07-岩土工程地质分级与分类-课件.ppt

1、wyx第7章 岩土工程地质分级与分类工程地质wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类主要内容主要内容1.工程岩体分级2.土的工程分类wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7.1 7.1 工程岩体分级工程岩体分级一、分级的目的一、分级的目的n 岩体岩体 rock mass rock mass 地质时代相同或不同的地质时代相同或不同的岩石岩石和经成岩作用、和经成岩作用、构造运动以及风化、地下水等次生作用而产生构造运动以及风化、地下

2、水等次生作用而产生于岩石中的于岩石中的结构面结构面组合而成的整体。组合而成的整体。结构面：结构面：岩体中各种具有一定方向，延展较大，厚度较岩体中各种具有一定方向，延展较大，厚度较小的二维地质界面均称为结构面。小的二维地质界面均称为结构面。软弱结构面：软弱结构面：工程上把力学强度明显低于围岩的结构面工程上把力学强度明显低于围岩的结构面称为软弱结构面。称为软弱结构面。wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7.1 7.1 工程岩体分级工程岩体分级一、分级的目的一、分级的目的n 岩体岩体 rock mass rock

3、 mass 岩体赋存于一定地质环境之中，地应力，地温，地下水岩体赋存于一定地质环境之中，地应力，地温，地下水等因素对其物理力学性质有很大影响，而岩石试件只是等因素对其物理力学性质有很大影响，而岩石试件只是为实验室实验而加工的岩块，已完全脱离了原有的地质为实验室实验而加工的岩块，已完全脱离了原有的地质环境。环境。岩体在自然状态下经历了漫长的地质作用过程，其中存岩体在自然状态下经历了漫长的地质作用过程，其中存在着各种地质构造和弱面，如不整合，褶皱，断层，节在着各种地质构造和弱面，如不整合，褶皱，断层，节理，裂隙等等。理，裂隙等等。一定数量的岩石组成岩体，且岩体无特定的自然边界，一定数量的岩石组成岩

4、体，且岩体无特定的自然边界，只能根据解决问题的需要来圈定范围。只能根据解决问题的需要来圈定范围。wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7.1 7.1 工程岩体分级工程岩体分级一、分级的目的一、分级的目的n 岩体岩体 rock mass rock mass 根据上述特征，根据上述特征，岩体岩体是地质体的一部分，并且是由是地质体的一部分，并且是由处于一定地质环境中的处于一定地质环境中的各种岩性和结构特征岩石所组成各种岩性和结构特征岩石所组成的集合体的集合体，也可以看成是由结构面所包围的结构体和结，也可以看成是由结

5、构面所包围的结构体和结构面共同组成的。构面共同组成的。岩体强度远远低于岩石强度；岩体强度远远低于岩石强度；岩体变形远远大于岩石本身；岩体变形远远大于岩石本身；岩体的渗透性远远大于岩石的渗透性。岩体的渗透性远远大于岩石的渗透性。wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类（1 1）通过分类，概括地反映各类工程岩体的质量好坏，）通过分类，概括地反映各类工程岩体的质量好坏，预测可能出现的岩体力学问题。为工程设计、支护衬砌、预测可能出现的岩体力学问题。为工程设计、支护衬砌、建筑物选型和施工方法选择等提供参数和依据。建筑物选

6、型和施工方法选择等提供参数和依据。（2 2）为岩石工程建设的勘察、设计、施工和编制定额提）为岩石工程建设的勘察、设计、施工和编制定额提供必要的基本依据。供必要的基本依据。（3 3）便于施工方法的总结）便于施工方法的总结,交流交流,推广，为便于行业内技推广，为便于行业内技术改革和管理。术改革和管理。一、分级的目的一、分级的目的目的：评价工程岩体的稳定性目的：评价工程岩体的稳定性 wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类 岩石分级方法早在岩石分级方法早在17741774年欧洲人罗曼就提出来了。他年欧洲人罗曼就提出来

