《红粘土模板课程学习.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《红粘土模板课程学习.pptx（56页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、会计学1红粘土红粘土(zhn t)模板模板第一页，共56页。红粘土红粘土(zhn t)主要内主要内容容一、红粘土的分布和组成一、红粘土的分布和组成二、红粘土的工程特性二、红粘土的工程特性(txng)(txng)三、红粘土的工程地质勘探要点三、红粘土的工程地质勘探要点四、红粘土地基评价四、红粘土地基评价五、红粘土地基处理五、红粘土地基处理第1页/共55页第二页，共56页。（1）定义）定义红粘土是出露在地表的碳酸盐岩在更新世纪以来的湿热环境中，红粘土是出露在地表的碳酸盐岩在更新世纪以来的湿热环境中，经过一系列复杂的物理和化学风化，特别是红土化作用，形成并经过一系列复杂的物理和化学风化，特别是红土化
2、作用，形成并覆盖在基岩上，呈棕红或黄褐色的高塑性粘土。覆盖在基岩上，呈棕红或黄褐色的高塑性粘土。形成的红粘土经后期水流冲蚀搬运至低洼处堆积形成的红粘土经后期水流冲蚀搬运至低洼处堆积(duj)形成新形成新的土层，其颜色虽较原生红粘土浅，但仍保持基本特性，液限大的土层，其颜色虽较原生红粘土浅，但仍保持基本特性，液限大于于45%的称次生红粘土。的称次生红粘土。1.1定义、成因定义、成因(chngyn)及分布及分布1 红粘土的分布红粘土的分布(fnb)和组成和组成第2页/共55页第三页，共56页。（2）成因）成因暴露在地表的碳酸盐岩在漫长的地质历史时期内，经过各种物理暴露在地表的碳酸盐岩在漫长的地质历
3、史时期内，经过各种物理风化逐渐分解为岩石碎屑。岩石碎屑因比表面积较大，化学风化风化逐渐分解为岩石碎屑。岩石碎屑因比表面积较大，化学风化逐渐占据主导地位，而在温暖湿润气候条件下，化学反应速度快，逐渐占据主导地位，而在温暖湿润气候条件下，化学反应速度快，经如下几个阶段，碳酸盐岩碎屑就会变成红粘土：经如下几个阶段，碳酸盐岩碎屑就会变成红粘土：1）饱和硅铝阶段）饱和硅铝阶段 其特点是岩石中的氯化物和硫酸盐将全部被溶解其特点是岩石中的氯化物和硫酸盐将全部被溶解(rngji)，首先淋滤出首先淋滤出Cl-和和SO42-。由于溶于水中的。由于溶于水中的CO2部分为游离的部分为游离的CO2，它可形成碳酸，使水介
4、质成为弱酸性，在这种介质条件下，由，它可形成碳酸，使水介质成为弱酸性，在这种介质条件下，由于游离的于游离的CO2和和H2O的共同作用，灰岩和白云岩发生碳酸化反应，的共同作用，灰岩和白云岩发生碳酸化反应，碳酸盐变成重碳酸盐。碳酸盐变成重碳酸盐。第3页/共55页第四页，共56页。2 2）酸性硅铝阶段）酸性硅铝阶段）酸性硅铝阶段）酸性硅铝阶段经过饱和硅铝阶段，几乎所有的盐基被溶淋掉，因此碱性条件逐渐被经过饱和硅铝阶段，几乎所有的盐基被溶淋掉，因此碱性条件逐渐被经过饱和硅铝阶段，几乎所有的盐基被溶淋掉，因此碱性条件逐渐被经过饱和硅铝阶段，几乎所有的盐基被溶淋掉，因此碱性条件逐渐被酸性条件代替。此时，前
5、阶段形成的原碳酸岩中原生的粘土矿物酸性条件代替。此时，前阶段形成的原碳酸岩中原生的粘土矿物酸性条件代替。此时，前阶段形成的原碳酸岩中原生的粘土矿物酸性条件代替。此时，前阶段形成的原碳酸岩中原生的粘土矿物伊利石、蒙脱石又被破坏，形成在酸性条件下稳定伊利石、蒙脱石又被破坏，形成在酸性条件下稳定伊利石、蒙脱石又被破坏，形成在酸性条件下稳定伊利石、蒙脱石又被破坏，形成在酸性条件下稳定(wndng)(wndng)的不的不的不的不含含含含K K、NaNa、CaCa、MgMg盐基的稳定盐基的稳定盐基的稳定盐基的稳定(wndng)(wndng)的粘土矿物的粘土矿物的粘土矿物的粘土矿物高岭石。高岭石。高岭石。高
6、岭石。3 3）铝铁土阶段）铝铁土阶段）铝铁土阶段）铝铁土阶段 在此阶段，铝硅酸盐粘土矿物被分解，形成在此阶段，铝硅酸盐粘土矿物被分解，形成在此阶段，铝硅酸盐粘土矿物被分解，形成在此阶段，铝硅酸盐粘土矿物被分解，形成SiO2SiO2、Al2O3Al2O3、Fe2O3Fe2O3及其水化物，其矿物成分主要为针铁矿、赤铁矿和水铝矿，及其水化物，其矿物成分主要为针铁矿、赤铁矿和水铝矿，及其水化物，其矿物成分主要为针铁矿、赤铁矿和水铝矿，及其水化物，其矿物成分主要为针铁矿、赤铁矿和水铝矿，从而形成了一种红色疏松的铁质或铝质土壤，即红粘土，故这个从而形成了一种红色疏松的铁质或铝质土壤，即红粘土，故这个从而形
