不良地质作用及特殊性岩土的判别

公路工程地调中

不良地质作用及特殊性岩土的初步判别

为了更好的完成工程地质调绘工作，特编写此文，目的是为了不遗漏地质病害，更好的为公路工程建设服务。

一．地质调查工作应重视的几个方面

地质调绘工作是勘察设计工作的基础，工作质量的优劣直接影响初步设计的质量。为此，应在以下几个方面引起足够的重视。

（一）端正工作态度

地质调绘工作的对象主要是不良地质病害及特殊性岩土，地质调绘工作完成的好坏直接影响勘察工作的质量，也关系到公司的声誉。对于不良地质病害及特殊性岩土认识不认识是水平问题，认真不认真是态度问题。所以，地质调绘工作中所有参加人员必须端正态度，提高认识，认真工作，树立良好的职业道德，不能遗漏地质病害。

（二）坚持学习

平时要学习各种规划、规程及工程地质手册，对各种技术要求要明确，不能不会也不学习，时代要求要与时俱进，持之以恒，活到老学到老。

（三）工作安排要合理

在接到地调项目后，一定要合理的安排人员和工期，要有充分的人力和时间保证，才能保证地调工作的质量。

（四）加强技术管理，统一认识

在地调工作前，项目负责应组织全体技术人员根据当地的具体工程地质条件集中讨论地质病害及特殊性岩土的种类、分布特征及范围，统一认识，有针对性的进行地质调绘工作。

二．不良地质病害及特殊性岩土的判别

不良地质作用主要包括岩溶、活动断裂、地震、崩塌、滑坡、泥石流、采空区、地面沉降等；

特殊性岩土主要包括湿陷性土、红粘土、软土、混合土、填土、多年冻土、膨胀土、盐渍土、残积土等。

不良地质病害及特殊性岩土种类多，比较复杂，但是，岩土体是地质病害及特殊性岩土产生的物质基础，也就是说地质病害及特殊性岩土皆和地层岩性密切相关。

不良地质病害及特殊性岩土明显显示出地域性特征。

大部分地质病害及特殊性岩土与地形地貌有关，如活动断裂、地震、崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降、砂金采空区、膨胀土、盐渍土、残积土等。活动断裂、地震一般发育在在山区笔直的沟谷地带及盆地边缘、中心；崩塌、滑坡一般发育在较陡的沟谷两侧；泥石流多发育于较大的沟口；抽水引起的地面沉降一般发育在大中城市或附近；砂金采空区一般发育在沟谷的两侧阶地部位；膨胀土一般发育在地形较缓的边坡部位；残积土主要发育在坡体的中上部，但是，较平缓的碳酸盐岩台地的残积土多发育在低洼地带；盐渍土则发育明显的盐碱华或盐渍地貌。

另有部分地质病害与地层岩性有关，如岩溶与碳酸盐岩有关；煤矿采空区多与石炭、二叠系煤系地层有关，其它矿产采空区也大多与地层岩性或地质构造有关；湿陷性土主要发育于北方，以第四系晚更新统、全新统地层为主。

还有部分地质病害与气候环境有关，如红粘土一般发育在南方的碳酸盐岩地区；软土一般发育在沿海和内陆平原或山区的海相、三角洲相、湖相和河相沉积区；而多年冻土则只发育于高寒山区。

（一）不良地质作用

1．岩溶

岩溶（喀斯特）是可溶性岩石在水的溶（侵）蚀作用下产生的各种地质作用、形态和现象的总称。可溶岩包括碳酸盐岩类岩石以及石膏、岩盐、芒硝等其它可溶性岩石。

岩盐石膏、岩盐等易溶岩的溶解速度大，岩土工程评价中不但要评价其现状，更要着眼于工程有效使用期限内溶蚀作用继续对工程的影响。

碳酸盐岩在我国分布广泛，无论南方和北方都有成片或零星分布。

中国碳酸盐岩出露与分布面积（万平方公里）

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 省（区） 贵州 广西 湖南 云南 湖北 山西 四川(包括重庆) 河北 陕西 西藏 安徽 青海 甘肃 广东（包括海南） 河南 山东 辽宁 江西 浙江 台湾 宁夏 江苏 吉林 内蒙 黑龙江 福建 全国 分布面积 15.6 13.9 11.3 24.1 7.8 10.2 36 13.5 5.1 86.3 6.4 19 9 2.9 10.4 8.7 2.6 2.5 2.2 0.9 0.9 4.5 1 10.9 1.2 0.2 344.3 出露面积 8.9 7.9 5.8 9.7 4.1 3.3 8.2 2.2 2.1 11.5 1.25 6.1 2.7 1.4 1.1 1 0.9 0.9 0.4 0.1 0.1 0.2 0.3 1.3 0.2 0.04 90.7 出露面积占省区面积％ 51 33 27 26 22 21 15 10 10 9 9 8 7 7 7 7 6 5 4 3 2 2 2 1 0.4 0.3 9.7 岩溶发育的基本规律：

a．具选择性：厚层、质纯、粒粗的灰岩中岩溶强烈，洞体规模大；反之，随杂质（硅铝等）含量增加、层理变薄、结构致密则发育程度渐弱，规模渐小。当不同岩性倾斜分布时岩溶平面分布呈带状，与非（弱）可溶岩接触处岩溶较发育。