7、了。他首先对石灰岩作了系统分类。以后，首先对石灰岩作了系统分类。以后，1818世纪末俄国人维尔世纪末俄国人维尔涅尔涅尔(Bepuep)(Bepuep)又将岩石定性地分成五类：松软岩、软岩、又将岩石定性地分成五类：松软岩、软岩、裂隙破碎岩、次坚硬岩和坚硬岩。而真正把岩石分级同工裂隙破碎岩、次坚硬岩和坚硬岩。而真正把岩石分级同工程联系起来还是从程联系起来还是从1919世纪后期才开始。世纪后期才开始。2020世纪世纪5050年代以后，年代以后，岩体分级促进了工程建设的发展，越来越受到重视，从而岩体分级促进了工程建设的发展，越来越受到重视，从而加快了发展的步伐，取得了重大进展。据统计，迄今各种加快了发

8、展的步伐，取得了重大进展。据统计，迄今各种各样的岩体分级方法已有百余种之多。如何正确认识和选各样的岩体分级方法已有百余种之多。如何正确认识和选取合理的分级方法，是人们普遍关注的问题。取合理的分级方法，是人们普遍关注的问题。一、分级的目的一、分级的目的wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类 任何一种岩体分级方法都是为一定的目的服务的，因任何一种岩体分级方法都是为一定的目的服务的，因此它必然存在一定的局限性，而且由于岩体客观存在的复此它必然存在一定的局限性，而且由于岩体客观存在的复杂性，同样一种岩体分级方法，在某

9、一场合适用，在另外杂性，同样一种岩体分级方法，在某一场合适用，在另外一个场合又未必适用，因为这些方法都是针对某种类型岩一个场合又未必适用，因为这些方法都是针对某种类型岩石工程或专门需要而制定的。例如用于锚杆支护的围岩分石工程或专门需要而制定的。例如用于锚杆支护的围岩分级；地铁岩层分级；坝基岩体分级以及工程地质的岩石分级；地铁岩层分级；坝基岩体分级以及工程地质的岩石分级等等。级等等。一、分级的目的一、分级的目的按用途：按用途：通用分级通用分级专用分级专用分级wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类二、影响岩体工程

10、性质的主要因素二、影响岩体工程性质的主要因素n 岩石质量岩石质量 岩石的强度和变形岩石的强度和变形室内单轴抗压强度指标。室内单轴抗压强度指标。单轴抗压：岩石单向受压时抵抗破坏的能力。n 岩体完整性岩体完整性 各种结构面的影响各种结构面的影响结构面的调查统计、试验。结构面的调查统计、试验。n水的影响水的影响 水对岩石的软化；渗流的影响。水对岩石的软化；渗流的影响。软化系数：岩石浸水饱和前后的单轴干、湿抗压强度之比。n风化程度风化程度 分化的分级分类分化的分级分类wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类2020世纪

11、世纪7070年代至今，多种分级方案，反映岩体年代至今，多种分级方案，反映岩体的结构特征、所处的环境特征、力学特征。的结构特征、所处的环境特征、力学特征。P9697P9697表表7.17.1 影响较大的：影响较大的：RMRRMR、RSRRSR、Q Q、Z Z系统等系统等 我国我国工程岩体分级标准工程岩体分级标准-强制性标准强制性标准(1994)(1994)三、工程岩体分级的代表性方案三、工程岩体分级的代表性方案wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类三、工程岩体分级的代表性方案三、工程岩体分级的代表性方案wang

12、yanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类三、工程岩体分级的代表性方案三、工程岩体分级的代表性方案岩芯采取率（岩芯采取率（core extractioncore extraction）:钻孔中取得的岩芯长度钻孔中取得的岩芯长度与钻探进尺的比值，用百分数表示。与钻探进尺的比值，用百分数表示。岩石质量指标岩石质量指标RQDRQD（rock quality designationrock quality designation）:用直径为75mm的金刚钻头，双层岩芯管在岩石中钻进，连续取芯。长度大于10cm的岩芯总长度与钻进总

