积累土体 8、湖积土体 9、风积土体 残残积积土土体体陆相沉积土体陆相沉积土体 岩岩石石在在原原位位置置上上的的各各种种风风化化产产物物,也也就就是是残残积积物物母母岩岩的的风风化壳。化壳。此此类类土土体体的的成成分分相相当当困困难难,可可能能是是粘粘土土类类土土,也也可可能能是是松松散散的的碎碎屑屑土土。粘粘土土类类土土主主要要是是岩岩石石的的化化学学风风化化产产物物,碎碎
6、屑屑土土则则多多是是岩岩石物理风化的结果石物理风化的结果 在在冲冲蚀蚀和和片片状状剥剥蚀蚀不不发发育育或或弱弱发发育育的的地地方方,对对残残积积物物形形成成有有利利,在那里可达到确定的厚度。在那里可达到确定的厚度。残残积积土土体体与与母母岩岩的的关关系系为为渐渐变变过过渡渡关关系系,残残积积土土体体中中一一明明显显特特征是层理性不明显,假如有层理性则也是其母岩残留的产物。征是层理性不明显,假如有层理性则也是其母岩残留的产物。残残积积土土体体是是由由基基岩岩风风化化而而成成,未未经经搬搬运运留留于于原原地地的的土土体体。它它处处于岩石风化壳的上部,是风化壳中剧风化带。于岩石风化壳的上部,是风化壳
7、中剧风化带。残积土一般形成剥蚀平原。残积土一般形成剥蚀平原。残残积积土土体体陆相沉积土体陆相沉积土体1 1、影响残积土工程地质特征因素主要是气候条件和母岩的岩性:、影响残积土工程地质特征因素主要是气候条件和母岩的岩性:1 1)气候因素)气候因素 气气候候影影响响着着风风化化作作用用类类型型 从从而而使使得得不不同同气气候候条条件件不不同同地地区区的残积土具有特定的粒度成分、矿物成分、化学成分。的残积土具有特定的粒度成分、矿物成分、化学成分。干干旱旱地地区区:以以物物理理风风化化为为主主,只只能能使使岩岩石石裂裂开开成成粗粗碎碎屑屑物物和和砂砂砾,缺乏粘土矿物,具有砾石类土的工程地质特征。砾,缺
8、乏粘土矿物,具有砾石类土的工程地质特征。半半干干旱旱地地区区:在在物物理理风风化化的的基基础础上上发发生生化化学学变变更更,使使原原生生的的硅硅酸酸盐盐矿矿物物变变成成粘粘土土矿矿物物;但但由由于于雨雨量量稀稀有有,蒸蒸汽汽量量大大,故故土土中中常常含含有较多的可溶盐类;如碳酸钙、硫酸钙等。有较多的可溶盐类;如碳酸钙、硫酸钙等。潮潮湿湿地地区区:a a、在在潮潮湿湿而而温温煦煦,排排水水条条件件良良好好的的地地区区,由由于于有有机机质质快快速速腐腐烂烂,分分解解出出CO2CO2,有有利利于于高高岭岭石石的的形形成成。b b、在在潮潮湿湿温温煦煦而而排水条件差的地区,则往往形成蒙脱石。排水条件差
9、的地区,则往往形成蒙脱石。可可见见:从从干干旱旱、半半干干旱旱地地区区至至潮潮湿湿地地区区,土土的的颗颗粒粒组组成成由由粗粗变变细;土的类型从砾石类土过渡到砂类土、粘土。细;土的类型从砾石类土过渡到砂类土、粘土。残残积积土土体体陆相沉积土体陆相沉积土体2 2)母岩因素)母岩因素 母岩的岩性影响着残积土的粒度成分和矿物成分;母岩的岩性影响着残积土的粒度成分和矿物成分;酸性火成岩酸性火成岩 含较多的粘土矿物,其岩性为粉质粘土或粘土;含较多的粘土矿物,其岩性为粉质粘土或粘土;中性或基性火成岩中性或基性火成岩 易风化成粉质粘土;易风化成粉质粘土;沉沉积积岩岩大大多多是是松松软软土土经经成成岩岩作作用用