b．岩体中各类结构面是岩溶发育的温床。各种成因的裂隙是岩溶水流动的通道，是岩溶发育的有利场所。地质构造线往往决定了岩溶水的流动趋势，也控制了岩溶发育的延伸方向。

c．河流水系是内陆岩溶区岩溶水的排泄基准面和归宿。在深切河谷，落水洞数量向分水岭方向渐少，深度也较浅；洼地平缓河谷则增加；在切割不深的河流近旁，

向河排泄的暗流发育规模大且水流集中，向外侧渐小且分散。

d．水平状洞穴系统在竖向上具成层性。某一高程水平洞穴与既定的排水基准面相适应，两者高程相当，水平洞穴是这一基面岩溶水长期作用的结果。地壳或基准面升降，也可出现数级水平洞穴，其发育程度及规模与地壳、基准面相对稳定时间有关。两层水平洞穴之间一般有垂直通道相连。

e．岩溶发育程度与规模总的规律有向深处减弱、渐小的趋势。

f．岩溶水的运动有集中的管状流和分散的网状流形式，其动态具有明显的季节性，雨季时，在山麓地段或正常通道受阻处可产生较大的动水压力。

另外，要注意可溶岩上部土层中的土洞，它的危害远大于岩洞。

2．活动断裂

与工程有关的活动断裂为全新活动断裂（指一万年以来有活动的断裂）。 活动断裂一般主要分布在山区、盆地的边缘及中心。

活动断裂的调查主要有三种方法，即查阅文献、遥感解译、地质调绘。 （1）.查阅文献

主要有航、卫片解译图、区域地质构造图、主要构造带及强震震中分布图、地震地质报告、近期地震资料、震害历史记录等。

（2）．遥感解译

主要鉴别活动断裂下列标志： A．航片

a．活动断裂崖壁（陡崖）、陡坎； b．水系变迁、河流弯曲、错动等； c．冲沟、山脊错动、扭曲 d．洪积扇叠置。 B．卫片

a．平原区不同色调、花纹、地下水分布的线状带，可能是地下基岩陡坎、断层或第四系地层内的断层（活动断裂）。

b．一系列的湖泊、串珠状洼地成线状排列可能是第四系断层。

c．河流、山脊为直角转折或错动；河流一侧的支流同步弯曲；河流呈“人”字形、“S”形都可能是第四系时期受到水平的断裂运动。

d．山区与平原（或台地）交界处存在陡崖、洪积扇叠置、错动，表明山区上升、平原沉降，山前可能存在活动断裂。

（3）．地质调绘 A．地形地貌迹象

山区或平原不断上升被剥蚀或有长距离的平滑分界线；非岩性影响陡坎、峭壁；深切的直线性河谷；山前一系列滑坡、崩塌及叠置洪积扇的存在；山谷中或平原山地交界处具有定向断续出现的残丘、洼地、沼泽、芦苇地、盐碱地、湖泊、跌水、泉及温泉等的线性分布；河流水系定向排列或同向扭曲、错动；河流、冲沟纵剖面上的“裂点”等。

B．地质迹象

活动断裂往往切穿第四系地层，使地层变动错位，造成断裂两侧为不同的第四系沉积物。查明错断岩层的年代和未错动的盖层年代可判断最新活动时间。

活动断裂的破碎带大多未固结或仅有部分固结。由破碎带颜色、物资成分及固结状态等分析其可能活动次数。

C．地震迹象

进行古地震调查，寻找古地震遗迹，如调查地震断层、崩积楔、地裂缝、岩石崩塌、滑坡、地震湖、河流改道及砂土液化的遗迹等，均能很好的说明断裂的活动情况。近期的地震仪器记录资料对鉴定断裂活动也十分有力。

3．地震

中国地处世界上最强烈的环太平洋地震带和地中海－喜马拉雅山地震带的包围和影响下，地震灾害较为发育，且具周期短、强度大之特征。西部地区云南、四川、甘肃、青海、新疆的天山地区是地震多发区，这一地区因处世界上三大地震带之一的地中海－喜马拉雅山地震区而成为世界上大陆地震最活跃、最强烈和最集中的地区，其中云南更是多震区和强震区。除西部外，东部沿海地区亦是地震多发区，河北的唐山、邢台、辽宁海城、台湾等地均发生过大地震。

由于各个地区地质构造活动性的差异，各地地震活动周期长短是不同的，在时间上，总体讲，东部地区（除台湾外）地震活动周期普遍比西部长，东部地区一个周期大约300年左右，西部为100-200年左右，台湾为几千年。

在空间上，全国有312万平方公里的面积、136个大中城市、70％百万人口以

上的城市处于7度以上的高烈度区，所有的省、市、自治区均在建国后遭受过5级以上的地震袭击。

地震活动一般是地壳的大小板块之间相对运动、能量积累和释放的结果，一般发生在大小板块的边缘部位，即区域性活动断裂的部位。所以，地震与活动断裂关系密切。

4．崩塌

（1）．崩塌产生的条件：

A．地貌条件：多产生在陡峻的斜坡地带，一般坡度＞55°、高度＞30m以上，坡面多不平整，上陡下缓。

B．岩性条件：坚硬岩层多组成高陡山坡，在节理裂隙发育、岩体破碎的情况下易产生崩塌。

C．构造条件：但岩体中各种软弱结构面的组合位置处于下列最不利的情况时易产生崩塌：

a．当岩层倾向山坡、倾角＞45°而＜自然坡度时；

b．当岩层发育多组节理，且一组节理倾向山坡、倾角为25～65°时； c．当两组与山坡走向斜交的节理（X节理），组成倾向坡脚的楔形体时； d．当节理面呈弧形弯曲的光滑面或山坡上方不远有断层破碎带时；

e．在岩浆岩侵入接触带附近的破碎带或变质岩中片理、片麻理发育的地段，风化后形成软弱结构面，容易导致崩塌的发生。

D．此外昼夜的温差、季节的温度变化促使岩石风化；地表水的冲刷、溶解和软化裂隙充填物形成软弱面，或水的渗透增加静水压力；强烈地震以及人类工程活动中的爆破、边坡开挖过高过陡，破坏了山体平衡，都会促使崩塌的发生。