13、进尺的比值，以百分数表示。wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类三、工程岩体分级的代表性方案三、工程岩体分级的代表性方案岩石质量指标岩石质量指标RQDRQD（rock quality rock quality designationdesignation）:%100)()10(岩芯进尺总长度的岩芯断块长度tPLcmLRQDwangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类三、工程岩体分级的代表性方案三、工程岩体分级的代表性方案岩土工程勘

14、察规范岩土工程勘察规范(GB500212019)根据岩石质量指标RQD分类：RQD分类类别RQD（）岩石质量1234590100759050752550 90Kv+30时，应以Rc=90Kv+30计算；II.当Kv 0.04 Rc+0.4时，应以Kv=0.04 Rc+0.4计算。wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类四、工程岩体分级标准四、工程岩体分级标准初步分级初步分级（3）岩体基本质量分级的确定 如果定性描述与定量分级不一致，相差一级以定量分级结果为准，若相差一级以上，需重新进行。wangyanxia76

15、163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类四、工程岩体分级标准四、工程岩体分级标准详细分级详细分级 岩体基本质量分级是各类岩体工程分级以及选择工程参数的基础。在岩体基本质量分级是各类岩体工程分级以及选择工程参数的基础。在工程可行性研究或初步设计阶段，可作为工程岩体的初步分级。工程可行性研究或初步设计阶段，可作为工程岩体的初步分级。工程岩体除与岩体基本质量好坏有关外，还受初始应力、地下水、工工程岩体除与岩体基本质量好坏有关外，还受初始应力、地下水、工程尺寸以及施工方法等因素的影响。按国标，应结合工程特性修正岩体基程尺寸以及施工方法等因素的

16、影响。按国标，应结合工程特性修正岩体基本质量指标。本质量指标。wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7.2 7.2 土的工程分类土的工程分类n土是由固、液、气三相组成的松散沉积物。n土是岩石经过风化、剥蚀、搬运、沉积形成的堆积体，不同成因的土的工程性质不同。wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7.2 7.2 土的工程分类土的工程分类wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7

17、7章章 岩土分级分类岩土分级分类一、土的工程分类概述一、土的工程分类概述wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类一、土的工程分类概述一、土的工程分类概述根据土类，可以大致判断土的基本工程性质，并可结合根据土类，可以大致判断土的基本工程性质，并可结合其他因素评价地基的承载力、抗渗流与抗冲刷稳定性，在其他因素评价地基的承载力、抗渗流与抗冲刷稳定性，在振动作用下的可液化性以及作为建筑材料的适宜性等振动作用下的可液化性以及作为建筑材料的适宜性等根据土类，可以合理确定不同土的研究内容与方法根据土类，可以合理确定不同土的研

18、究内容与方法当土的性质不能满足工程要求时，也需根据土类（结合当土的性质不能满足工程要求时，也需根据土类（结合工程特点）确定相应的改良与处理方法。工程特点）确定相应的改良与处理方法。n土的工程分类的目的土的工程分类的目的wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类一、土的工程分类概述一、土的工程分类概述以成因、地质年代为基础的原则以成因、地质年代为基础的原则 因为土是自然历史的产物，土的性质受土的成因（包括形成环因为土是自然历史的产物，土的性质受土的成因（包括形成环境）与形成年代控制。境）与形成年代控制。是工程特性差

19、异的原则是工程特性差异的原则 土的分类体系采用的指标要在一定程度上反映不同类工程用土土的分类体系采用的指标要在一定程度上反映不同类工程用土得不同特性，即同类土的工程性质最大程度相似，异类土的工程性质得不同特性，即同类土的工程性质最大程度相似，异类土的工程性质显著差异。显著差异。是简明的原则是简明的原则 土的分类体系采用的指标，既要能综合反映土的主要工程性质，土的分类体系采用的指标，既要能综合反映土的主要工程性质，又要其测定方法简单，且使用方便。又要其测定方法简单，且使用方便。n土的分类原则土的分类原则wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7