7、成了一种红色疏松的铁质或铝质土壤，即红粘土，故这个从而形成了一种红色疏松的铁质或铝质土壤，即红粘土，故这个阶段又称为红土化阶段。阶段又称为红土化阶段。阶段又称为红土化阶段。阶段又称为红土化阶段。第4页/共55页第五页，共56页。（2 2 2 2）红粘土）红粘土）红粘土）红粘土(zhn t)(zhn t)(zhn t)(zhn t)的分布的分布的分布的分布红粘土的形成与分布与地质历史上的气候条件密切相关，其形成与分布范围红粘土的形成与分布与地质历史上的气候条件密切相关，其形成与分布范围红粘土的形成与分布与地质历史上的气候条件密切相关，其形成与分布范围红粘土的形成与分布与地质历史上的气候条件密切相
8、关，其形成与分布范围的气候条件为湿热的气候条件为湿热的气候条件为湿热的气候条件为湿热(sh r)(sh r)的热带、亚热带，降雨量应在的热带、亚热带，降雨量应在的热带、亚热带，降雨量应在的热带、亚热带，降雨量应在1000mm1000mm以上，年平以上，年平以上，年平以上，年平均气温为均气温为均气温为均气温为19 19 23 23。其分布主要集中在我国长江以南，它西起云贵高原，经四川盆地南缘、鄂西、其分布主要集中在我国长江以南，它西起云贵高原，经四川盆地南缘、鄂西、其分布主要集中在我国长江以南，它西起云贵高原，经四川盆地南缘、鄂西、其分布主要集中在我国长江以南，它西起云贵高原，经四川盆地南缘、鄂
9、西、广东向东延伸至粤北、浙南、皖南、浙西，总面积大约广东向东延伸至粤北、浙南、皖南、浙西，总面积大约广东向东延伸至粤北、浙南、皖南、浙西，总面积大约广东向东延伸至粤北、浙南、皖南、浙西，总面积大约100100万万万万Km2Km2。在云贵高。在云贵高。在云贵高。在云贵高原上，红粘土主要分布在较低的溶蚀夷平面及岩溶洼地、岩溶谷地；在中部原上，红粘土主要分布在较低的溶蚀夷平面及岩溶洼地、岩溶谷地；在中部原上，红粘土主要分布在较低的溶蚀夷平面及岩溶洼地、岩溶谷地；在中部原上，红粘土主要分布在较低的溶蚀夷平面及岩溶洼地、岩溶谷地；在中部主要分布在峰林谷地、孤峰准平原及丘陵洼地等地貌单元；在东部主要分布主
10、要分布在峰林谷地、孤峰准平原及丘陵洼地等地貌单元；在东部主要分布主要分布在峰林谷地、孤峰准平原及丘陵洼地等地貌单元；在东部主要分布主要分布在峰林谷地、孤峰准平原及丘陵洼地等地貌单元；在东部主要分布在高阶地以上的丘陵区。经搬运再沉积形成的次生红粘土则主要分布在溶洞、在高阶地以上的丘陵区。经搬运再沉积形成的次生红粘土则主要分布在溶洞、在高阶地以上的丘陵区。经搬运再沉积形成的次生红粘土则主要分布在溶洞、在高阶地以上的丘陵区。经搬运再沉积形成的次生红粘土则主要分布在溶洞、沟谷和河谷低级阶地，覆盖于基岩或其他沉积物之上，其分布约占总量的沟谷和河谷低级阶地，覆盖于基岩或其他沉积物之上，其分布约占总量的沟谷
11、和河谷低级阶地，覆盖于基岩或其他沉积物之上，其分布约占总量的沟谷和河谷低级阶地，覆盖于基岩或其他沉积物之上，其分布约占总量的10%10%40%40%，自西向东逐渐增多。，自西向东逐渐增多。，自西向东逐渐增多。，自西向东逐渐增多。第5页/共55页第六页，共56页。1.2红粘土红粘土(zhn t)的组成的组成成分成分 红粘土的组成成分与其母岩、气候环境及风化作用强度有着密红粘土的组成成分与其母岩、气候环境及风化作用强度有着密红粘土的组成成分与其母岩、气候环境及风化作用强度有着密红粘土的组成成分与其母岩、气候环境及风化作用强度有着密切关系，即使是灰岩，其中的碳酸盐矿物成分、自生的非碳酸盐切关系，即使
12、是灰岩，其中的碳酸盐矿物成分、自生的非碳酸盐切关系，即使是灰岩，其中的碳酸盐矿物成分、自生的非碳酸盐切关系，即使是灰岩，其中的碳酸盐矿物成分、自生的非碳酸盐矿物及陆源碎屑矿物的种类及含量也不尽相同。不同地方的红粘矿物及陆源碎屑矿物的种类及含量也不尽相同。不同地方的红粘矿物及陆源碎屑矿物的种类及含量也不尽相同。不同地方的红粘矿物及陆源碎屑矿物的种类及含量也不尽相同。不同地方的红粘土因其气候环境不同，如温度土因其气候环境不同，如温度土因其气候环境不同，如温度土因其气候环境不同，如温度(wnd)(wnd)、湿度等，红土化的作用强、湿度等，红土化的作用强、湿度等，红土化的作用强、湿度等，红土化的作用强