（2）．工程分类:

a．Ⅰ类：山高坡陡；岩层软硬相间，风化严重，结构面发育、松弛且组合关系复杂，形成大量破碎带和分离体；山体不稳定，可能崩塌的石方量＞5000m3，破坏力强，难以处理。

b．Ⅱ类：介于Ⅰ－Ⅲ类之间。

c．Ⅲ类：山体较平缓；岩层单一，风化程度轻微；岩体结构面密闭且不甚发育或组合关系简单，无破碎带和危险切割面；山体稳定，斜坡仅有个别危石，可能崩

塌的石方量＜500m3，破坏力小，易于处理。

5．滑坡

（1）．滑坡产生的条件 A.地质条件

岩土体是产生滑坡的物质基础，岩土体结构松散，面理（层理、板理、千枚理、片理、片麻理、劈理、节理、断层等）发育，其地层在失稳状态下易沿不良结构面产生滑动。

B.地形条件

只有处于一定的地貌部位，具备一定坡度的斜坡才可能产生滑坡。一般江、河、湖（水库）、海、沟的岸坡，前缘开阔的斜坡，铁路、公路和工程建筑物边坡坡度一般＞30°地段都是易发生滑坡的地貌部位。

C.诱发条件

包括自然条件和人为条件。

自然条件包括降水、地下水活动、地震、流水冲刷、融雪等；

人为条件包括开挖坡脚、坡体堆载、爆破、采石、水库蓄水、矿山开采等。 （2）．工程分类：

我国沿海地区和内陆平原或山区都广泛分布着海相、三角洲相、湖相和河相沉积的饱和软土。

滑坡的分类

划分依据 类别 堆积层滑坡 特征说明 各种不同性质的堆积层（包括坡积、洪积和残积），体内滑动，或沿基岩面的滑动。其中坡积层的滑动可能性较大 不同时期的黄土层中滑坡，并多群集出现，常见于高阶地前缘斜坡上，或黄土层沿下伏第三纪岩层滑动 粘性土本身变形滑动，或与其它土层接触面、或沿基岩接触面滑动 软弱岩层组合物的滑坡，或沿同类基岩面、或沿不同岩层接触面及较完整的基岩面滑动 发生在层理不明显的均质粘性土或黄土中，滑动面均匀光滑 沿岩层面或裂隙面滑动，或沿坡积体与基岩交界面及基岩间不整合面等滑动，大多分布在顺倾向的山坡上 滑动面与岩层面相切，常沿倾向山外的一组断裂面发生，滑床多呈折线状，多分布在逆倾向岩层的山坡上 滑体厚度在6m以内 滑体厚度在6m～20m左右 滑体厚度＞20m 上部岩层滑动挤压下部产生变形，滑动速度较快，多具楔形环谷外貌，滑体表面波状起伏，多见于有堆积物分布的斜坡地段 下部先滑使上部失去支撑而变形滑动，一般速度较慢，多具上小下大的塔形外貌，横向张裂隙发育，表面多呈阶梯状或陡坎状，常形成沼泽地 由于施工开挖山体引起的滑坡。可细分为： 工程滑坡 按成因分 自然滑坡 1． 工程新滑坡； 2． 工程复活古滑坡 自然地质作用产生的滑坡按其发生时间可分为： 1老滑坡：坡体上有高大树木，残留部分环谷、断壁擦痕 2新滑坡：外貌清晰，断壁新鲜 活滑坡 发生后仍在继续活动的滑坡。后壁及两侧有新鲜擦痕，体内有开裂、鼓起或前缘有挤出等变形迹象，其上偶有旧房遗址，幼小树木歪斜生长等 发生后已停止发展，一般情况下不可能重新活动，坡体上植被较茂盛，常有居民点 建筑行业 ＜5000m 5000～50000m 33333按物质组成分 黄土滑坡 粘性土滑坡 岩层滑坡 同类土滑坡 按通过各岩层情况分 顺层滑坡 切层滑坡 浅层滑坡 中层滑坡 深层滑坡 推移式滑坡 按滑动体厚度分 按滑动的力学性质分 牵引式滑坡 按发生后的活动性分 死滑坡 小型滑坡 公路行业 ＜10000m(或滑面埋深＜5m，面积＜2500m) 10000～100000m(或滑面埋深5～20m，面积2500～8000m) 2322按滑体体积分 中型滑坡 大型滑坡 巨型滑坡 50000～100000m ＞100000m 3＞100000 m(或滑面埋深＞20m，面积＞8000m)