20、章章 岩土分级分类岩土分级分类一、土的工程分类概述一、土的工程分类概述普通分类普通分类 对粗粒土按粒度成分来分类；对细粒土按土的对粗粒土按粒度成分来分类；对细粒土按土的AtterbergAtterberg界限来界限来分类分类 土的成因分类土的成因分类专门分类专门分类 以某一种特定的建筑工程为对象，按某一个或几个单项指标所以某一种特定的建筑工程为对象，按某一个或几个单项指标所提出的分类。提出的分类。n土的分类体系土的分类体系国家标准国家标准土的分类标准土的分类标准（GBJ145-90GBJ145-90）行业标准行业标准建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 （GB 500072019)GB 5

21、00072019)岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范(GB 500212019)(GB 500212019)wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类二、土的工程分类方案简介二、土的工程分类方案简介n 土的分类标准（土的分类标准（GBJ-90GBJ-90）1.工程用土的类别应根据下列土的指标确定工程用土的类别应根据下列土的指标确定:一土颗粒组成及其特征；二土的塑性指标：液限一土颗粒组成及其特征；二土的塑性指标：液限wL塑限塑限wP和塑和塑性指数性指数IP；三土中有机质存在情况；三土中有机质存在情况2.土的粒组划分标

22、准：土颗粒粒径范围土的粒组划分标准：土颗粒粒径范围u 一般规定一般规定wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类二、土的工程分类方案简介二、土的工程分类方案简介n 土的分类标准（土的分类标准（GBJ-90GBJ-90）3.土颗粒组成特征应根据土的级配指标的不均匀系数Cu和曲率系Cc数确定并应符合下列规定wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类二、土的工程分类方案简介二、土的工程分类方案简介n 土的分类标准（土的分类标准（GBJ-9

23、0GBJ-90）4.细粒土应根据塑性图分类塑性图的横坐标为土的液限纵坐标为塑性指数wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类二、土的工程分类方案简介二、土的工程分类方案简介n 土的分类标准（土的分类标准（GBJ-90GBJ-90）u 一般土的分类巨粒土含巨粒的土粗粒土细粒土一般土按其不同粒组的相对含量可划分wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类二、土的工程分类方案简介二、土的工程分类方案简介n 土的分类标准（土的分类标准（GBJ

24、-90GBJ-90）巨粒土和含巨粒的土、粗粒土按粒组级配所含细粒的塑性高低可划分为16种土类（表7-14，7-15，7-16）；细粒土（试样中细粒组质量多于或等于总质量的的土称细粒土）按塑性图所含粗粒类别以及有机质多寡可划分为16种土类。（表7-17）u 一般土的分类wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类二、土的工程分类方案简介二、土的工程分类方案简介n 土的分类标准（土的分类标准（GBJ-90GBJ-90）表示土类的代号按下列规定构成：一个代号即表示土的名称由两个基本代号构成时第一个基本代号表示土的主成分，

25、第二个基本代号表示副成分或土的级配或土的液限。a)由三个基本代号构成时第一个基本代号表示土的主成分，第二个基本代号表示液限，第三个基本代号表示土中微含的成分。u 一般土的分类CHG含砾高液限粘土含砾高液限粘土wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类二、土的工程分类方案简介二、土的工程分类方案简介n 土的分类标准（土的分类标准（GBJ-90GBJ-90）u 地基土的分类碎石土砂土粉土粘性土人工填土建筑地基基础设计规范(GB50007 2019)wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分

26、级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类二、土的工程分类方案简介二、土的工程分类方案简介n 土的分类标准（土的分类标准（GBJ-90GBJ-90）（1）碎石土是典型的粗粒土，如果土中粒径大于）碎石土是典型的粗粒土，如果土中粒径大于 2mm 的含量高于的含量高于整个土体的重量的整个土体的重量的 50，该土就属于碎石土。按粒粗和颗粒形，该土就属于碎石土。按粒粗和颗粒形状，碎石土又可以进一步细分，见下表。状，碎石土又可以进一步细分，见下表。u 地基土的分类地基土的分类wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级

