【正文】 特殊土的特殊性主要表現(xiàn)在其形成環(huán)境，在分析其工程地質(zhì)性質(zhì)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)把握其環(huán)境條件及其變化。 本章小結(jié) 巖體的工程分級(jí)和土體的工程分類均是工程地質(zhì)學(xué)乃至土木工程中的重要理論和實(shí)踐課題。 CO：的含量超過 o． 5％時(shí)，即有明顯的膨脹量，密度也隨之降低。 (3)碳酸鹽類鹽漬土 由于碳酸鹽漬土中存在大量的吸附性鈉離子，遇水時(shí)即發(fā)生強(qiáng)烈的膨脹作用，使土的透水性減弱，密度減小，導(dǎo)致地基穩(wěn)定性及強(qiáng)度降低，邊坡坍滑等。 B．松脹性 硫酸 (亞硫酸 )鹽漬土中 Na2S04的含量較多， Na2SO+在32． 40~C以上時(shí)為無(wú)水晶體，體積較小，當(dāng)溫度下降至32． 40‘C以下時(shí)，吸收 10個(gè)分子的結(jié)晶水，成為 Na2S04土體長(zhǎng)期保持在最佳含水量附近狀態(tài)，因此土體容易壓實(shí)，有利施工。 鹽漬土按分布區(qū)域可分為濱海鹽漬土、內(nèi)陸鹽漬土和沖積平原鹽漬土，按所含鹽類的性質(zhì)可分為氯鹽類鹽漬土、硫酸鹽類鹽漬土和碳酸鹽類鹽漬土。其厚度與地下水埋深、土的毛細(xì)作用上升高度以及蒸發(fā)作用影響深度 (蒸發(fā)強(qiáng)度 )有關(guān)。此外，內(nèi)陸盆地因地勢(shì)低洼、周圍封閉、排水不暢、地下水位高，也利于水分蒸發(fā)鹽類聚集。因這類土不但有較大的融陷量，而且冬天回凍時(shí)，應(yīng)采取專門措施，如深基、保溫、防止基底融化等； 往往會(huì)造成建筑物的破壞，因此原則上不容許地基土發(fā)生融化，宜采用保持凍土的原則設(shè)計(jì)或采用樁基等； 我國(guó)主要特殊土的基本特性 因含有大量的冰，所以不但不容許基底融化，還應(yīng)考慮它的長(zhǎng)期流變作用，需進(jìn)行專門處理，如采用砂墊層等?？梢愿鶕?jù)土質(zhì)、天然含水量和凍結(jié)期間地下水低于凍深的最小距離等對(duì)凍土的凍脹性進(jìn)行分類。 的抗剪強(qiáng)度是指凍土在外力作用下，抵抗剪切滑動(dòng)的極限強(qiáng)度。 凍結(jié)時(shí)，隨著土體的凍脹，作用于基礎(chǔ)底面上的抬起力，稱為基礎(chǔ)底面的法向凍脹力，簡(jiǎn)稱法向凍脹力。凍土融化后，在外荷作用下所產(chǎn)生的壓縮變形稱為融化壓縮。因此，多年凍土地區(qū)常伴有季節(jié)性凍結(jié)現(xiàn)象。因其周期性的凍結(jié)、融化，對(duì)地基的穩(wěn)定性影響較大。研究表明，浸濕且結(jié)構(gòu)破壞的重塑土，其抗剪強(qiáng)度可比原狀土降低 1／ 3～ 2／ 3，其中內(nèi)聚力降低明顯，內(nèi)摩擦角降低較少；壓縮性增大，壓縮系數(shù)可增大 l／ 4～ 1／ 2。但天然含水量較小，多為 17％～ 36％，一般為 20％左右。礦物成分以蒙脫石和伊利石為主，高嶺石和多水高嶺石較少。一般位于盆地內(nèi)垅崗、山前丘陵地帶和二、三級(jí)階地上。力。 我國(guó)主要特殊土的基本特性 ⑤ 低透水性 軟土透水性能弱，一般垂向滲透系數(shù)在 10— ‘～ 10— ‘量級(jí)之間，對(duì)地基排水固結(jié)不利，反映在建筑物沉降延續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。 ②流變性 軟土除排水固結(jié)引起變形外，在剪應(yīng)力作用下，土體還會(huì)發(fā)生緩慢而長(zhǎng)期的剪切變形的沉降有較大的影響，對(duì)斜坡、堤岸、碼頭及地基穩(wěn)定性不利。 (4)軟土的工程性質(zhì) 部與泥炭互層。主要包括河漫灘相和牛軛湖相。 ②湖泊沉積 是近代淡水盆地和咸水盆地釣沉積。 巴溺谷相 孔隙比大、結(jié)構(gòu)疏松、含水量高，有時(shí)甚于瀉湖相。 B．瀉湖相 顆粒微細(xì)、孔隙比大、強(qiáng)度低、分布范圍較寬闊，常形成海濱平原。 淤泥和淤泥質(zhì)土是指在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積，經(jīng)生物化學(xué)作用形成的粘性土。紅粘土層中的地下水水質(zhì)屬重碳酸鈣型水，對(duì)混凝土一般不具腐蝕性。紅粘土的脹縮性能表現(xiàn)為以縮為主。裂隙發(fā)育深度一般為 3～ 4 m，已見最深者達(dá) 6． o m。紅粘土的化學(xué)成分些 Si0 A120，和 Fe20~為主，其次為 CaO、 我國(guó)主要特殊土的基本特性 MgO、 K： O和 Na20。當(dāng)下伏基巖的溶溝、溶槽、石芽等較發(fā)育時(shí)，上覆紅粘土的厚度變化極大，常僅咫尺之隔，竟相差 10m之多。這種受形成條件所控制的土，為一種區(qū)域性的特殊性土。經(jīng)再搬運(yùn)后仍保留紅粘土基本特征，液限大于 45小于 50的土稱為次生紅粘土。但當(dāng)黃土的濕陷壓密過程 S基本苧束，此時(shí)土的含水量雖很高，但抗剪強(qiáng)度卻高乎濕陷過程。新近堆積黃土一般具有高壓縮性，且其峰值往往在壓力不到 200 kPa時(shí)出現(xiàn)，壓縮系數(shù)最大值達(dá) 1． 0— 2． 0 MPa— ’。黃土孔隙率隨黃土地層年代和成因而變化，一般地層越老，孔隙率越低；坡積、殘積黃土的孔隙率比沖積黃土高。殘積、坡積黃土多具不等粒“ 斑狀 ” 結(jié)構(gòu)，大孔隙多，形狀復(fù)雜，孔隙邊緣明顯；而沖積黃土則具有細(xì)粒 “ 等粒 ” 結(jié)構(gòu)，大孔隙少，多為長(zhǎng)形或圓形粒間小孔，輪廓不甚清楚。 黃土中的易溶鹽類，以碳酸鹽為主，氯化物和硫酸鹽次之。但不同時(shí)代黃土的礦物種類和礦物晶體形態(tài)變化不大。 (3)黃土的成分和結(jié)構(gòu) ①黃土的顆粒組成 黃土以粉土 (0． 05～ o． 005)為主，平均含量達(dá) 50％以上。 Q3黃土和銷黃土土質(zhì)相近，均勻、疏松，大孔和蟲孔發(fā)育，具垂直節(jié)理，有較強(qiáng)烈的濕陷性，稱之為新黃土。形成于距今 120～ 70萬(wàn)年之間的下更新世 (Q1)午城黃土和形成于距今 70～ 10萬(wàn)年之間的中更新世 (Qz)離石黃土稱為老黃土，其大孔結(jié)構(gòu)多已退化，一般僅在黃土的上部有輕微濕陷性，或在大壓力下有濕陷性。 我國(guó)主要特殊土的基本特性 我國(guó)黃土分布面積約 64萬(wàn) km2。顏色多呈黃色、淡灰黃色或褐黃色。 我國(guó)主要特殊土的基本特性 7． 2． 3 我國(guó)主要特殊土的基本特性 特殊土是指具有一定分布區(qū)域或工程意義上具有特殊成分、或結(jié)構(gòu)特征的土。 B．一般粘性土 一般粘性土是指第四紀(jì)全新世 (Q： )(文化期以前 )沉積的粘性土。 ①粘性土按沉積年代分類 老粘土是指第四紀(jì)晚更新世 (Q3)及其以前沉積的粘性土。粉土據(jù)粒組含量可分為砂質(zhì)粉土 (粒徑小于 o． 