6．泥石流

典型的泥石流流域从上游到下游一般分为形成区、流通区和堆积区三个区。 （1）．形成条件：

A．地形条件：

a．山高沟深，地势陡峻，沟床纵坡大，流域的形状便于水流的汇集， b．形成区的地形多为三面环山、一面出口的瓢形或漏斗形，地形比较开阔，周围山高坡陡，山体破碎，植被发育不良。

c．中游流通区地形多为狭窄陡深的峡谷，谷床纵坡大，泥石流易于下泄。 d．下游堆积区地形为开阔平坦的山前平原或河谷阶地。 B．地质条件：

a．地质构造复杂，断层褶皱发育，新构造活动强烈，地震烈度较高的地区由于这些因素导致地表岩层破碎、滑坡、崩塌、错落等现象发育。

b．岩石结构疏松软弱，易于风化，节理发育，或软硬相间的岩层易遭受破坏。 C．水文气象条件：

a．泥石流是典型的高密度碎屑流，水是泥石流的重要组成部分，泥石流的形成与短时间的突发性大量流水有关。突发性大量流水有：

强度较大的暴雨； 冰川、积雪的强烈消融；

冰川湖、高山湖、水库的突然溃决。

b．水的作用：侵润饱和山体松散物质，使其摩阻力减少，滑动力增大以及水流的底蚀和对松散物质的侧蚀作用产生滑坡、崩塌等，增加了物质来源。

D．其它条件：人为滥伐山林，水土流失；采矿、采石弃渣堆石等。 （2）．工程分类

泥石流的工程分类和特征

类别 特征 流域特征 多位于强烈抬升区，岩层破碎，风化强烈山体稳定性差。泥石流堆积新鲜，无植被或仅有稀疏草丛。粘性泥石流沟中下游沟床坡度＞4％ 山体稳定性相对较好，无大型活动性滑坡、崩塌。沟床和扇形地上巨砾遍布。植被较好，沟床内灌木密布，扇形地多已辟为农田。粘性泥石流沟中下游沟床坡度＜4％ 亚类 Ⅰ1 严重程度 严重 流域面积 2（km） ＞5 一次冲出量 43(×10m) ＞5 流量堆积区面32(m/s) 积（km） ＞100 ＞1 基本上每年均有泥Ⅰ石流发生。固体物质高主要源于沟谷的滑频坡、崩塌。暴发雨强泥＜2～4mm/10min。 石除岩性外，滑坡、崩流塌严重的沟谷多发沟生粘性泥石流，规模谷 大，反之多发生稀性泥石流，规模小 暴发周期一般在10年以上。固体物质主Ⅱ要源于沟床，泥石流低发生时“揭床”现象频明显。暴雨时坡面产泥生的浅层滑坡往往石是激发泥石流形成流的重要因素。暴发雨沟强一般＞谷 4mm/10min。规模一般较大，性质有粘有稀 Ⅰ2 中等 1～5 1～5 30～100 ＜1 Ⅰ3 轻微 ＜1 ＜1 ＜30 - Ⅱ1 严重 ＞10 ＞5 ＞100 ＞1 Ⅱ2 中等 1～10 1～5 30～100 ＜1 Ⅱ3 轻微 ＜1 ＜1 ＜30 _ 注：1.表中流量对高频泥石流沟指百年一遇流量；对低频泥石流沟指历史最大流量；

2.泥石流的工程分类宜采用野外特征与定量指标相结合的原则，定量指标满足其中一项即可。

7．采空区

开采矿产留下的地下空洞叫地下采空区。采空区可分为煤矿采空区和其它矿产采空区。其中以煤矿采空区对工程建设影响最大，其它矿产的采空区对工程的影响远远小于煤矿采空区。

（1）．煤矿采空区：除上海市外，全国个省市自治区都有煤田分布。90％以上的煤炭储量集中于长江以北和西北地区，其中新疆、内蒙、山西和陕西的储量占全国的75％以上。时代始于寒武纪，止于第三纪。其中早古生代和泥盆纪为石煤，而具有重要工业价值的煤炭从早石炭世发育，持续到第三纪。早、中侏罗世储量最多，占全国储量的一半以上；其次为石炭、二叠纪，占全国储量的1/4强；晚侏罗世居第三，占全国储量的6％；晚三叠世和第三纪储量不到全国的1％；至于白垩纪煤层仅见于西藏等地，储量甚微。

（2）．其它矿产采空区：指金属矿和除煤以外的非金属矿采空区。

金属矿采空区主要分布于湖南、湖北、广东、广西、云南、四川及秦岭山脉的甘肃、陕西河南，东北的辽宁、西北的银川、塔里木盆地等；非金属矿主要有铝土

矿、高岭土、石油、天然气，其中铝土矿采空区主要分布于华北聚煤区范围内，高岭土采空区主要分布于景德镇和湖南的醴陵一带，石油、天然气主要分布于大庆、胜利、大港、辽河、玉门、克拉玛依、柴达木、四川、陕北、江汉、苗栗、塔里木等油田、榆林、自贡、马海气田等。