13、度也不相同，因而不同地方的红粘土在化学成分和矿物成分上表度也不相同，因而不同地方的红粘土在化学成分和矿物成分上表度也不相同，因而不同地方的红粘土在化学成分和矿物成分上表度也不相同，因而不同地方的红粘土在化学成分和矿物成分上表现出明显差异。现出明显差异。现出明显差异。现出明显差异。第6页/共55页第七页，共56页。（1 1）粒度）粒度）粒度）粒度(l d)(l d)与化学成分与化学成分与化学成分与化学成分在红粘土的粒度组构成中，细在红粘土的粒度组构成中，细颗粒占绝对优势，其中小于颗粒占绝对优势，其中小于5m的粘粒平均高达的粘粒平均高达76%，而小，而小于于2 m的颗粒多达的颗粒多达50%以上，以
14、上，据报道，已见土中小于据报道，已见土中小于1 m的的颗粒最高可达颗粒最高可达93%。因而可以。因而可以(ky)看出红粘土具有很高的看出红粘土具有很高的分散性。分散性。第7页/共55页第八页，共56页。红粘土的化学成分以氯化物和氢氧化物为主，其中尤以铝、铁红粘土的化学成分以氯化物和氢氧化物为主，其中尤以铝、铁红粘土的化学成分以氯化物和氢氧化物为主，其中尤以铝、铁红粘土的化学成分以氯化物和氢氧化物为主，其中尤以铝、铁和硅的氧化物含量最高。它们多以游离的氧化物，其中游离氧和硅的氧化物含量最高。它们多以游离的氧化物，其中游离氧和硅的氧化物含量最高。它们多以游离的氧化物，其中游离氧和硅的氧化物含量最高
15、。它们多以游离的氧化物，其中游离氧化物化物化物化物Fe2O3Fe2O3可以晶态（赤铁矿）、微晶态（针铁矿）和胶态可以晶态（赤铁矿）、微晶态（针铁矿）和胶态可以晶态（赤铁矿）、微晶态（针铁矿）和胶态可以晶态（赤铁矿）、微晶态（针铁矿）和胶态（羟铁矿）三种物态赋存，氧化铁的赋存状态及其含量决定了（羟铁矿）三种物态赋存，氧化铁的赋存状态及其含量决定了（羟铁矿）三种物态赋存，氧化铁的赋存状态及其含量决定了（羟铁矿）三种物态赋存，氧化铁的赋存状态及其含量决定了红粘土的颜色，直接反映红粘土的颜色，直接反映红粘土的颜色，直接反映红粘土的颜色，直接反映(f(f nyng)nyng)了红土化作用的强度，其了红土
16、化作用的强度，其了红土化作用的强度，其了红土化作用的强度，其中晶态的赤铁矿含量越高，红粘土的颜色越红，红土化作用强中晶态的赤铁矿含量越高，红粘土的颜色越红，红土化作用强中晶态的赤铁矿含量越高，红粘土的颜色越红，红土化作用强中晶态的赤铁矿含量越高，红粘土的颜色越红，红土化作用强度也越大；而羟铁矿的含量越高，土的颜色越浅，表明红土化度也越大；而羟铁矿的含量越高，土的颜色越浅，表明红土化度也越大；而羟铁矿的含量越高，土的颜色越浅，表明红土化度也越大；而羟铁矿的含量越高，土的颜色越浅，表明红土化作用强度越弱。这进一步表面，红粘土的工程性质与其颜色有作用强度越弱。这进一步表面，红粘土的工程性质与其颜色有
17、作用强度越弱。这进一步表面，红粘土的工程性质与其颜色有作用强度越弱。这进一步表面，红粘土的工程性质与其颜色有密切关系，颜色越深（红），其工程性质也就越好。密切关系，颜色越深（红），其工程性质也就越好。密切关系，颜色越深（红），其工程性质也就越好。密切关系，颜色越深（红），其工程性质也就越好。第8页/共55页第九页，共56页。（2 2 2 2）红粘土）红粘土）红粘土）红粘土(zhn t)(zhn t)(zhn t)(zhn t)的矿物成分与结构的矿物成分与结构的矿物成分与结构的矿物成分与结构1 1）次生的具有晶质结构的粘土矿物）次生的具有晶质结构的粘土矿物）次生的具有晶质结构的粘土矿物）次生的具
18、有晶质结构的粘土矿物其含量一般占红粘土的其含量一般占红粘土的其含量一般占红粘土的其含量一般占红粘土的40%40%50%50%，其中主要包括高岭石、绿泥石、蛭石、伊利石，其中主要包括高岭石、绿泥石、蛭石、伊利石，其中主要包括高岭石、绿泥石、蛭石、伊利石，其中主要包括高岭石、绿泥石、蛭石、伊利石等，有时等，有时等，有时等，有时(y(y ush)ush)还可见到少量的蒙脱石。由下表可知，红粘土中的粘土矿物以水还可见到少量的蒙脱石。由下表可知，红粘土中的粘土矿物以水还可见到少量的蒙脱石。由下表可知，红粘土中的粘土矿物以水还可见到少量的蒙脱石。由下表可知，红粘土中的粘土矿物以水稳定性矿物高岭石、绿泥石为