005 mm的顆粒不超過全重的 10％ )和粘質(zhì)粉土 (粒徑小于 0． 005 mm的顆粒超過全重的 10％ )。 (2)砂土是指粒徑大于 2mm的顆粒含量不超過全重 50%、粒徑大于 50%的土。對(duì)于有機(jī)質(zhì)土，則在各相應(yīng)土類代號(hào)后綴以符號(hào) O ，如 CHO、 CLO、MHO、 MLO等。其中，粗粒組質(zhì)量占總質(zhì)量的 25％一 50％者稱含粗粒的細(xì)粒土；含部分有機(jī)質(zhì)者稱有機(jī)質(zhì)土。該標(biāo)準(zhǔn)的特殊土包括黃土、膨脹土和紅粘土，可按其塑性指標(biāo)在塑性圖上的位置初步判別。塑性圖的橫坐標(biāo)為土的液限，縱坐標(biāo)為塑性指數(shù)。 （ 1） 分類的一般規(guī)定 ① 土的粒組應(yīng)按表 。 我國(guó)已建立了較為完整的土的工程分類體系，并于 1991年 7 . 2 . 1 概述 頒布了中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《 土的分類標(biāo)準(zhǔn) 》 (GDJ 145— 90)。有些雖只針對(duì)某些松散土或某一地區(qū)的松散土，但具有通用意義的分類也屬此類。這是土 7 . 2 . 1 概述 的工程地質(zhì)研究多年來(lái)總結(jié)出的一條規(guī)律，是討論土的分類，研究土的工程地質(zhì)性質(zhì)必須明確的一個(gè)基本觀點(diǎn)。松散土具有區(qū)別于巖石的獨(dú)特性質(zhì)，在工程實(shí)踐中遇到的問題也多，研究歷史悠久。巖體基本質(zhì)量指標(biāo)修正 值的計(jì)算式如下： [BQ]＝ BQ— 100(K1+k2+k3) 式中 K1—— 地下水影響修正系數(shù)； K2—— 主要軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀影響修正系數(shù) K3—— 初始應(yīng)力狀態(tài)影響修正系數(shù)。巖體完整性指數(shù) (Kv)與定性劃分的巖體完整程度的對(duì)應(yīng)關(guān)系按表 7． 7確定。 Rc(Mpa) 60 60~30 30~15 15~5 5 堅(jiān)硬程度 堅(jiān)硬巖 較堅(jiān)硬巖 較軟巖 軟巖 極軟巖 Rc與定性劃分的巖石堅(jiān)硬程度的對(duì)應(yīng)關(guān)系 表 7． 3 工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) (GB 50218— 94) (2)巖體完整程度的確定 ①定性劃分 巖體完整程度的定性劃分見表 。 (1)巖石堅(jiān)硬程度的確定 ①定性劃分 巖石堅(jiān)硬程度的定性劃分方法見表 7， 2。因此，巖體基本質(zhì)量分級(jí)的因素應(yīng)是巖石堅(jiān)硬程度和巖體完整程度。 工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) (GB 50218— 94) 7． 1． 4 工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) (GB 50218— 94) 影響工程巖體穩(wěn)定的因素是多種多樣的，但只有巖體的物理力學(xué)性質(zhì)和構(gòu)造發(fā)育情況是獨(dú)立于各種工程類型的，反映了巖體的基本特性。因此，水對(duì)巖石的影響就有可能用巖石浸水飽和前后的單軸干、濕抗壓強(qiáng)度之比來(lái)