另外，在山区及靠近山区的河流阶地分布区要注意是否有砂金采空区的存在。

8．地面沉降

涵义 A广泛涵义：

指地壳表面在自然营力作用下或人类经济活动影响下造成区域性的总体下降运动。其特点是以向下的垂直运动为主，而只有少量或基本上没有水平位移。

B工程涵义：

目前国内外工程界所研究的地面沉降主要是指由抽汲液体（以地下水为主，也包括油、气）所引起的区域性地面沉降。

城市及有油气的地区由于开采地下水及油气都可能引起地面沉降。

国内主要地面沉降去实例

地区 沉积环境和地层 压密层深度范围（m） 3～300 10～240 30～200 最大沉降速率（mm/a） 98 262 207 90 187 最大沉降量（m） 2.63 2.16 1.9 1.23 0.22 0.11 1.32 沉降地区面积（km） 121 135 235 254 200 140 ＞200 2上海 天津 台北 太原 常州 湛江 西安 冲积、湖相与海相，第四系 滨海相，第四系 冲积与浅海沉积，第四系 冲积，第四系 冲积，第四系 冲积，第四系 冲积，第四系

（二）．特殊性岩土

特殊性岩土的判别标准是根据一般岩土工程而言，公路行业的判别标准应按照《公路工程地质勘察规范》执行。

1．湿陷性土

凡天然黄土在一定压力作用下，受水侵湿，土的结构迅速破坏，其强度也随着迅速降低，产生显著附加下沉的称为湿陷性黄土；有的黄土并不发生湿陷，称为非

湿陷性黄土。

我国湿陷性土主要分布在北纬33°~47°之间，而以34°~45°之间最为发育，南始于甘肃的岷山、陕西秦岭、河南的熊耳山、伏牛山；北大致以陕西白于山、河北燕山为界，与北方沙漠、戈壁相连；西起祁连山，东至太行山，包括黄河中、下游的环形地带。横贯我国北方，呈东西向带状分布。

此外在我国西北内陆盆地的边缘、青海高原、黄河中下游以及东北等地亦有湿陷性土分布。

从湿陷性土的分布特征看，主要受地理位置和气候条件制约，一般均属于干旱及半干旱气候，降雨量少，蒸发量大，年降雨量一般＜60mm；年降雨量＞750mm的地区，一般不存在湿陷性土。

湿陷性土按岩性、产状、分布可分为两类，即湿陷性黄土、其它湿陷性土。

两类湿陷性土特征比较

分布 湿陷性黄土 干旱半干旱地区，以黄河中游最为集中，厚度大，产状稳定，多为连续分布。 岩性 湿陷程度 以粉土及粉质粘土为主 湿陷程度有地区性差别。陇西、陇东及陕北多自重湿陷、且湿陷量大。关中高阶地往往为自重湿陷，低阶地为非自重湿陷，山西、河南多非自重湿陷 研究程度 已有成熟的评价原则及方法，建筑经验丰富，处理对策成熟 其它湿陷性土 干旱半干旱地区，多在山前洪、坡积扇内，厚度不稳定，呈透镜状及鸡窝状产出 以砂土及碎石土居多 甘肃西部、中部及青海和内陆盆地边缘多为自重湿陷，且湿陷量大。陇东、陕北湿陷量相对较小 研究工作不多，在工程评价及对策上借用湿陷性黄土的处理原则 湿陷性黄土多为粉土、粉质粘土，厚度一般在10~40m，最大厚度200m。 原生湿陷性黄土的地质成因是风成。

主要分布区湿陷性黄土厚度参考表

地区 地点 西宁 陇西地区 兰州 天水 固原 陇东－陕北地区 延安 平凉 宝鸡 规镇 关中地区 西安 乾县 蒲城 河南地区 三门峡 洛阳 太原 山西地区 临汾 侯马 0～3 3～10 8～9 6 8 5～8 0～3 5～10 一级阶地 0～4.5 0～5 0～3 0～5 0～4.5 6～11 6～9 二级阶地 4～15 5～16 3～7 15 ≈10 6 5 8～14 5～14 6～13 17 10 27 三、四级阶地 黄土的地质时代划分

时代 全新世 Q4 晚更新世Q3 中更新世Q2 早更新世Q1 近期 早期 — — 新黄土 一般湿陷性黄土 马兰黄土 离石黄土 老黄土 午城黄土 — — 一般无湿陷性 有湿陷性 地层名称 新近堆积黄土 说明 一般有湿陷性,常有高压缩性 马兰黄土为上更新统（Q3）风成黄土，固结压缩差，大孔隙发育，结构疏松，一般具有强—中等湿陷性，离石黄土和午成黄土中—下更新统（Q1-2），风成或水成黄土固结压缩较好，结构较致密，多具非湿陷性—弱湿陷性。

新近堆积黄土一般具湿陷性，但变化较大。

新近堆积黄土不同地区湿陷系数平均值

地点 陕西 宝鸡（南） 宝鸡县圭镇 富平 华县 陕西梅家坪 甘肃 武山 湿陷系数δs 0.03 0.07 0.04 0.049 0.06 0.05 地点 陇西 榆中 皋兰 定西 西宁南川 山西 西南某地 湿陷系数δs 0.077 0.069 0.118 0.086 0.049 0.031 湿陷系数δs的大小反映黄土对水的敏感程度，其值愈小，湿陷性愈小，对建筑物的危害亦愈小，反之则大。根据《湿陷性黄土地区建筑规范》（2004）规定，当δs＜0.015时，为非湿陷性黄土；δs≥0.015时，为湿陷性黄土。