27、分类二、土的工程分类方案简介二、土的工程分类方案简介n 土的分类标准（土的分类标准（GBJ-90GBJ-90）（2）砂土即细）砂土即细中粒土，无塑性，由细小岩石及矿物碎片组成。中粒土，无塑性，由细小岩石及矿物碎片组成。砂粒直径变化在砂粒直径变化在 0.75-2mm 之间，且粒径大于之间，且粒径大于 0.075mm 的土粒的土粒含量超过含量超过 50。按粒组含量，砂土又可以进一步分为砾砂、粗。按粒组含量，砂土又可以进一步分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂五类，如下表所示。砂、中砂、细砂和粉砂五类，如下表所示。u 地基土的分类地基土的分类wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章

28、 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类二、土的工程分类方案简介二、土的工程分类方案简介n 土的分类标准（土的分类标准（GBJ-90GBJ-90）（3）粒径大于）粒径大于0.075mm的颗粒不超过全重的颗粒不超过全重50，且塑性指数小于，且塑性指数小于或等于或等于10的土。根据颗粒级配（粘粒含量）按下表分为砂质粉的土。根据颗粒级配（粘粒含量）按下表分为砂质粉土和粘质粉土。土和粘质粉土。u 地基土的分类地基土的分类wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类二、土的工程分类方案简介二、土的工程分

29、类方案简介n 土的分类标准（土的分类标准（GBJ-90GBJ-90）（4）粘性土粘性土：塑性指数大于10的土。根据塑性指数按下表分为粉质粘土和粘土。u 地基土的分类wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类二、土的工程分类方案简介二、土的工程分类方案简介n 土的分类标准（土的分类标准（GBJ-90GBJ-90）（4）粘性土粘性土：塑性指数大于10的土。u 地基土的分类Q3及其以前沉积的粘性土；具较高强度和较低压缩性。长江中下游下蜀粘土。Q4沉积的粘性土；分布面积广，工程性质变化大。文化期以来沉积的粘性土；强度低。

30、河漫滩及山前冲洪积扇的表面。wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类二、土的工程分类方案简介二、土的工程分类方案简介n 土的分类标准（土的分类标准（GBJ-90GBJ-90）（5）人工填土即人为作用形成的土。常见的人工填土有素填土、）人工填土即人为作用形成的土。常见的人工填土有素填土、压实填土、杂填土和冲填土。素填土可含各种土。杂填土是各压实填土、杂填土和冲填土。素填土可含各种土。杂填土是各种垃圾混杂形成的人工土，这些垃圾可能是工业废料，也可能种垃圾混杂形成的人工土，这些垃圾可能是工业废料，也可能是城市垃圾物。

31、冲填土是水力作用形成的，如河堤和江堤挖沙、是城市垃圾物。冲填土是水力作用形成的，如河堤和江堤挖沙、挖淤形成的土。挖淤形成的土。u 地基土的分类wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类三、我国主要特殊土的基本特性三、我国主要特殊土的基本特性 特殊土是指某些具有特殊物质成分和结特殊土是指某些具有特殊物质成分和结构、工程性质也较特殊的土。是在一定的条构、工程性质也较特殊的土。是在一定的条件下形成的，其分布有明显的区域性特征。件下形成的，其分布有明显的区域性特征。wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7

32、7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类三、我国主要特殊土的基本特性三、我国主要特殊土的基本特性 在我国，具有一定分布区域和特殊工程意义的特殊在我国，具有一定分布区域和特殊工程意义的特殊土包括：土包括：n沿海及内陆地区各种成因的沿海及内陆地区各种成因的软土软土：n主要分布于西北、华北等干旱、半干旱气候区的主要分布于西北、华北等干旱、半干旱气候区的黄土黄土；n西南亚热带湿热气候区的西南亚热带湿热气候区的红粘土红粘土；n主要分布于南方和中南地区的主要分布于南方和中南地区的膨胀土膨胀土；n高纬度、高海拔地区的高纬度、高海拔地区的多年冻土及盐渍土、人工填土和多年冻土及盐渍土

33、、人工填土和污染土污染土等。等。wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类（一）（一）黄土黄土黄土黄土是在干旱、半干旱气候条件下形成的第四纪是在干旱、半干旱气候条件下形成的第四纪的一种松散的特殊土。的一种松散的特殊土。wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类（一）（一）黄土黄土n黄土的分布黄土的分布黄土在世界上的分布面积达黄土在世界上的分布面积达13001300万万kmkm2 2，我国的我国的黄土面积是世界上最大的，达黄土面积是世