10、后后形形成成的的,风风化化后后往往往往复复原原原原有松软土的特点,有松软土的特点,如:粘土岩如:粘土岩 粘土;细砂岩粘土;细砂岩 细砂土等。细砂土等。残残积积物物的的厚厚度度在在垂垂直直方方向向和和水水平平方方向向变变更更较较大大;这这主主要要与与沉沉积积环环境境、残残积积条条件件有有关关(山山丘丘顶顶部部因因侵侵蚀蚀而而厚厚度度较较小小;山山谷谷低低洼洼处处则厚度较大。)则厚度较大。)残积物一般透水性强,以致残积土中一般无地下水。残积物一般透水性强,以致残积土中一般无地下水。残残积积土土体体陆相沉积土体陆相沉积土体2 2、残积土体的其他一些特征是:、残积土体的其他一些特征是:(1 1)岩岩层
11、层经经风风化化后后彻彻底底变变松松并并软软化化,孔孔隙隙度度、亲亲水水性性、透透水水性性增增高高,其他一些性质也有变更,总之与下伏母岩的性质有根本的差别。其他一些性质也有变更,总之与下伏母岩的性质有根本的差别。(2 2)残残积积物物,尤尤其其是是经经过过化化学学风风化化的的残残积积物物中中积积聚聚了了大大量量的的粘粘土土矿矿物,这与下伏母岩的成分有根本的差别。物,这与下伏母岩的成分有根本的差别。(3 3)在在蒸蒸发发大大于于降降水水的的气气候候条条件件下下,风风化化带带土土层层冲冲刷刷微微弱弱,故故积积聚聚了一些可溶于水的单盐并出现盐碱化,严峻地变更了土的建筑性能。了一些可溶于水的单盐并出现盐
12、碱化,严峻地变更了土的建筑性能。(4 4)残残积积土土体体的的氢氢离离子子浓浓度度显显著著下下降降,形形成成酸酸性性介介质质环环境境,对对建建筑筑物基础的钢筋混凝土构件有害。物基础的钢筋混凝土构件有害。(5 5)残残积积土土体体中中常常赋赋存存确确定定数数量量的的地地下下水水,在在基基坑坑开开挖挖施施工工中中应应实实行相应的措施。行相应的措施。(6 6)斜斜坡坡区区的的残残积积土土体体在在重重力力作作用用下下极极易易发发生生变变形形,形形成成滑滑坡坡、倒倒塌现象。塌现象。坡坡积积土土体体陆相沉积土体陆相沉积土体 在斜坡坡脚处,或相对低洼处形成的陆相积累物。在斜坡坡脚处,或相对低洼处形成的陆相积
13、累物。岩岩性性以以粘粘土土为为主主,有有时时也也混混有有砂砂、碎碎石石或或岩岩块块等等粗粗粒粒物物质质的的透透镜镜体体或或夹夹层层。积积累累土土体体的的厚厚度度变变更更很很大大,缓缓坡坡处处厚厚度度大大,陡陡坡坡处处厚厚度度小小,在在坡坡角角处处常常形形成成厚厚的的坡坡积积群群,覆覆盖盖于于其其他他成成因因类类型型的的土土体体之之上上,积积累累土土体体无无层层理理性性,或或层层理理性性弱弱,粗粗碎碎屑屑物物质质分分选选极极差差,矿矿物物成成分分与与四四周周的的基基岩岩的的岩岩石石成成分分亲亲密密相相关关 ,干干旱旱区区的的坡坡积积土土体体常常含含有有可可溶溶盐盐,土土中中的的结结构构连连结结为
14、为非非水水稳稳性性连连接接,而潮湿区的坡积土体正相反,土中的结构连结为水稳连接。而潮湿区的坡积土体正相反,土中的结构连结为水稳连接。坡坡积积土土体体陆相沉积土体陆相沉积土体 坡坡积积土土体体是是残残积积物物经经雨雨水水或或溶溶化化了了的的雪雪水水的的片片流流搬搬运运作作用用,顺顺坡坡移移动动积积累累而而成成的的,所所以以其其物物质质成成分分与与斜斜坡坡上上的的残残积积物物一一样样。坡坡积积土土体体与与残残积积土土体体往往往往呈呈过过渡渡状状态态,其其工工程程地地质质特特征征也也很很相相像。像。岩性成分多种多样;岩性成分多种多样;一般见不到层理;一般见不到层理;地下水一般属于潜水,有时形成上层滞