湿陷系数（δs）越大，湿陷性就越强。但在不同的压力下δs值不同。一般以200kPa压力下的δs值作为判定黄土湿陷性的标准。

黄土湿陷性判别标准

分类名称 非湿陷性黄土 弱湿陷性黄土 湿陷性中等湿陷性黄土 黄土 强湿陷性黄土 判别标准 说明 按一般土对待 ?s＜0.015 0.015≤?s≤0.03 ?s≥0.015 0.03＜?s≤0.07 ?s＞0.07 湿陷性黄土又可分为自重湿陷性黄土－土体在自重压力作用下受水侵湿后产生湿陷的黄土，和非自重湿陷性黄土－土体在某一压力（＞自重压力）的作用下受水侵湿后产生湿陷的黄土，

测定自重湿陷系数的压力，自地面算起至该试样顶面的上覆土的饱和（Sr?85％）自重压力。

黄土自重湿陷性判别标准

判别标准 分类名称 自重湿陷系数?zs 饱和自重压力pz，湿陷起始压力psh 非自重湿陷性黄土 自重湿陷性黄土 ?zs＜0.015 ?zs≥0.015 pz＜psh pz＞psh 非饱和性黄土地基处理主要是消除湿陷性；饱和性黄土地基处理则主要是减少压缩性，提高承载力。

2．红粘土

红粘土是指在亚热带湿热气候条件下，碳酸盐类岩石及其间所夹其它岩石经强烈风化后残积的一种高塑性粘性土，一般为褐红色、棕红色或黄褐色。如果这种残积物经降雨水流搬运后形成的坡、洪积粘土称为次生红粘土。

（1）．形成条件

红粘土的形成一般应具备气候和岩性两个条件。 a．气候条件：气候变化大，气候湿润； b．岩性条件：主要为碳酸盐类岩石。

我国红粘土和次生红粘土以云南、贵州、广西最为广泛和典型，其次在安徽、川东、粤北、鄂西和湘西也有分布。

红粘土主要为残积、坡积成因，因而其分布多在山区或丘陵地带。

当下伏基岩的溶沟、溶槽、石芽等较发育时，上覆红粘土的厚度变化极大，常有咫尺之隔，竟相差10m之多。就地区论，贵州的红粘土厚度约3~6m，超过10m者较少；云南一般为7~8m，个别地段可达10~20m；湘西、鄂西、广西等地一般在10m左右。

（2）．性质

红粘土是一种特殊工程性质的粘土，一般情况下常处于饱和状态，天然含水量高，其液限一般＞50，上硬下软，孔隙比大，具明显的收缩性，裂隙发育；但表层土的压缩性低，强度高，工程性能良好，是建筑物较好的地基。

红粘土地层从地表向下由硬变软，相应的土的强度则逐渐降低，压缩性逐渐增大。据统计，上部坚硬、硬塑状态的土约占红粘土层的75％以上，厚度一般＞5m，可塑状态的土占10～20％，多分布在接近基岩处；软塑、流塑状态的土＜10％，位于基岩凹部溶槽内。

A．红粘土的裂隙性：坚硬和硬塑状态的红粘土层由于胀缩作用形成了大量裂隙，裂隙发育深度一般为3～4m，已见最深者达6m。裂隙的发生和发展极快，在干旱的条件下，新挖坡面数日内可被收缩裂隙切割得支离破碎，使地面水易于侵入，土的抗剪强度降低，常造成边坡变形和失稳。

B．红粘土的胀缩性：有些地区的红粘土具有一定的胀缩性，如贵州的贵阳、遵义、铜仁，广西的桂林、柳州、来宾、贵县等，一些单层红粘土致使（少数为2～3层）民用建筑和少数工业建筑出现开裂破坏，其中以广西较为严重，贵州较轻。有些地区的红粘土的胀缩性很轻微，可不作为膨胀土对待。红粘土的胀缩性表现为以缩为主。即在天然状态下膨胀量微小，收缩量较大。

3．软土

软土一般是指主要由细粒土组成的孔隙比大（e＞1）、天然含水量高（w≥wL）、

压缩性高（a1-2＞0.5MPa-1）、强度低（Cu＜30kPa）、不均匀性、渗透系数小和具有灵敏结构（触变性、流变性）的土层，包括淤泥或淤泥质黏性土、淤泥质粉土，工程上习惯称饱和软粘土。

我国沿海地区和内陆平原或山区都广泛分布着海相、三角洲相、湖相和河相沉积的饱和软土。沿海滨海相软土主要分布于各河流的入海口，如渤海及津塘地区、浙江的温州、宁波、长江三角洲、珠江三角洲及溺谷相沉积的闽江口平原等地，厚度由数米至数十米不等。河滩相沉积的长江中下游、珠江下游、淮河平原、松辽平原等地区。内陆（山区）软土主要分布于湖相沉积的洞庭湖、洪泽湖、太湖、鄱阳湖流域、古云梦泽地区及昆明的滇池地区、六盘水地区的洪积扇和煤系地层分布区的山间洼地等。山区软土分布零星、范围不大，见于多雨地区的山间各地、冲沟、河滩阶地和各种洼地。

厚度较大的软土一般在表层中有一层0～3m左右厚的中压缩性或低压缩性粘性土（俗称硬壳层或表土层）。

4．混合土

自然界常常存在一种粗细粒混杂的土，其中细粒含量较多，这种土按颗粒组成分类常可视为砂类土甚至碎石类土，而其可通过0.5mm筛后的数量较多又可进行可塑性试验，按其塑性指数又可视其为粉土或粘性土。这类土在分类中找不到相应的位置，故称其为混合土。