34、界上最大的，达6464万万kmkm2 2，比法国和瑞比法国和瑞士的面积总和还要大。黄土士的面积总和还要大。黄土最厚最厚处约处约410410m m左右。在左右。在我国，西北、中原、华北、华东、东北等地均有分我国，西北、中原、华北、华东、东北等地均有分布，但主要集中在黄河的中游布，但主要集中在黄河的中游陕、甘、宁、青陕、甘、宁、青及山西、河南一带，其厚度各不相同。陕甘地区多及山西、河南一带，其厚度各不相同。陕甘地区多厚厚100100200200m m，薄处仅几公分。薄处仅几公分。wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级

35、分类（一）（一）黄土黄土黄土高原的自然景象wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类（一）（一）黄土黄土n黄土的分类按成因分：原生黄土和次生黄土按形成年代分：老黄土和新黄土按湿陷性分：湿陷性黄土和非湿陷性黄土wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类（一）（一）黄土黄土n黄土的分类按生成年代分类下更新世下更新世 Q Q1 1 （午城午城黄土）黄土）中更新世中更新世 Q Q2 2 （离石离石黄土）黄土）上更新世上更新世 Q Q3 3

36、（马兰马兰黄土）黄土）全全 新新 世世 Q Q4 41 1 老黄土老黄土新黄土新黄土新近堆积的黄土：新近堆积的黄土：全新世全新世 Q Q4 42 2wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类（一）（一）黄土黄土n黄土的成分和结构粉粒粉粒约占约占6060 70%70%，其次是砂粒和粘粒。，其次是砂粒和粘粒。黄土的矿物成分以石英、长石、碳酸盐等为黄土的矿物成分以石英、长石、碳酸盐等为主，并含部分粘土矿物。主，并含部分粘土矿物。黄土的粒度成分黄土的粒度成分wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章

37、岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类（一）（一）黄土黄土n黄土的成分和结构黄土的结构黄土的结构 黄土黄土结构疏松，发育结构性的孔隙结构疏松，发育结构性的孔隙；孔隙大小多少与成因和年代密切相关，一孔隙大小多少与成因和年代密切相关，一般地层越老，孔隙率越高。般地层越老，孔隙率越高。wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类（一）（一）黄土黄土n黄土的特征黄土的特征I.I.颜色为淡黄、褐色或灰黄色颜色为淡黄、褐色或灰黄色；II.II.粒度成分以粉粒为主粒度成分以粉粒为主，约占有约占有60%70%

38、60%70%，一般，一般不含不含0.250.25mmmm的颗粒；的颗粒；III.III.含各种可溶盐含各种可溶盐，富含碳酸盐（，富含碳酸盐（CaCOCaCO3 3），），可形可形成钙质结核（姜结石）；成钙质结核（姜结石）；IV.IV.孔隙多且大，结构疏松孔隙多且大，结构疏松；V.V.无层理，但有垂直节理和柱状节理无层理，但有垂直节理和柱状节理。天然条件。天然条件下能保持近于垂直的边坡；下能保持近于垂直的边坡；wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类（一）（一）黄土黄土n黄土的工程地质特征黄土的工程地质特征天然状

39、态下黄土的主要特点是压实程度差，孔隙大、天然状态下黄土的主要特点是压实程度差，孔隙大、孔隙率高，含水少、透水性强；一般强度较高、压缩性孔隙率高，含水少、透水性强；一般强度较高、压缩性较小较小 。湿陷性黄土受水浸湿后会产生较大的沉陷湿陷性黄土受水浸湿后会产生较大的沉陷湿陷性黄土：在上覆土层自重应力作用下，或者在自重应力和附湿陷性黄土：在上覆土层自重应力作用下，或者在自重应力和附加应力共同作用下，因浸水后土的结构迅速破坏而发生显著的加应力共同作用下，因浸水后土的结构迅速破坏而发生显著的附附加下沉加下沉，其强度也随着迅速降低，其强度也随着迅速降低。湿陷性黄土又分为自重湿陷性。湿陷性黄土又分为自重湿陷