15、水地下水一般属于潜水,有时形成上层滞水坡坡积积土土体体的的厚厚度度变变更更大大,由由几几厘厘米米至至一一二二十十米米,在在斜斜坡坡较较陡陡处处薄薄,在在坡坡脚脚地地段段厚厚。一一般般当当斜斜坡坡的的坡坡角角越越陡陡时时,坡坡脚脚坡坡积积物物的范围越大。的范围越大。坡坡积积土土体体陆相沉积土体陆相沉积土体 坡坡积积土土体体的的物物理理-力力学学性性质质与与其其组组成成成成分分干干脆脆相相关关,一一般般说说来来,工工程程地地质质性性质质指指标标不不高高,在在潮潮湿湿的的状状态态下下压压缩缩性性很很大大,在在干干燥燥状状态态下下强强度度很很高高,斜斜坡坡区区的的坡坡积积土土体体易易产产生生滑滑坡坡,
16、滑滑动动面面主主要要是是它它与与下下伏伏基基岩岩的的接接触触面面,经经人人工工开开挖挖坡坡脚脚时时,这这种种现现象象最最易易出出现现。最最终终需需指指出出,坡坡积积土土体体有有时时不不易易与与残残积积土土体体区区分分开开来,此时需将其命名为残坡积土体。来,此时需将其命名为残坡积土体。崩崩积积土土体体陆相沉积土体陆相沉积土体 在在分分水水岭岭的的坡坡上上或或山山坡坡上上,坡坡脚脚处处积积累累的的粗粗碎碎屑屑物物质质,此此类崩积物是风化物在重力作用下破坏的结果。类崩积物是风化物在重力作用下破坏的结果。一一般般其其搬搬运运途途径径很很近近,是是近近距距离离积积累累,崩崩积积物物的的分分选选作作用用极
17、差。极差。倒倒石石堆堆是是崩崩落落的的小小块块碎碎石石、块块石石、砾砾等等在在坡坡脚脚处处积积累累而而成成,与与倒倒塌塌不不同同,此此种种重重力力作作用用异异样样缓缓慢慢,并并可可持持续续很很长长时时间间,倒倒石堆有时成群分布成倒石堆裙。石堆有时成群分布成倒石堆裙。在在工工程程设设计计时时应应力力求求避避开开崩崩积积土土体体,有有时时实实在在避避不不开开时时,需需对对其其发发育育的的强强度度,速速度度进进行行预预料料,目目前前对对此此类类崩崩积积土土体体的的探探讨和评价方法都还很不成熟。讨和评价方法都还很不成熟。洪洪积积土土体体陆相沉积土体陆相沉积土体 山山区区河河流流,泥泥石石流流或或暴暴雨
18、雨时时期期短短暂暂性性洪洪水水流流及及融融雪雪水水流流所所形形成成的的积积累累物物,山山区区河河流流出出口口处处所所形形成成的的洪洪积积锥锥连连成成一一片片形形成成山山前前洪洪积积扇扇。洪洪积积土土体体是是短短暂暂性性、周周期期性性地地面面水水流流山山洪洪带带来的碎屑物质,在山沟的出口地方积累而成。来的碎屑物质,在山沟的出口地方积累而成。洪洪积积土土体体多多发发育育在在干干旱旱半半干干旱旱地地区区,如如我我国国的的华华北北、西西北北地区。地区。其其特特征征为为:距距山山口口越越近近颗颗粒粒越越粗粗,多多为为块块石石、碎碎石石、砾砾石石和和粗粗砂砂,分分选选差差,磨磨圆圆度度低低、强强度度高高,
19、压压缩缩性性小小;(但但孔孔隙隙大大,透水性强)透水性强)距距山山口口越越远远颗颗粒粒越越细细,分分选选好好,磨磨圆圆度度高高,强强度度低低,压压缩缩性高。性高。此此外外:洪洪积积土土体体具具有有比比较较明明显显的的层层理理(交交替替层层理理、夹夹层层、透镜体等);洪积土体中地下水一般属于潜水。透镜体等);洪积土体中地下水一般属于潜水。洪洪积积土土体体陆相沉积土体陆相沉积土体 洪积土体具有以下特征:洪积土体具有以下特征:1 1、他们主要是积累于山前平原或山间谷地。、他们主要是积累于山前平原或山间谷地。2 2、一般是形成洪积锥、洪积扇,有时可达到很大面积和厚度、一般是形成洪积锥、洪积扇,有时可达