混合土主要由级配不连续的粘粒、粉粒和碎石粒（砾粒）组成的土。 混合土的成因一般有冲积、洪积、坡积、冰磧、崩塌堆积、残积等。前几种成因形成混合土的重要条件是要有提供粗大颗粒（如碎石、卵石）的条件。残积混合土的形成条件是在原岩中含有不易风化的粗颗粒，如花岗岩中的石英颗粒。

（1）特点：

a．混合土中常因含有大量的粗颗粒，如碎（卵）石颗粒甚至漂砾，取不扰动样十分困难；用一般室内试验方法几乎不能取得其正确的物理力学指标，甚至不能掌握其级配情况。

b．粗颗粒可能相互接触，也可能为细粒局部包围，也可能呈斑状“浮”在细粒之中，因而使混合土极不均匀。

c．混合土常具有地区性土所具有的特殊性质，如膨胀性、湿陷性等。

（2）性质：

混合土因其成份复杂多变，各种成分粒径相差悬殊，故其性质变化很大。总的说来，混合土的性质主要取决于土中的粗、细粒含量的比例、粗粒的大小及其相互接触关系以及细粒土的状态。试验资料表明，粗粒土的性质将随其中细粒的含量增多而变差，细粒土的性质常因粗粒含量增多而改善。但是，在上述两种情况下都存在一个粗、细粒含量的特征点，超过此特征点后，土的性质会发生突然的改变。例如：按粒径组成可定名为粗、中砂的砂质混合土中当细粒（粒径＜0.1mm）含量超过25～30％时，标贯击数N和静力触探比贯入阻力Ps值将呈明显的下降趋势，内摩擦角φ也将减少而c值增大。碎石质混合土中随着细粒含量的增加，内摩擦角φ和载荷试验比例界限Po都有所降低而且呈现出一个明显的特征值，细粒含量达到或超过该值时，φ和Po值都将急剧降低。

（3）.混合土可分为两类：

Ⅰ类混合土：碎石土中的粉土或粘性土的质量＞全重的25％时； Ⅱ类混合土：粘土或粘性土中的碎石土的质量＞全重的25％。

5．填土

填土是由人类活动在地表形成的堆积土层，其组成成份复杂，堆填的方法、时间和厚度都是随意的。

填土主要分布在古老的城镇和工矿区范围内及疏浚河道的排淤区。 填土按其物质组成和堆填方式分为素填土、杂填土和冲填土三类。

素填土是由天然土经人类扰动堆填而成，不含杂质或含少量杂质，按其组成的物质分为碎石土素填土、砂土素填土、粉土素填土、粘性土素填土等。素填土与天然土的区别在于其不具有天然土的结构和层理，颜色发暗，并含有少量碎砖瓦砾、灰渣、朽木等人为杂质。

杂填土主要由建筑垃圾、工业废料或生活垃圾等组成的填土，按其组成的物质分为建筑垃圾杂填土和工业废料杂填土。

冲填土系由水力冲填泥沙形成的填土，是我国沿海地区常见的一种填土，主要是由于整治或疏浚江河河道，用高压泥浆泵将泥沙输泥管排送到需要填高的地段，经过沉淀排水后形成大片冲填土层。

填土的工程性质主要为不均匀性、欠压密性、湿陷性、低强度和高压缩性。

6．多年冻土

凡温度≤0°C，且含有固态冰的土称为冻土。

冻土按其冻结状态的时间长短分为瞬时冻土、季节性冻土和多年冻土三种。 瞬时冻土冻结时间＜一个月，一般为数天数小时（夜间冻结），冻结深度多为数毫米至数厘米。

季节性冻土冻结时间≥一个月，冻结深度为数厘米至1~2m，在多年冻土区外围可深达3m左右，它是每年冬季发生的周期性冻土。

多年冻土冻结时间连续三年或三年以上。

多年冻土在我国主要分布于青藏高原和东北大小兴安岭，在西部和东部的一些高山顶部也有分布，如祁连山、阿尔金山、天山、西准噶尔边界山地、阿尔泰山、五台山、长白山等。多年冻土占我国总面积的20%以上，约206万km2。

7．膨胀岩土

膨胀岩土进一步可分为膨胀土和膨胀岩，其中膨胀岩多见于粘土岩、页岩、泥质砂岩。

膨胀岩土一般是指粘粒成分主要由亲水性的次生粘土矿物－蒙脱石（微晶高岭土）和伊利石（水云母）组成，同时，具有吸水膨胀和失水收缩两种性能的黏性土。膨胀岩土的成因环境主要为温和湿润的气候环境，雨量分配较均匀，年降雨量700-1700mm，昼夜温差小，年平均气温14-17°C，具备化学风化的良好条件，在这种环境条件下，以硅酸盐为主的矿物不断分解，钙被大量淋失，钾离子被次生矿物吸收形成伊利石和以伊利石－蒙脱石混合物为主的黏性土。

膨胀岩土在我国分布广泛，以黄河以南地区较多，膨胀岩土主要呈岛状分布，甚至一个不大的场地有的地方是膨胀岩土，有的地方则不属于膨胀岩土。在广西、云南、贵州、湖北、河北、河南、四川、安徽、山东、陕西、江苏和广东等地有不同范围的分布。