19、主，其次为亚水稳性的伊利石、蛭石和不含或少含有稳定性矿物高岭石、绿泥石为主，其次为亚水稳性的伊利石、蛭石和不含或少含有稳定性矿物高岭石、绿泥石为主，其次为亚水稳性的伊利石、蛭石和不含或少含有稳定性矿物高岭石、绿泥石为主，其次为亚水稳性的伊利石、蛭石和不含或少含有非水稳性的蒙脱石。非水稳性的蒙脱石。非水稳性的蒙脱石。非水稳性的蒙脱石。第9页/共55页第十页，共56页。2)2)2)2)次生的非晶质粘土矿物次生的非晶质粘土矿物次生的非晶质粘土矿物次生的非晶质粘土矿物红粘土中次生的非晶质粘土矿物，包括水铝英石、氧化铁、氧化铝、氧化硅及其红粘土中次生的非晶质粘土矿物，包括水铝英石、氧化铁、氧化铝、氧化硅
20、及其红粘土中次生的非晶质粘土矿物，包括水铝英石、氧化铁、氧化铝、氧化硅及其红粘土中次生的非晶质粘土矿物，包括水铝英石、氧化铁、氧化铝、氧化硅及其水化物，它们是不发生水化物，它们是不发生水化物，它们是不发生水化物，它们是不发生X X X X射线衍射峰的黏胶物质，其中又以游离铁为主，这也是射线衍射峰的黏胶物质，其中又以游离铁为主，这也是射线衍射峰的黏胶物质，其中又以游离铁为主，这也是射线衍射峰的黏胶物质，其中又以游离铁为主，这也是与其他粘土的重要区别之一。这些无定性物质一般具有很大的表面积，化学活性与其他粘土的重要区别之一。这些无定性物质一般具有很大的表面积，化学活性与其他粘土的重要区别之一。这些
21、无定性物质一般具有很大的表面积，化学活性与其他粘土的重要区别之一。这些无定性物质一般具有很大的表面积，化学活性很高，不稳定很高，不稳定很高，不稳定很高，不稳定(wndng)(wndng)(wndng)(wndng)，可以在一定条件下老化。，可以在一定条件下老化。，可以在一定条件下老化。，可以在一定条件下老化。3 3 3 3）可溶性的盐类矿物及有机质）可溶性的盐类矿物及有机质）可溶性的盐类矿物及有机质）可溶性的盐类矿物及有机质可溶性的盐类矿物主要有重碳酸盐，其次为钙、镁的硫酸盐和氯化物。它们溶解可溶性的盐类矿物主要有重碳酸盐，其次为钙、镁的硫酸盐和氯化物。它们溶解可溶性的盐类矿物主要有重碳酸盐，
22、其次为钙、镁的硫酸盐和氯化物。它们溶解可溶性的盐类矿物主要有重碳酸盐，其次为钙、镁的硫酸盐和氯化物。它们溶解后，多以阴、阳离子存在于红粘土的孔隙水溶液中。红粘土中的有机质含量可达后，多以阴、阳离子存在于红粘土的孔隙水溶液中。红粘土中的有机质含量可达后，多以阴、阳离子存在于红粘土的孔隙水溶液中。红粘土中的有机质含量可达后，多以阴、阳离子存在于红粘土的孔隙水溶液中。红粘土中的有机质含量可达0.35%0.35%0.35%0.35%左右，其主要成分有纤维素、有机酸、腐殖质等，其中腐殖质绝大多数与左右，其主要成分有纤维素、有机酸、腐殖质等，其中腐殖质绝大多数与左右，其主要成分有纤维素、有机酸、腐殖质等，
23、其中腐殖质绝大多数与左右，其主要成分有纤维素、有机酸、腐殖质等，其中腐殖质绝大多数与矿物颗粒结合形成有机矿物颗粒结合形成有机矿物颗粒结合形成有机矿物颗粒结合形成有机无机复合体。无机复合体。无机复合体。无机复合体。第10页/共55页第十一页，共56页。2.1红粘土红粘土(zhn t)的物理的物理力学特性力学特性2 红粘土红粘土(zhn t)工程工程特性特性红粘土的物理力学特性红粘土的物理力学特性(txng)一般如表一般如表18-3所示所示第11页/共55页第十二页，共56页。第12页/共55页第十三页，共56页。（1 1 1 1）红粘土的物性指标）红粘土的物性指标）红粘土的物性指标）红粘土的物性
24、指标(zhbio)(zhbio)(zhbio)(zhbio)特征特征特征特征1 1）高塑性、高液限、高孔隙比。其中）高塑性、高液限、高孔隙比。其中）高塑性、高液限、高孔隙比。其中）高塑性、高液限、高孔隙比。其中、pp、LL、e e等物性等物性等物性等物性指标都明显大于其他土类，相当于软土。红粘土中粘土矿物指标都明显大于其他土类，相当于软土。红粘土中粘土矿物指标都明显大于其他土类，相当于软土。红粘土中粘土矿物指标都明显大于其他土类，相当于软土。红粘土中粘土矿物虽然缺乏强亲水性的蒙脱石，但因其粒度组成的高分散性，虽然缺乏强亲水性的蒙脱石，但因其粒度组成的高分散性，虽然缺乏强亲水性的蒙脱石，但因其粒
25、度组成的高分散性，虽然缺乏强亲水性的蒙脱石，但因其粒度组成的高分散性，因而反映在表征其塑性的因而反映在表征其塑性的因而反映在表征其塑性的因而反映在表征其塑性的LL和和和和IpIp以及表征密度的孔隙比以及表征密度的孔隙比以及表征密度的孔隙比以及表征密度的孔隙比e e的的的的值都很高。以致有的公路值都很高。以致有的公路值都很高。以致有的公路值都很高。以致有的公路(gngl)(gngl)部门将高含水量、高塑性、部门将高含水量、高塑性、部门将高含水量、高塑性、部门将高含水量、高塑性、高孔隙比合称为高孔隙比合称为高孔隙比合称为高孔隙比合称为“三高土三高土三高土三高土”。而且研究表明，风干脱水对红粘。而且