20、到很大面积和厚度 3 3、洪洪积积土土体体的的岩岩性性成成分分困困难难,既既有有分分选选不不佳佳的的砂砂、碎碎石石、块块石石,也有分选良好的粉土、粘土,其间有过渡类型的土体连接。也有分选良好的粉土、粘土,其间有过渡类型的土体连接。4 4、土土性性不不均均一一,无无层层理理性性,或或具具斜斜层层理理和和透透镜镜体体构构造造,有有时时还还夹有不同成分和性质的粗粒夹层。夹有不同成分和性质的粗粒夹层。此类土的密度和强度一般要比均一土体的高。此类土的密度和强度一般要比均一土体的高。冲冲积积土土体体陆相沉积土体陆相沉积土体 现现代代的的与与古古代代的的河河谷谷阶阶地地及及河河床床的的全全部部积积累累物物,
21、冲冲积积土土体体的的最最上上层层一一般般是是粘粘土土类类土土、砂砂层层、砂砂层层少少见见粘粘土土透透镜镜体体,砂砂层层以下为砾石、卵石、偶见大漂砾。以下为砾石、卵石、偶见大漂砾。近近代代冲冲积积土土体体一一般般可可分分为为两两层层:河河漫漫滩滩和和河河床床积积累累,二二者者在在成成分分、状状态态、积积累累条条件件及及物物理理力力学学性性质质方方面面均均有有本本质质的的差差别,这主要是因为漫滩与河床的积累条件不同所致。别,这主要是因为漫滩与河床的积累条件不同所致。河河床床冲冲积积物物:主主要要是是由由河河流流主主流流在在平平水水期期所所积积累累。它它的的形形成成受受河河谷谷形形成成历历史史及及河
22、河流流淌淌态态所所确确定定的的规规律律性性限限制制,在在河河谷谷发发育育的的初初期期阶阶段段以以底底蚀蚀为为主主,并并起起先先积积累累河河床床相相的的砂砂卵卵石石,而而后后,当当侧侧蚀蚀作作用用强强于于底底蚀蚀作作用用时时,在在积积累累河河床床相相的的同同时时也也起起先先积积累累漫漫滩滩相相粘粘土土,由由于于河河床床在在广广袤袤河河谷谷中中的的迁迁移移而而出出现现牛牛轭轭湖湖(被被遗弃的河床),牛轭湖的沉积则多是软粘土,并富含有机质。遗弃的河床),牛轭湖的沉积则多是软粘土,并富含有机质。冲冲积积土土体体陆相沉积土体陆相沉积土体 河河床床与与漫漫滩滩冲冲积积物物之之间间界界限限恒恒久久是是波波浪
23、浪形形的的,漫漫滩滩冲冲积积物物的的结结构构与与成成分分则则主主要要是是粘粘土土型型的的,并并且且性性质质多多变变。沿沿河河床床常常分分布有由砂土构成的自然堤。布有由砂土构成的自然堤。漫漫滩滩积积累累还还常常伴伴有有河河谷谷斜斜坡坡和和高高阶阶地地积积累累下下来来的的坡坡积积物物,它它们们常常是是很很不不匀匀整整的的 ,因因此此,在在近近斜斜坡坡旁旁边边的的冲冲积积物物常常混混有有碎碎石石、砂砂、粘粘土土等等积积累累物物,常常称称此此类类物物质质为为冲冲坡坡积积物物,漫漫滩滩冲积物中有时尚见古土壤,它证明在冲积物中曾出现过间断。冲积物中有时尚见古土壤,它证明在冲积物中曾出现过间断。冰冰川川堆堆
24、积积土土体体陆相沉积土体陆相沉积土体 此此类类土土体体由由冰冰碛碛构构成成,冰冰碛碛物物一一般般可可分分为为底底碛碛和和尾尾碛碛,从从形形成成条条件件看看,冰冰川川积积累累物物主主要要是是底底碛碛。从从工工程程地地质质学学的的观观点点来来看,此类积累物的意义重大。看,此类积累物的意义重大。组组成成成成分分不不均均一一是是冰冰碛碛的的最最大大特特征征。冰冰碛碛土土的的主主要要成成分分是是粘粘土土物物质质,但但也也含含有有确确定定数数量量的的大大颗颗粒粒小小砾砾、碎碎石石、直直到到直直径径达达数数米米的的大大块块石石。大大颗颗粒粒物物质质在在冰冰碛碛中中的的分分布布极极不不匀匀整整,常成块状、囊状