40、性和非自重湿陷性黄土（有的老黄土不具湿陷性和非自重湿陷性黄土（有的老黄土不具湿陷性)。地基湿陷引起附加沉降wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类（一）（一）黄土黄土wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类（一）（一）黄土黄土n黄土的工程特性黄土的工程特性黄土湿陷的原因？黄土湿陷的原因？结构：大孔隙结构：大孔隙 ，骨架颗粒为碳酸盐类；，骨架颗粒为碳酸盐类；矿物组成：粉粒为主，粉土粒含量常占土重的矿物组成：粉粒为主，粉土粒含量常占

41、土重的6060以上，含有大量的碳酸盐、硫酸盐和氯化物等可以上，含有大量的碳酸盐、硫酸盐和氯化物等可溶盐类。溶盐类。浸水后粒间可溶性盐类被溶解造成结构联结破坏，浸水后粒间可溶性盐类被溶解造成结构联结破坏，又因其大孔隙的特点，因而受水后浸湿后突发沉陷。又因其大孔隙的特点，因而受水后浸湿后突发沉陷。wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类（一）（一）黄土黄土n黄土的工程地质特征黄土的工程地质特征黄土湿陷性的判定方法黄土湿陷性的判定方法 黄土的相对湿陷系数黄土的相对湿陷系数 s s=（h h1 1h h2 2）/h/h

42、0 0 s 0.015 0.015，非非湿陷性黄土湿陷性黄土0.00.015 15 s 0.03 0.03，弱弱湿陷性黄土湿陷性黄土0.03 0.03 s 0.07 0.07，中等中等湿陷性黄土湿陷性黄土 s 0.07 0.07，强烈强烈湿陷性黄土湿陷性黄土wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类（一）（一）黄土黄土n黄土的工程地质特征黄土的工程地质特征湿陷性黄土分类湿陷性黄土分类 自重湿陷性黄土：自重湿陷性黄土：在自重压力作用下在自重压力作用下,受水浸湿受水浸湿而发生湿陷的黄土。而发生湿陷的黄土。非自重湿陷性

43、黄土非自重湿陷性黄土：在其自重压力与附加压力在其自重压力与附加压力共同作用下才发生湿陷的黄土。共同作用下才发生湿陷的黄土。wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类（二）（二）红粘土红粘土p 红粘土是指在亚热带湿热气候条件红粘土是指在亚热带湿热气候条件下下，碳酸，碳酸盐类岩石及其间所夹的其他岩石，经红土化作用盐类岩石及其间所夹的其他岩石，经红土化作用形成的高塑性粘土。形成的高塑性粘土。p 红粘土一般呈褐红、棕红等颜色，液限大于红粘土一般呈褐红、棕红等颜色，液限大于5050，上硬下软，具明显的收缩性，裂隙发育。，上

44、硬下软，具明显的收缩性，裂隙发育。p 经流水再搬运后仍保留其基本经流水再搬运后仍保留其基本特征特征，液限大，液限大于于4545的坡、洪积粘土，称为次生红粘土，在相的坡、洪积粘土，称为次生红粘土，在相同物理指标情况下，其力学性能低于红粘土。同物理指标情况下，其力学性能低于红粘土。wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类（二）（二）红粘土红粘土p红粘土的分布特征红粘土的分布特征 红粘土及次生红粘土广泛分布于我国的云贵高原、四川红粘土及次生红粘土广泛分布于我国的云贵高原、四川东部、广西、粤北及鄂西、湘西等地区的东部、