26、研究表明，风干脱水对红粘。而且研究表明，风干脱水对红粘。而且研究表明，风干脱水对红粘土的液、塑限没有明显影响，因此，对含水量较高的红粘土土的液、塑限没有明显影响，因此，对含水量较高的红粘土土的液、塑限没有明显影响，因此，对含水量较高的红粘土土的液、塑限没有明显影响，因此，对含水量较高的红粘土作为路基填料，翻晒后虽然含水量降低了，但是并不能改变作为路基填料，翻晒后虽然含水量降低了，但是并不能改变作为路基填料，翻晒后虽然含水量降低了，但是并不能改变作为路基填料，翻晒后虽然含水量降低了，但是并不能改变其塑性的大小。此外，作为路基填料，红粘土在达到压实度其塑性的大小。此外，作为路基填料，红粘土在达到压
27、实度其塑性的大小。此外，作为路基填料，红粘土在达到压实度其塑性的大小。此外，作为路基填料，红粘土在达到压实度时的最佳含水量也远远高于一般粘性土。时的最佳含水量也远远高于一般粘性土。时的最佳含水量也远远高于一般粘性土。时的最佳含水量也远远高于一般粘性土。第13页/共55页第十四页，共56页。第14页/共55页第十五页，共56页。2 2）物性）物性）物性）物性(w xn(w xn)指标变化幅度大。如指标变化幅度大。如指标变化幅度大。如指标变化幅度大。如、pp、LL、e e等及其对应的等及其对应的等及其对应的等及其对应的力学指标变化均较大。力学指标变化均较大。力学指标变化均较大。力学指标变化均较大。
28、3 3）天然红粘土的饱和度）天然红粘土的饱和度）天然红粘土的饱和度）天然红粘土的饱和度SrSr多在多在多在多在90%90%以上，使红粘土成为两相分散系，以上，使红粘土成为两相分散系，以上，使红粘土成为两相分散系，以上，使红粘土成为两相分散系，含水量和孔隙比呈现出良好的线性关系。红粘土的含水量较高、饱和含水量和孔隙比呈现出良好的线性关系。红粘土的含水量较高、饱和含水量和孔隙比呈现出良好的线性关系。红粘土的含水量较高、饱和含水量和孔隙比呈现出良好的线性关系。红粘土的含水量较高、饱和度大显然与其较强的滞水性有关，由于其粘粒含量高、孔隙比较高、度大显然与其较强的滞水性有关，由于其粘粒含量高、孔隙比较高
29、、度大显然与其较强的滞水性有关，由于其粘粒含量高、孔隙比较高、度大显然与其较强的滞水性有关，由于其粘粒含量高、孔隙比较高、孔隙多而小，因而粘粒表面形成了较多的吸附水。孔隙多而小，因而粘粒表面形成了较多的吸附水。孔隙多而小，因而粘粒表面形成了较多的吸附水。孔隙多而小，因而粘粒表面形成了较多的吸附水。4 4）渗透性差，可视为不透水层。在无压条件下充分浸水，胀限含水）渗透性差，可视为不透水层。在无压条件下充分浸水，胀限含水）渗透性差，可视为不透水层。在无压条件下充分浸水，胀限含水）渗透性差，可视为不透水层。在无压条件下充分浸水，胀限含水量只比天然含水量增加了量只比天然含水量增加了量只比天然含水量增加
30、了量只比天然含水量增加了1%1%3%3%，足见其渗透性之差。，足见其渗透性之差。，足见其渗透性之差。，足见其渗透性之差。第15页/共55页第十六页，共56页。5)5)5)5)胀缩性能特征。一般粘土在浸水和失水后，由于其粘土片间胀缩性能特征。一般粘土在浸水和失水后，由于其粘土片间胀缩性能特征。一般粘土在浸水和失水后，由于其粘土片间胀缩性能特征。一般粘土在浸水和失水后，由于其粘土片间的水膜厚度和减薄，都会表现出一定的胀缩性。阳离子交换的的水膜厚度和减薄，都会表现出一定的胀缩性。阳离子交换的的水膜厚度和减薄，都会表现出一定的胀缩性。阳离子交换的的水膜厚度和减薄，都会表现出一定的胀缩性。阳离子交换的结
31、果会使粘土矿物周围结合水的扩散层水膜厚度发生改变结果会使粘土矿物周围结合水的扩散层水膜厚度发生改变结果会使粘土矿物周围结合水的扩散层水膜厚度发生改变结果会使粘土矿物周围结合水的扩散层水膜厚度发生改变(gibin)(gibin)(gibin)(gibin)，使粘土表现出胀缩性，这种特性对红粘土也不例，使粘土表现出胀缩性，这种特性对红粘土也不例，使粘土表现出胀缩性，这种特性对红粘土也不例，使粘土表现出胀缩性，这种特性对红粘土也不例外。其胀缩性仅次于膨胀土，而比一般粘土显著。外。其胀缩性仅次于膨胀土，而比一般粘土显著。外。其胀缩性仅次于膨胀土，而比一般粘土显著。外。其胀缩性仅次于膨胀土，而比一般粘土