25、、不规则斑状的宏观结构。常成块状、囊状、不规则斑状的宏观结构。冰冰碛碛积积累累土土体体中中常常见见有有砂砂的的透透镜镜体体、细细砂砂层层等等等等,这这更更加加强强了了它它的的非非均均一一性性,砂砂层层与与透透镜镜体体中中常常含含有有承承压压地地下下水水,有有时时造造成成流流沙沙。冰冰碛碛物物中中还还常常遇遇到到软软粘粘土土夹夹层层或或透透镜镜体体,有有时时还还具具有带状结构,它是冰碛体中内部湖泊的沉积物。有带状结构,它是冰碛体中内部湖泊的沉积物。冰冰川川堆堆积积土土体体陆相沉积土体陆相沉积土体 冰冰川川积积累累土土体体具具有有一一些些与与其其形形成成条条件件亲亲密密相相关关的的特特点点,其其中
26、中较较为重要的有:为重要的有:1 1、厚层、盖层、丘陵和岭状形式的广泛分布、厚层、盖层、丘陵和岭状形式的广泛分布 2 2、成分、结构、构造方面的巨大不均一性、成分、结构、构造方面的巨大不均一性 3 3、较大的密度和较高的强度、较大的密度和较高的强度 4 4、内含有砂层和软粘土夹层或透镜体,为建筑工程常带来困难、内含有砂层和软粘土夹层或透镜体,为建筑工程常带来困难 5 5、粘土冰碛物易于崩解湿化,冻结时冻胀也大、粘土冰碛物易于崩解湿化,冻结时冻胀也大.冰冰水水堆堆积积土土体体陆相沉积土体陆相沉积土体 溶化冰川水流与冰川湖的积累均属此类。溶化冰川水流与冰川湖的积累均属此类。溶溶化化冰冰川川水水流流
27、的的积积累累有有两两种种成成因因类类型型冰冰川川内内的的和和冰冰川川边缘的。边缘的。溶溶化化的的冰冰川川在在冰冰层层内内沿沿水水沟沟、冰冰裂裂隙隙、冰冰槽槽运运动动时时将将其其所所携携带带的的砂砂、砾砾、块块石石等等物物质质积积累累下下来来形形成成冰冰水水积积累累物物,它它们们的的产产状状很很不不规规则则,一一般般是是呈呈透透镜镜体体和和夹夹层层状状产产出出。冰冰水水流流出出冰冰川川之之外外而而形形成成冰冰川川边边缘缘的的积积累累物物,它它们们与与冰冰床床内内的的冰冰水水积积累累不不同同,具具有有广广泛泛的的区区域域性性分分布布,沿沿走走向向分分布布很很稳稳定定,此此类类积积累累物物的的厚厚度
28、度一一般般为为数数米米,有有时时可可达达数数十十米米,此此类类积积累累物物的的成成分分以以磨磨圆圆好好的砾、砂、卵石为主,其中也常遇到个别大的漂砾。的砾、砂、卵石为主,其中也常遇到个别大的漂砾。冰冰水水堆堆积积土土体体陆相沉积土体陆相沉积土体 冰冰水水沉沉积积物物常常赋赋存存有有地地下下水水,水水量量有有时时很很大大,某某些些冰冰水水沉沉积积物物细细砂砂、粉粉砂砂常常具具有有流流砂砂性性,冰冰水水沉沉积积土土体体的的密密实实度度较较高高,可可作作为建筑物的良好地基。为建筑物的良好地基。以以冰冰川川溶溶化化为为补补偿偿的的湖湖谓谓之之冰冰川川湖湖,此此类类湖湖泊泊多多形形成成于于封封闭闭的的凹凹
29、地地,冰冰川川形形成成的的深深槽槽或或小小塘塘之之中中,它它们们的的形形成成与与冰冰川川活活动动亲亲密密相关。相关。冰冰川川湖湖沉沉积积物物与与冰冰水水沉沉积积物物一一样样,也也有有两两种种类类型型冰冰川川内内的的和和冰冰川川边边缘缘的的,前前者者见见与与冰冰碛碛物物之之中中,以以夹夹层层、薄薄层层、透透镜镜体体形形式式出出现现,后后者者则则积积累累于于冰冰川川以以外外的的边边缘缘地地带带,其其形形式式也也是是透透镜镜体体,不不规规则则的的夹夹层层等等等等,此此类类沉沉积积的的分分布布沿沿走走向向不不远远,冰冰川川湖湖泊泊沉沉积积的的另另一一特特点点是是断断续续分分布布,这这与与冰冰川川湖湖的
