特殊土课件综述资料讲解.ppt

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1、特殊土课件综述红黏土2021/7/28红黏土红黏土作为一种特殊土类，最早报道见于在印度西部马拉巴尔地区，该地区约60％分布此黏土，因颜色为红色，称之为红土(lateriteorlateriticsoil)，因此，一般认为印度西部马拉巴尔地区是红土工程性质研究的发源地。2021/7/28红黏土定义红黏土是指由石灰岩、白云岩等碳酸盐类在亚热带温热气候条件下经风化作用而形成的褐红色的黏性土。2021/7/28红黏土物质组成矿物成分以黏土矿多水高岭石为主，其他包括伊利石、绿泥石、水铝石、蛙石等，也有少量特

2、殊红黏土中含蒙脱石。氧化物含量也较高，其化学成分主要为硅、铝、铁氧化物，SiO2(33.5%—68.9%),Al2O3(9.6%—12.7%),Fe2O3(13.4%—36.4%)等。其中,Fe2O3含量占5%—15%时，红黏土颜色为褐黄、黄色；Fe2O3含量达15%—25%时，则红黏土呈现为褐红、棕红色。碎屑矿物较少，水溶盐和有机质较少见。2021/7/28红黏土分类地质成因原生红黏土：颜色为棕红或褐黄，覆盖于盐酸盐系之上，其液限大于或等于50%的高塑性黏土次生红黏土：原生红黏土经搬运、沉积，仍

3、保留其基本特征，且其液限大于45%的黏土含水比（贯入阻力）坚硬红黏土硬塑红黏土可塑红黏土流塑红黏土软塑红黏土2021/7/28红黏土成因残积说：认为红黏土是岩石就地剥蚀、风化堆积而成的红色风化壳。已被大多数学者否定，因为红黏土不符合残积作用的一般特点。水成说：主张红黏土是岩石风化剥蚀后经流水搬运至低洼处或河湖两岸堆积的河湖相或冲积相沉积物。风成说：强调红黏土与其上覆第四纪黄土一样都是风尘堆积产物。2021/7/28红黏土成因对于其成因，仍存在很大争议，不仅局限于前面三种观点，同时许多学者也提出了“

4、早起水成，晚期风成”、“与地下水作用有关”、“风成堆积为主的多成因类型”、“岩溶堆积成土观点”、“喀斯特成土作用说”、“碳酸盐岩黏土化观点”等假说。目前对红黏土的成因的认识多限于沉积学和地球化学方面的证据。目前急待开展红黏土地层系统的生物地层学研究。2021/7/28红黏土形成条件红粘土的形成，一般应具备气候和岩性两个条件：气候条件：气候变化大，年降水量大于蒸发量，因而气候潮湿，有利于岩石的机械风化和化学风化，风化的结果便形成红黏土。岩性条件：在碳酸盐类岩石分布区内，经常夹杂着一些非碳酸盐类岩石，

5、它们的风化物与碳酸盐类岩石的风化物混杂在一起，构成了红黏土的物质来源。2021/7/28红黏土分布主要分布在北纬30°与南纬30°之间的热带与亚热带地区，我国的红黏土主要分布于华南、西南、华东以及华中部分地区，如贵州、广西、云南、广东以及湖南等省份。在北方，红黏土零星分布在一些较温湿的岩溶盆地，如陕南、鲁南和辽东等地。其分布区域的地形地貌具有典型特征，主要发育于地形舒缓、波状起伏的剥蚀夷平台地、岩溶断陷盆地及岩溶谷地两侧的高原丘陵坡脚。2021/7/28红黏土工程地质特征一、物理力学性质：主要力学

6、性质指标2021/7/28红黏土工程地质特征一、物理力学性质的基本特点：颗粒组成的高分散性，其中小于0.005mm的黏粒含量为60%—80%；小于0.002mm的胶粒含量占40%—70%天然含水率、饱和度、塑性界限（液限、塑限、塑性指数）和天然孔隙比都很高，且具有较高的力学强度和较低的压缩性有很多指标变化幅度很大，如天然含水率、液限、塑限、天然孔隙比土中裂隙的存在，使土体与土块的力学参数尤其是抗剪强度指标相差很大2021/7/28红黏土工程地质特征厚度分布：红黏土的厚度变化与所处地形地貌、基岩岩性

7、及岩溶发育程度有关。一般情况下，分布在盆地或洼地时，其厚度变化大体是边缘较薄，向中间逐渐增厚；在厚层及中厚层石灰岩、白云岩分布区，由于岩体表面岩溶化强烈，岩面起伏大，导致红黏土厚薄不一；当下伏基岩的溶沟、溶槽、石芽等较发育时，上覆红黏土厚度变化极大，常有咫尺之隔，最大厚度相差10m之多，所以平面上的变化亦不均匀。2021/7/28红黏土工程地质特征上硬下软：红黏土具有典型的“上硬下软”特征。表现为坚硬—硬塑—可塑—软塑—流塑状态，土的强度逐渐降低，压缩性逐渐增大。以坚硬、硬塑状态红黏土为主，在地表

8、广泛发育。可塑—软塑、流塑状只占小部分，主要发育于近下伏基岩面的溶蚀沟、槽底部，多呈透镜体状小范围产出。盆地、谷地（洼地）中心的次生红黏土土层多为可塑或软塑状态。2021/7/28红黏土工程地质特征胀缩性：由于多数红黏土中不含非水稳性矿物蒙脱石，却含有亲水性不强的亚水稳性矿物蛭石，使得天然状态下的红黏土具有弱膨胀性，其自由膨胀率一般为35%—55%。而红黏土具有高孔隙比、高含水率、高分散性及饱和状态，致使具很高的收缩量。因此，红黏土的胀缩性表现为以失水后强烈收缩为主，天然状态下的膨