45、广西、粤北及鄂西、湘西等地区的低山、丘陵地带顶低山、丘陵地带顶部部和和山间盆地、洼地、山间盆地、洼地、缓坡缓坡及坡脚地段及坡脚地段。由于基岩起伏变化。由于基岩起伏变化及风化深度的不同，造成其厚度变化极不均勾及风化深度的不同，造成其厚度变化极不均勾，常见为常见为5 58m8m，最薄为最薄为0 0.5m5m，最厚为，最厚为20m20m。在水平方向常见咫尺之隔，。在水平方向常见咫尺之隔，厚度相差达厚度相差达1010m m之巨。上层中常有石芽、溶洞或土洞分布其之巨。上层中常有石芽、溶洞或土洞分布其间，给地基勘察、设计工作造成间，给地基勘察、设计工作造成困难。困难。wangyanxia76163工程地质

46、工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类（二）（二）红粘土红粘土p红粘土的工程地质特征红粘土的工程地质特征 物理力学性质物理力学性质：天然含水天然含水量量和和孔隙孔隙比很大，比很大，但其强度高、压缩性低，但其强度高、压缩性低，工程性能良好工程性能良好；各；各种指标的变化幅度很大。种指标的变化幅度很大。裂隙性和胀缩性裂隙性和胀缩性：红粘土具有较小的吸水膨红粘土具有较小的吸水膨胀性胀性，但具有，但具有强烈的失水收缩性强烈的失水收缩性。故裂隙发。故裂隙发育也是红粘土的一大特征。育也是红粘土的一大特征。wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7

47、 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类（二）（二）红粘土红粘土 虽然天然含水量高，孔隙比很大，但却具有较虽然天然含水量高，孔隙比很大，但却具有较高的力学强度和较低的压缩性高的力学强度和较低的压缩性?p红粘土的工程地质特征红粘土的工程地质特征wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类（二）（二）红粘土红粘土小于小于0.002mm0.002mm的胶粒占的胶粒占404070%70%，具，具高分散性高分散性；含水铁铝硅氧化物失水相互凝聚胶结，絮状结构；含水铁铝硅氧化物失水相互凝聚胶结，絮状

48、结构；粘土矿物本身具有非常稳定的结晶格架；粘土矿物本身具有非常稳定的结晶格架；粒间水膜比较薄，多为结合水。粒间水膜比较薄，多为结合水。p红粘土的成分特点红粘土的成分特点wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类（二）（二）红粘土红粘土 从各地区已有资料可知从各地区已有资料可知，红粘土本身的物理力学性质指，红粘土本身的物理力学性质指标又有相当大的变化范围，以贵州省的红粘土为例，其天然标又有相当大的变化范围，以贵州省的红粘土为例，其天然含水量的变化范围达含水量的变化范围达25258888，天然孔隙比，天然孔隙比0.7

49、0.72.42.4，液，液限限3636l25l25，塑性指数，塑性指数18187575，液性指数，液性指数0.450.451.41.4。内摩擦。内摩擦角角2 23131度，内聚力度，内聚力1010140kPa140kPa，变形模量，变形模量4 436MPa36MPa。其物。其物理力学性质变化如此之大理力学性质变化如此之大，承载力自然会有显著的差别。貌，承载力自然会有显著的差别。貌似均匀的红粘土，其工程性能的变化却十分复杂，这也是红似均匀的红粘土，其工程性能的变化却十分复杂，这也是红粘土的一个重要特点。粘土的一个重要特点。红粘土的物理力学性质变化范围及其规律性红粘土的物理力学性质变化范围及其规律

50、性wangyanxia76163工程地质工程地质 第第7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类7 7章章 岩土分级分类岩土分级分类（二）（二）红粘土红粘土1)1)呈褐红色呈褐红色,富含铁铝氧化物，黏粒含量很高，具有高度富含铁铝氧化物，黏粒含量很高，具有高度分散性，颗粒细而均匀，黏土矿物以高岭石为主；分散性，颗粒细而均匀，黏土矿物以高岭石为主；2)2)土层中常有石芽、溶洞或土洞分布其间；土层中常有石芽、溶洞或土洞分布其间；3)3)地表裂隙发育；地表裂隙发育；4)4)沿深度含水量增大，土质由硬变软；沿深度含水量增大，土质由硬变软；5)5)在水平方向上厚度变化较大，造成地基不均匀性。在水平方向上厚度变化