30、的分分布布相相适适应应。冰冰川川湖湖沉沉积积物物的的厚度一般为数米,有时达厚度一般为数米,有时达15-2015-20米,其成分主要是粘土。米,其成分主要是粘土。冰冰水水、冰冰湖湖积积累累由由于于有有明明显显的的层层理理性性,故故具具有有各各向向异异性性(渗渗透性、抗剪强度)透性、抗剪强度)湖湖积积土土体体陆相沉积土体陆相沉积土体 此此类类土土体体一一般般是是多多种种多多样样,其其成成分分与与地地区区的的气气候候条条件件、所所处处位位置置、范范围围大大小小、深深度度、四四周周地地形形特特点点等等因因素素有有关关。大大湖湖的的沉积条件与海洋近似,沉积物从边缘向湖心具有交替性建立。沉积条件与海洋近似
31、,沉积物从边缘向湖心具有交替性建立。在在潮潮湿湿气气候候区区或或过过度度潮潮湿湿地地区区淡淡水水湖湖中中,其其沉沉积积物物总总饱饱含含有有机机物物质质,最最常常见见的的是是腐腐殖殖泥泥、泥泥炭炭、碳碳酸酸、硅硅酸酸、石石灰灰质质沉沉积积物物及及铁铁矿矿层层等等。在在干干旱旱地地区区,在在咸咸水水湖湖中中,沉沉积积物物中中则则富富含含有有化化学学沉沉积积硫硫酸酸盐盐、盐盐岩岩和和硼硼酸酸盐盐等等。湖湖积积物物中中还还反反映映沉沉积积过过程程中中的的季季节节性性气气候候变变更更。湖湖积积物物层层理理明明显显,微微层层理理是是其其主主要要特特征征之之一一。由由于于湖湖水水面面积积有有限限,所所以以其
32、其沉沉积积物物与与海海洋洋沉沉积积物物相相比比,沿沿走走向向分分布布不不稳稳定定,其其厚厚度度一一般般为为数数十十米米,透透镜镜体体、夹夹层的大小形态多种多样。层的大小形态多种多样。湖湖积积土土体体陆相沉积土体陆相沉积土体湖积土体具有以下工程地质特征:湖积土体具有以下工程地质特征:1 1、分布面积有限,且厚度不大、分布面积有限,且厚度不大 2 2、具独特的产状条件、具独特的产状条件 3 3、粘土类湖积物常含有机质,各种盐类及其他混合物、粘土类湖积物常含有机质,各种盐类及其他混合物 4 4、具层理性,具微层理,具各向异性、具层理性,具微层理,具各向异性 风风积积土土体体陆相沉积土体陆相沉积土体
33、据据很很多多探探讨讨者者的的看看法法,广广为为分分布布的的黄黄土土具具有有此此种种成成因因,沙沙漠漠、半半沙沙漠漠、海海湖湖岸岸边边的的砂砂丘丘也也属属典典型型的的风风积积积积累累土土体体。关关于于黄黄土土的的生生成成方方式式曾曾有有过过很很多多假假说说,但但广广为为流流传传的的是是风风成成说说。据据风风成成说说创创始始者者B.A.B.A.奥奥布布鲁鲁切切夫夫见见解解,黄黄土土是是干干旱旱气气候候条条件件下下,大大气气尘尘埃埃积积累累于于干干旱旱草草原原的的产产物物,大大气气尘尘埃埃落落于于草草原原之之后后,经经过成壤作用便形成了现今的黄土。过成壤作用便形成了现今的黄土。尘尘埃埃沙沙漠漠来来源