32、显著。第16页/共55页第十七页，共56页。（2 2 2 2）红粘土的力学）红粘土的力学）红粘土的力学）红粘土的力学(l xu)(l xu)(l xu)(l xu)性质性质性质性质有表有表有表有表18-318-3可见红粘土虽然内摩擦角小，但粘聚力大，无侧限抗压强度（达可见红粘土虽然内摩擦角小，但粘聚力大，无侧限抗压强度（达可见红粘土虽然内摩擦角小，但粘聚力大，无侧限抗压强度（达可见红粘土虽然内摩擦角小，但粘聚力大，无侧限抗压强度（达200200400KPa400KPa）比软土高数倍至十余倍，因而具有较高的抗剪强度，承载力也较高；其空隙）比软土高数倍至十余倍，因而具有较高的抗剪强度，承载力也较高
33、；其空隙）比软土高数倍至十余倍，因而具有较高的抗剪强度，承载力也较高；其空隙）比软土高数倍至十余倍，因而具有较高的抗剪强度，承载力也较高；其空隙比大，但压缩系数却甚小，说明红粘土的力学指标不同于一般粘土和其他特殊土，而比大，但压缩系数却甚小，说明红粘土的力学指标不同于一般粘土和其他特殊土，而比大，但压缩系数却甚小，说明红粘土的力学指标不同于一般粘土和其他特殊土，而比大，但压缩系数却甚小，说明红粘土的力学指标不同于一般粘土和其他特殊土，而具有独自的特点和相关规律。具有独自的特点和相关规律。具有独自的特点和相关规律。具有独自的特点和相关规律。红粘土的高孔隙、低压缩、高塑性、高承载力的工程特性是由红
34、粘土较为独特的结构红粘土的高孔隙、低压缩、高塑性、高承载力的工程特性是由红粘土较为独特的结构红粘土的高孔隙、低压缩、高塑性、高承载力的工程特性是由红粘土较为独特的结构红粘土的高孔隙、低压缩、高塑性、高承载力的工程特性是由红粘土较为独特的结构所决定的。研究表明红粘土的强度主要由游离氧化铁所形成的铁质胶结作用产生的，所决定的。研究表明红粘土的强度主要由游离氧化铁所形成的铁质胶结作用产生的，所决定的。研究表明红粘土的强度主要由游离氧化铁所形成的铁质胶结作用产生的，所决定的。研究表明红粘土的强度主要由游离氧化铁所形成的铁质胶结作用产生的，红粘土中的游离氧化铁以胶态和微晶两种形式赋存。研究表明，红粘土的
35、结构联接红粘土中的游离氧化铁以胶态和微晶两种形式赋存。研究表明，红粘土的结构联接红粘土中的游离氧化铁以胶态和微晶两种形式赋存。研究表明，红粘土的结构联接红粘土中的游离氧化铁以胶态和微晶两种形式赋存。研究表明，红粘土的结构联接(lin ji)(lin ji)强度不仅取决于土中所含游离氧化铁的多少，更重要的是游离氧化铁存在的强度不仅取决于土中所含游离氧化铁的多少，更重要的是游离氧化铁存在的强度不仅取决于土中所含游离氧化铁的多少，更重要的是游离氧化铁存在的强度不仅取决于土中所含游离氧化铁的多少，更重要的是游离氧化铁存在的物态形式，红粘土中的游离氧化铁含量越高，其力学指标越高，土中晶质的氧化铁对物态形
36、式，红粘土中的游离氧化铁含量越高，其力学指标越高，土中晶质的氧化铁对物态形式，红粘土中的游离氧化铁含量越高，其力学指标越高，土中晶质的氧化铁对物态形式，红粘土中的游离氧化铁含量越高，其力学指标越高，土中晶质的氧化铁对胶态的氧化铁比值越高，其力学指标也越高。胶态的氧化铁比值越高，其力学指标也越高。胶态的氧化铁比值越高，其力学指标也越高。胶态的氧化铁比值越高，其力学指标也越高。第17页/共55页第十八页，共56页。第18页/共55页第十九页，共56页。第19页/共55页第二十页，共56页。2.2红粘土红粘土(zhn t)的土体的土体结构特征结构特征一般红粘土以收缩的胀缩特性在一般红粘土以收缩的胀缩
37、特性在土体结构上表现土体结构上表现(bioxin)为其为其显著的裂隙型。天然状态下的红显著的裂隙型。天然状态下的红粘土呈致密状、无层理，上部易粘土呈致密状、无层理，上部易受大气影响，多呈半坚硬半硬塑受大气影响，多呈半坚硬半硬塑状态；当表层失水超过土的塑限状态；当表层失水超过土的塑限时，土中就会出现裂隙，接近地时，土中就会出现裂隙，接近地表的裂隙呈竖向开口状，往深处表的裂隙呈竖向开口状，往深处逐渐减弱，呈网状微裂隙且逐渐逐渐减弱，呈网状微裂隙且逐渐闭合。裂隙的存在又为深部红粘闭合。裂隙的存在又为深部红粘土的失水提供了通道，从而使深土的失水提供了通道，从而使深部土体收缩，裂隙加深。部土体收缩，裂隙