膨胀岩土按成因及特征分为三类，一类为分布在盆地的边缘与丘陵地区N-Q湖相沉积及Q风化层，以蒙脱石为主，自由膨胀率、液限、塑性指数都较大，土的膨胀、收缩性最显著；二类为分布在河流阶地的Q冲、洪积物，以伊利石为主，自由膨胀率和液限较大，土的膨胀、收缩性也显著；三类为分布在岩溶地区平原谷地的碳酸盐类岩石的残积、坡积及洪积的红粘土，液限高，但自由膨胀率＜40％，故常

被定为非膨胀性土，但其收缩性很显著。一般分布在山前丘陵及二级以上阶地，在盆地中部或一级阶地的下部有时也有分布，呈垄岗－丘陵与浅而宽的沟谷，地形坡度平缓，一般坡度＜12°，膨胀岩土大多为高塑性的粘性土，裂隙发育，常常易于滑塌而不能维持陡坎，故一般呈浑圆岗丘地形，在流水冲刷作用下的水沟、水渠常易崩塌、滑动而淤塞。

膨胀岩土多呈坚硬－硬塑状态，结构致密，成棱形土块者常具有胀缩性，棱形土块越小，胀缩性越强。

膨胀岩土的判别：

膨胀岩土目前尚无统一的标准，大多采用综合判别法。

a．一般分布在二级及二级以上阶地、山前丘陵和盆地边缘，地形特征在山地表现为低丘缓坡，在平原表现为地面龟裂、沟槽、无直立边坡。

b．在风干时出现大量的微裂隙，呈坚硬、硬塑状态的岩土体易沿微裂隙面散裂，当其遇水时则软化。膨胀岩土一般呈灰白、灰绿、灰黄、棕红、褐黄色。

c．膨胀岩土分布区易发生浅层滑坡、地裂、新开挖的基槽及路堑边坡坍塌等不良地质现象。

d．地下洞室或隧道的衬砌、井巷支护等结构常产生垂直洞轴线的全断面径向张性胀裂破坏现象。

几乎所有的粘性土都具有一定的膨胀、收缩性，只有达到一定程度时才能定为膨胀土。

膨胀岩土的评定标准

指标名称 国外 膨胀性指标Ke 压实指标Kd 活动性指标KA 吸水指标Kw 线膨胀率δep32 缩限Ws 缩性指标Is=WL-WS 线收缩 以膨胀为主，膨胀率 以收缩为主，体缩 自由膨胀率 ＞0.4 ＞1 ＞1.25 ＞0.4 ＞0.5% ＜12% ＞20 ＞5% ＞1% ＞1% 临界值 国内 0.2或0.4 ≥0.5或0.8 ≥0.6或≥1 ≥0.4或≥1 ＞1% ＜12% ≥40% 以上指标中某一项达到或超过标准时，即判定为膨胀岩土。

膨胀岩土地区建筑技术规范按自由膨胀率将膨胀势分为强、中、弱三类；按胀缩特性指标预估地基的胀缩变形量，将地基的胀缩等级分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级。根据地形地貌条件将场地分为两类：一是平坦场地（地形坡度＜5°；地形坡度＞5°＜14°且距坡肩水平距离＞10m的坡顶地带），另一类是坡地场地（地形坡度≥5°；地形坡度＜5°，但同一座建筑物范围内局部地形高差＞1m），应验算地基的稳定性

8．盐渍土

盐渍土在我分布较广，主要分布在西北西南地区的新疆、青海、西藏北部、甘肃、宁夏、内蒙古等地势低洼的盆地和平原，内陆湖泊较多，由于气候干旱，蒸发量大而形成；其次分布在华北平原、松辽平原等地，由于河床淤积或灌溉也常使土壤盐碱化。另外，在滨海地区的辽东湾、渤海湾、莱州湾、杭州湾以及台湾的诸岛屿沿岸，由于海水侵袭也有相当面积的盐渍土存在。

盐渍土形成条件： a．地下水的矿化度较高；

b．地下水位较高，毛细作用能达到地表或接近地表，有被蒸发作用影响的可能； c．气候比较干燥、年降雨量＜蒸发量的地区。

易于盐渍土的形成受上述条件限制，其分布一般在地势较低和地下水位较高的地段，如内陆洼地、盐湖和河流的漫滩、低级阶地、牛轭湖及三角洲洼地、山间洼地等地段。

有些盐渍土中以含碳酸钠或碳酸氢钠为主，碱性较大，PH值一般为8-10.5，这种土称为碱土或碱性盐渍土，农业上称为苏打土。这种土零星分布我国东北的松辽平原以及华北的黄、淮、海河平原。

盐渍土的厚度一般不大，平原及滨海地区一般在地表向下2~4m，内陆盆地的盐渍土厚度可达几十米，如柴达木盆地中的盐渍土厚度可达30m以上。

盐渍土按地区分类可分为三种：

a．滨海盐渍土：主要分布于长江以北的江苏、山东、河北、天津等滨海平原，长江以南也有零星分布。

b．内陆盐渍土：主要集中在东经105以西，北纬35以北的广大干旱地区多属盆地型盐渍土，如塔里木、准噶尔、柴达木盆地、银川平原等地。

c．冲积平原盐渍土：主要分布于黄河、淮河、海河冲积平原、松辽平原及三江

平原上。

对盐渍土的评价，主要考虑盐渍土的溶陷性、盐胀性和腐蚀性。

9．残积土

残积土是新鲜岩石在风化作用下形成的物质没有经过搬运。一般厚度不大，分布局限。

残积土的工程特性是松散、欠压密，稳定性差，低强度。

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