34、源于于地地表表面面,B.A.B.A.奥奥布布鲁鲁切切夫夫将将黄黄土土区区分分为为原原生生黄黄土土和和次次生生黄黄土土状状土土。黄黄土土状状土土是是具具黄黄土土外外貌貌的的,但但是是由由积积累、洪积、冲积或其他成因形成的土。累、洪积、冲积或其他成因形成的土。但但需需指指出出,正正确确确确定定黄黄土土的的成成因因是是较较为为困困难难,这这也也正正是是对对各地区黄土出现不同成因的所在。各地区黄土出现不同成因的所在。风风成成黄黄土土性性质质的的形形成成与与其其他他成成因因的的沉沉积积土土一一样样,也也是是由由物物质质来来源源、搬搬运运、积积累累一一系系列列成成土土作作用用确确定定。黄黄土土是是在在上上
35、述述各各成成岩阶段地质作用的综合影响下所形成。岩阶段地质作用的综合影响下所形成。泻湖相沉积土体泻湖沉积条件的基本特征是沉积水域的含盐度不正常,这是由于海水蒸发和淡水河流输入量的不同所致,这种条件在大河口三角洲地区表现最为明显。在泻湖与三角洲沉积物中还积累有大量的植物有机质。泻湖沉积物的分布范围一般有数十及数百平方公里,厚度达数百米。海相沉积的土体静水环境是海洋沉积基本条件。另外,水的成分和季节温度变更等也不显著。为粘土类土的缓慢沉积带来有利条件。依据沉积水深的条件可大致地分为近岸沉积和深水沉积两类。近岸沉积的特点是:近岸沉积的特点是:1 1、分分布布面面积积相相对对较较小小,但但与与近近代代建
36、建筑筑规规模模相相比比,沿沿走走向还是稳定的向还是稳定的2 2、厚度比较大、厚度比较大3 3、成分不甚均一,常含有砂层、卵石的夹层或透镜体、成分不甚均一,常含有砂层、卵石的夹层或透镜体4 4、具层理性,有厚层,有薄层、具层理性,有厚层,有薄层5 5、局部地区富含植物有机质、局部地区富含植物有机质6 6、局部地区富集有黄铁矿、局部地区富集有黄铁矿7 7、有时含有卵石、粘土、砾石、贝壳的夹层、有时含有卵石、粘土、砾石、贝壳的夹层8 8、与大陆和淡水海洋沉积具渐变过渡关系、与大陆和淡水海洋沉积具渐变过渡关系在水深在水深20200m20200m区域里沉积下来的沉积物具有以下特点:区域里沉积下来的沉积物
37、具有以下特点:1 1、分布范围广,沿走向稳定分布范围广,沿走向稳定2 2、厚度大,有时超过数百米厚度大,有时超过数百米3 3、粘土成分均一粘土成分均一4 4、层理性较近岸沉积更为明显。层理性较近岸沉积更为明显。依依据据沉沉积积物物的的成成分分可可分分为为砂砂质质的的、硅硅质质的的、硫硫酸酸质质的、碳酸质的、沥青质的粘土等等的、碳酸质的、沥青质的粘土等等 总总之之,海海洋洋沉沉积积土土体体分分布布范范围围广广,厚厚度度大大,成成分分均均一一,具具层层理理性性和和各各向向异异性性,有有些些海海洋洋沉沉积积粘粘土土还还含含有有确确定定量量的的有有机机质质,可可溶溶盐盐类类等等杂杂质质。海海洋洋沉沉积
38、积粘粘土土土土体体的的物物理理状状态态可可能能为为固固体体、半半固固体体、稠稠塑塑状状、粘粘塑塑状状和和流流体体状状等等稠稠度度状状态态。砂砂砾砾石石沉沉积积具具有有中中等等到到密密实实的的密密度度。第第四纪以前的沉积物则大部已为半坚硬岩体。四纪以前的沉积物则大部已为半坚硬岩体。从以上对不同成因类型土体特征的描述可以得出结论,它们的形成最终都是各类岩石物理化学风化产物再沉积的结果,依据其具体积累条件的特点才形成各种岩性的土体的基本工程地质特征。据此可推断它们的分布,产状沿走向和沿厚度的稳定性,推断它们的各向异性和可能出现的状态。土体成因特征确定它外荷作用后的强度,确定它在斜坡、边坡、基坑和地下工程中的稳定性,以及对其进行建筑施工的方法和按建筑性能划分的等级。据土体的岩性特征可确定勘察方法,内容和工作量。成因特征是对各类土体进行工程地质探讨的基础。