38、加深。第20页/共55页第二十一页，共56页。红粘土中的裂隙发育深度一般为红粘土中的裂隙发育深度一般为3 3 4m4m，已见最大深度，已见最大深度8.0m8.0m，裂隙面光滑，有，裂隙面光滑，有的带擦痕，有的被铁锰质浸染。裂隙的发生和发育甚快在干旱气候条件下，新的带擦痕，有的被铁锰质浸染。裂隙的发生和发育甚快在干旱气候条件下，新挖路堑坡面数周甚至数日便可被收缩裂隙切割的支离破碎，使地表水易于浸入，挖路堑坡面数周甚至数日便可被收缩裂隙切割的支离破碎，使地表水易于浸入，土的抗剪强度降低，造成边坡的变形和失稳破坏。而在雨季湿润气候条件下，土的抗剪强度降低，造成边坡的变形和失稳破坏。而在雨季湿润气候条
39、件下，裂隙又可因红粘土的吸水膨胀而闭合裂隙又可因红粘土的吸水膨胀而闭合(b h)(b h)，如此反复胀缩，使红粘土的结，如此反复胀缩，使红粘土的结构强度几乎丧失，抗剪强度也大大降低，这是红粘土路堑边坡长期稳定性低的构强度几乎丧失，抗剪强度也大大降低，这是红粘土路堑边坡长期稳定性低的主要原因。主要原因。第21页/共55页第二十二页，共56页。2.32.3厚度变化与岩土接触关系特征厚度变化与岩土接触关系特征厚度变化与岩土接触关系特征厚度变化与岩土接触关系特征土层厚度变化大是红粘土土层厚度变化大是红粘土土层厚度变化大是红粘土土层厚度变化大是红粘土(zhn t(zhn t)的重要特征之一。的重要特征之
40、一。的重要特征之一。的重要特征之一。1 1）地貌）地貌）地貌）地貌(dmo)(dmo)条件条件条件条件在高原和山区，红粘土的分布不连在高原和山区，红粘土的分布不连在高原和山区，红粘土的分布不连在高原和山区，红粘土的分布不连续，一般厚续，一般厚续，一般厚续，一般厚3 3 8m8m，少数达，少数达，少数达，少数达15 15 30m30m；在平原和丘陵分布较连续，；在平原和丘陵分布较连续，；在平原和丘陵分布较连续，；在平原和丘陵分布较连续，一般厚一般厚一般厚一般厚10 10 15m15m，最厚者达，最厚者达，最厚者达，最厚者达40m40m。在地貌在地貌在地貌在地貌(dmo)(dmo)横剖面上，坡丘，
41、横剖面上，坡丘，横剖面上，坡丘，横剖面上，坡丘，坡谷土层较薄，坡麓较厚；在谷坡谷土层较薄，坡麓较厚；在谷坡谷土层较薄，坡麓较厚；在谷坡谷土层较薄，坡麓较厚；在谷夷平面及岩溶洼地，槽谷中央，夷平面及岩溶洼地，槽谷中央，夷平面及岩溶洼地，槽谷中央，夷平面及岩溶洼地，槽谷中央，土层相对较厚。因而红粘土在水土层相对较厚。因而红粘土在水土层相对较厚。因而红粘土在水土层相对较厚。因而红粘土在水平方向变化较大，常见水平相距平方向变化较大，常见水平相距平方向变化较大，常见水平相距平方向变化较大，常见水平相距1m1m，土层相差数米甚至更多。当，土层相差数米甚至更多。当，土层相差数米甚至更多。当，土层相差数米甚至
42、更多。当用作地基时，它既是一种有刚性用作地基时，它既是一种有刚性用作地基时，它既是一种有刚性用作地基时，它既是一种有刚性下卧层的有限厚度地基，又是一下卧层的有限厚度地基，又是一下卧层的有限厚度地基，又是一下卧层的有限厚度地基，又是一种可压缩层的厚度变化悬殊的不种可压缩层的厚度变化悬殊的不种可压缩层的厚度变化悬殊的不种可压缩层的厚度变化悬殊的不均匀地基。均匀地基。均匀地基。均匀地基。2 2）母岩岩性及岩溶发育条件）母岩岩性及岩溶发育条件）母岩岩性及岩溶发育条件）母岩岩性及岩溶发育条件在厚层、中厚层石灰岩和白云质灰在厚层、中厚层石灰岩和白云质灰在厚层、中厚层石灰岩和白云质灰在厚层、中厚层石灰岩和白
43、云质灰岩分布岩分布岩分布岩分布(fnb)(fnb)地区，岩溶发育强烈，地区，岩溶发育强烈，地区，岩溶发育强烈，地区，岩溶发育强烈，基岩表面起伏强烈。高程变化大，基岩表面起伏强烈。高程变化大，基岩表面起伏强烈。高程变化大，基岩表面起伏强烈。高程变化大，致使上覆红粘土层变化大，在开挖致使上覆红粘土层变化大，在开挖致使上覆红粘土层变化大，在开挖致使上覆红粘土层变化大，在开挖的路堑坡面上，常常可见有的地段的路堑坡面上，常常可见有的地段的路堑坡面上，常常可见有的地段的路堑坡面上，常常可见有的地段石芽、石笋突出路面高程数米至十石芽、石笋突出路面高程数米至十石芽、石笋突出路面高程数米至十石芽、石笋突出路面高
44、程数米至十多米。而相邻地段基岩仍深埋在路多米。而相邻地段基岩仍深埋在路多米。而相邻地段基岩仍深埋在路多米。而相邻地段基岩仍深埋在路面高程以下。泥灰岩、泥晶灰岩等面高程以下。泥灰岩、泥晶灰岩等面高程以下。泥灰岩、泥晶灰岩等面高程以下。泥灰岩、泥晶灰岩等不纯灰岩分布不纯灰岩分布不纯灰岩分布不纯灰岩分布(fnb)(fnb)地区，岩溶化地区，岩溶化地区，岩溶化地区，岩溶化弱，基岩顶面较为平整，起伏小，弱，基岩顶面较为平整，起伏小，弱，基岩顶面较为平整，起伏小，弱，基岩顶面较为平整，起伏小，故粘土层后打变化较小。故粘土层后打变化较小。故粘土层后打变化较小。故粘土层后打变化较小。第22页/共55页第二十三
