昔格达土工程性质研究概述

王俊峰

摘要：随着西部大开发政策的实施，高速公路、隧道等交通建设及水利水电工程都可能会遇到大量分布的昔格达土。昔格达地层岩性因其似土非土、似岩非岩的半成岩特征，具有岩性软、强度极低、稳定性极差等工程性质。昔格达地层上建设高速公路是可行的，并且昔格达混合填料是一种级配良好易压实的路基填料。自然状态下昔格达填料的天然含水量19%即为压实所需的最优含水量;昔格达土中所含的泥质粉砂岩颗粒的粒径及其含水量决定了填料的压实特性，泥岩颗粒越细且含水量越小，混合料压实效果越好。

关键词：昔格达土;路基填料;含水量;压实特性

1 引言

昔格达地层形成于第四系早期，为静水河湖相沉积地层，主要由细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥岩成韵律互层组成，分布在四川西昌至攀枝花、雅安至泸定一带，且各地厚度变化较大。昔格达地层岩性因其似土非土、似岩非岩的半成岩特征，又被工程界称为昔格达土，具有岩性软、强度极低、稳定性极差等工程性质。

随着西部大开发政策的实施，高速公路、隧道等交通建设及水利水电工程都可能会遇到大量分布的昔格达土。为了减少工程弃土和项目投资，保证工程施工的顺利进行及安全营运，有必要对昔格达土作为填料的工程地质性质进行详细研究。

2 昔格达土的物理力学特性

昔格达土主要由细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥岩成韵律互层组成。粘土岩的矿物成分以伊利石为主， 高岭石、绿泥石次之， 此外， 还含有石英及铁的氧化物， 及少量蒙脱石等;粉砂岩主要矿物是石英、长石、方解石， 其次含有绿帘石、角闪石和磁铁矿等。

细砂岩中砂粒含量较高，有一定透水性，孔隙比中等，饱和度小，可压缩性较大，遇水不膨胀，干燥时松散;泥质粉砂岩中粉粒含量较高，透水性小，湿时稍有黏性，干时稍有收缩，孔隙比大，饱和度较高，可压缩性小;粉砂质泥岩以粉粒、黏粒为主，黏粒含量高，透水性很小，湿时具有黏性和可塑性，具滑腻感，干时变得硬而轻，孔隙比大，饱和度高，可压缩性极小。昔格达组岩层及天然混合料级配良好，除泥质粉砂岩具有较小的膨胀性外其余岩性均无膨胀性，原材料基本物理力学性质指标如表1所示。

3 昔格达土的工程性质

60年代国家对攀枝花进行大规模建设，昔格达土作为多种建筑的地基土，它的工程性质开始引起工程技术人员的重视，对其研究主要集中在水利、交通等方面。

彭盛恩在昔格达土做为筑坝土料特性的研究中，分析论述了昔格达组粘土岩、细砂岩混合粗粒土的物理力学性质，昔格达组细粒粘土具有干容重小、强度低的不良工程性质。肖荣久通过昔格达粘土的物质成分、微观结构、昔格达地层的宏观结构及水文地质结构相结合的研究方法，揭示了渡口地区昔格达粘土滑坡的发生规律和机理，指出昔格达粘土粘胶含量较高，遇水极易膨胀软化，抗剪强度极易衰减降低。刘恒一在解释昔格达组粘土岩滑坡对泥石流形成的影响中指出昔格达组粘土岩粘粒含量高，力学强度低，风干状态下极易崩解。

随着攀西地区发展和建设的进一步深化，高速公路、高速铁路等交通基础设施必将大量地通过昔格达组地层分布区，仅十三五期间，凉山州就规划有西昭、西香等5 条高速公路，因此，对昔格达土混合填料路用性质的研究十分必要。

刘惠军对昔格达地层的工程特性和用作高速公路路基填料的适宜性进行了研究，发现在昔格達地层上建设高速公路是可行的，并且昔格达混合填料是一种级配良好易压实的路基填料。向贵府等研究了含水量变化对昔格达土填料工程性质的影响后认为含水量决定着昔格达土填料的压实效果和强度，存在一个最优含水量接近随机混合的昔格达填料的天然含水量19%，天然昔格达混合填料是适合于用作路基、坝基填料的，昔格达土混合填料的含水量主要受各岩性组合及其百分含量的控制。余明东研究泥岩含量对昔格达混合料压实特性的影响后认为昔格达土混合填料是一种级配良好易于压实的填料，其压实特性主要由所含的泥质粉砂岩决定，泥岩对混合料压实特性的影响主要是泥岩颗粒的粒径及其含水量，泥岩颗粒越细且含水量越小，混合料压实效果越好。

4 结语

随着攀西地区发展和建设的进一步深化，高速公路、高速铁路等交通基础设施必将大量地通过昔格达地层，必然会出现大量工程问题。虽然昔格达土具有岩性软、强度极低、稳定性极差等工程性质，会给工程建设带来大量难题;但在昔格达地层上建设高速公路是可行的，并且昔格达混合填料是一种级配良好易压实的路基填料。自然状态下昔格达填料的天然含水量19%即为压实所需的最优含水量;昔格达土中所含的泥质粉砂岩颗粒的粒径及其含水量决定了填料的压实特性，泥岩颗粒越细且含水量越小，混合料压实效果越好。

参考文献：

[1] 向贵府，任光明，聂德新等.含水量对昔格达土填料工程地质性质的影响研究[J].工程地质学报，2004（02）.

[2] 余明东.泥岩含量对昔格达土填料路用性质的影响研究[J].工程地质学报，2017（02）.

[3] 彭盛恩.昔格达粘土的工程地质特性[J].水文地质及工程地质，1986（02）.

[4] 肖荣久.渡口地区昔格达粘土滑坡发生机理的探讨[J].西安地质学院学报，1986（04）.

[5] 刘恒一.攀西地区的滑坡和泥石流的关系[J].水土保持通报，1987（01）.

[6] 刘惠军.昔格达地层、工程特性与用作高速公路路堤填料工艺研究[D]成都：成都理工大学，2004.

（作者单位：西昌学院土木与水利工程学院）