特殊土质的工程性质

陈静茹　王元戎

摘 要 不同的土质拥有不同的特性，在其上建筑构筑物时有不同的方法，本文讲述几种重要的特殊土质的工程特性：软土、黄土、膨胀土、红黏土以及盐渍土。

关键词 特殊土质 软土 工程特性 黄土

中图分类号：X734 文献标识码：A

我国地域辽阔，由于地域限制、地下水位、水域等原因，我国南北东西的土质均不相同，本文来分析各种土质的有缺点及其工程特性：

软土：泛指淤泥与淤泥质土，淤泥是在静水或缓慢流水环境中沉积，并经过生物化学作用形成的，其天然含水量大于液限、孔隙比等于1.5的黏土。天然含水率大于液限而孔隙比小于1.5大于等于1.0的黏性土或粉土，主要分布在沿海一带，内陆的河流下游，湖泊与沼泽地区。软土的组成成分和状态特性由其生成环境决定，主要由黏粒和粉粒等细小颗粒组成，淤泥的黏粒含量较高，黏土矿物成分以及水云母和蒙脱石为主，有机质含量一般为5%-15%，最大达17%-25%，软土含有大量的结合水，并由于存在一定强度的粒间连接而具有显著的结构性。软土地基的加固方法有：砂井排水法；砂垫层法；生石灰法；强夯法；旋喷注浆法；换填法；软土的工程特性：天然含水量高孔隙比大；压缩性高，且压缩性随天然含水量及液限的增加而增高；软土具有很高的亲水性及低透水性，水不易排出，也不易压密，因此软土在建筑荷载作用下土体沉降变形量大，且沉降不均匀；抗剪强度低，主要由于内摩擦角小几乎为0白畲蟛怀？0埃尘哿σ话阄？-15kPa；透水性低，排水固结的时间相当长，同时在加载初期地基中出现较高的空隙水压力影响土体强度；较显著的触变性，土体触变性指：当原状土的结构未受到破坏时常具有一定的结构强度，但一经扰动结构强度便被破坏，如果在含水量不变的条件下，静置不动又可恢复原来的强度；流变性，软土产生蠕变，蠕变值：在一定荷载作用下，剪切变形随时间的增长而增大。

湿陷性黄土分为自重性湿陷黄土和非自重湿陷黄土，自重湿陷黄土：在土上覆土层自重应力下受水浸湿后即发生湿陷。非自重湿陷性黄土：在自重应力下受水浸湿后不发生湿陷，需要在自重应力和由外荷载引起的附加应力共同作用下，受水浸湿才发生湿陷的。黄土湿陷性的原因及影响因素：外因：建筑物本身的上下水道涌水，大量降雨渗入地下；内因：黄土中含有60多种矿物，以碎屑矿物为主，并含部分黏土矿物，碎屑矿物中主要为石英、长石，黏土矿物绝大多数为水云母，并有少量脱蒙石和高岭石；影响因素：黄土湿陷性的强弱与其微结构特征颗粒组成，化学成分等因素有关，在同一地区，土的湿陷性由于其天然孔隙比和天然含水量有关，并取决于浸水程度和压力。

膨胀土，具有显著的受水膨胀和失水收缩两种变形特性，膨胀土的特征：野外特征：土的颜色呈黄色、黄褐色、红褐色、灰白色或花斑色，土的结构致密，常呈坚硬或硬塑状态，一般分布在二级以上河谷阶地、丘陵地区以及山前缓坡地带。矿物成分：次生黏土矿物脱蒙石和伊利石，脱蒙石亲水性强，浸湿后强烈膨胀。胀缩变形的主要因素：内因：矿物化学成分、黏粒含量、土的干密度、含水量以及土的结构；外因：当地的气候条件、地形地貌、周围环境以及日照程度。

红黏土，是碳酸类岩石在亚热带高温潮湿气候条件下经过风化作用形成的高塑性红色黏土液限一般大于50%，经搬运后仍保留红黏土的基本特征，液限大于45%的土成为次生红黏土。红黏土的组成成分：除仍含有一定数量的石英颗粒外，大量的黏土颗粒则主要为多水高岭石、水云母类胶体二氧化硅及赤铁矿、三水铝土矿等组成，不含或极少含有机质。多呈现褐红色、棕红、紫红及黄褐色。沿深度状态上部硬下部软，因胀缩交替变化，红黏土中网状裂隙发育，裂隙延伸至地下3-4m。破坏了土体的完整性，位于斜坡，陡坎上的竖向裂隙容易引起滑坡。红黏土的天然含水率一般为40-60%高达90%，饱和度大于85%，多数处于饱和状态，天然孔隙比大，一般为1.4-1.7，最高为2.0，具有大孔性，黏粒含量高土具有分散性，塑性指数为30-50，为高塑性黏土，一般程序较高的强度和较低的压缩性，地基承载力较高。

盐渍土，指在地表土层1m厚度内，易溶盐的平均含量大于0.5%，使之盐渍化的土。盐渍土的形成：矿化度比较高的地下水，沿着土层中毛细空隙上升到地表或接近地表，经蒸发作用后，水中盐分凝析出来，聚集于地表或地表下不深的土层中而形成盐渍土。按其形成可分为：海滨盐渍土、冲积平原盐渍土、内陆盐渍土。盐渍土对工程的影响：在干旱地区氯盐的吸湿保湿和胶结等作用常常有利于路基的稳定。路基在潮湿状态下，由于易溶盐的存在及其状态的转变，能使路基的密度减小，并较快地丧失稳定性，造成道路泥泞甚至坍塌，；当含有硫酸盐时对路基可产生危害的松胀作用，土体十分疏松，强度降低，失去稳定性，盐渍土的碱化作用可使土膨胀性增加，破坏路面的平整 。

综上述，各类不同的土质其物理力学性质各不相同，在实际工程中我们应该首先区分该地区的土质尤其是在一个地区具有不同的土质时更需要區分该地区的土质，以便给实际工程正确的指导。

参考文献

[1] 才华，于玲.工程地质学[M].北京：中国建材工业出版社，2012.