45、页，共56页。红粘土的湿度红粘土的湿度红粘土的湿度红粘土的湿度(shd)(shd)变化特征变化特征变化特征变化特征在垂直方向上除受局部地表水影在垂直方向上除受局部地表水影在垂直方向上除受局部地表水影在垂直方向上除受局部地表水影响外，红粘土从地表向下直至基响外，红粘土从地表向下直至基响外，红粘土从地表向下直至基响外，红粘土从地表向下直至基岩顶面，其含水量逐渐增大，土岩顶面，其含水量逐渐增大，土岩顶面，其含水量逐渐增大，土岩顶面，其含水量逐渐增大，土的状态由硬变软，相应的土的强的状态由硬变软，相应的土的强的状态由硬变软，相应的土的强的状态由硬变软，相应的土的强度也由上而下相对降低，压缩性度也由上而
46、下相对降低，压缩性度也由上而下相对降低，压缩性度也由上而下相对降低，压缩性则相对增大。这与一般粘土在自则相对增大。这与一般粘土在自则相对增大。这与一般粘土在自则相对增大。这与一般粘土在自重作用重作用重作用重作用(zuyng)(zuyng)下，因排水固下，因排水固下，因排水固下，因排水固结，密度随深度递增，土的工程结，密度随深度递增，土的工程结，密度随深度递增，土的工程结，密度随深度递增，土的工程性质变得较好的规律相反。工程性质变得较好的规律相反。工程性质变得较好的规律相反。工程性质变得较好的规律相反。工程实践中，红粘土的软硬程度多以实践中，红粘土的软硬程度多以实践中，红粘土的软硬程度多以实践中
47、，红粘土的软硬程度多以含水比来划分。右图绘出了红粘含水比来划分。右图绘出了红粘含水比来划分。右图绘出了红粘含水比来划分。右图绘出了红粘土含水比土含水比土含水比土含水比awaw，天然含水量，天然含水量，天然含水量，天然含水量w w和孔和孔和孔和孔隙比隙比隙比隙比e e随埋藏深度而递增的变化随埋藏深度而递增的变化随埋藏深度而递增的变化随埋藏深度而递增的变化规律规律规律规律.n n500500页的图页的图第23页/共55页第二十四页，共56页。岩土接触关系岩土接触关系岩土接触关系岩土接触关系(gun x)(gun x)的特征的特征的特征的特征经历了红土化由岩到土的演变，使红粘土无论在外观、成分还是组
48、织经历了红土化由岩到土的演变，使红粘土无论在外观、成分还是组织经历了红土化由岩到土的演变，使红粘土无论在外观、成分还是组织经历了红土化由岩到土的演变，使红粘土无论在外观、成分还是组织结构上都发生了很明显不同于母岩的质的变化。除少数泥灰岩分布的结构上都发生了很明显不同于母岩的质的变化。除少数泥灰岩分布的结构上都发生了很明显不同于母岩的质的变化。除少数泥灰岩分布的结构上都发生了很明显不同于母岩的质的变化。除少数泥灰岩分布的地段外，与下覆基岩岩溶不整合接触，它不具有一般残积土与母岩呈地段外，与下覆基岩岩溶不整合接触，它不具有一般残积土与母岩呈地段外，与下覆基岩岩溶不整合接触，它不具有一般残积土与母岩
49、呈地段外，与下覆基岩岩溶不整合接触，它不具有一般残积土与母岩呈过渡状态的垂直分带特征过渡状态的垂直分带特征过渡状态的垂直分带特征过渡状态的垂直分带特征(tzhng)(tzhng)，这是红粘土区别于其他红土的，这是红粘土区别于其他红土的，这是红粘土区别于其他红土的，这是红粘土区别于其他红土的主要标志。实测剖面资料表明，岩土间无论在外观性状还是组成成分主要标志。实测剖面资料表明，岩土间无论在外观性状还是组成成分主要标志。实测剖面资料表明，岩土间无论在外观性状还是组成成分主要标志。实测剖面资料表明，岩土间无论在外观性状还是组成成分上都是呈突变的。上都是呈突变的。上都是呈突变的。上都是呈突变的。第24
50、页/共55页第二十五页，共56页。3.1 3.1 红粘土的工程红粘土的工程(gngchng)(gngchng)分类分类3 红粘土工程红粘土工程(gngchng)地质勘探地质勘探要点要点（1）安土的成因分类）安土的成因分类按地质成因可分为：红粘土和次生红粘土。次生红粘土的状况比较复杂，按地质成因可分为：红粘土和次生红粘土。次生红粘土的状况比较复杂，在成分上由于迁徙过程中掺和了一些其他成分和较粗粒度的物质，固结度在成分上由于迁徙过程中掺和了一些其他成分和较粗粒度的物质，固结度也较差。相关分析结果表明，对同一物性指标，次生红粘土的承载力只及也较差。相关分析结果表明，对同一物性指标，次生红粘土的承载力