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1、特殊土工程地質石經(jīng)院碩士研究生課程指導思想:總的說來,特殊土比較寬泛、其性質研究方法多種多樣,沒有統(tǒng)一的規(guī)律。重點講1、2種特殊土的性質和處理方法,不求全。任務:1、特殊土的基本礦物組成及其特點、巖土結構特點(深入)2、特殊土的物理化學性質、力學性質(深入)3、評價和處理方法4、學習一種處理方法,計算技能概述黏土礦物:1、蒙脫石的晶體構造,單位晶層間存在多少種形式的水分子,在什么條件下含有3個、2個水分子?2、天然土往往是Ca質蒙脫石,什么是Ca質蒙脫石?3、伊利石與蒙脫石的結構相似,為何有不同的水理性質?4、了解:從結構形式或水理特
2、性分析,海綠石、綠磷石可劃分為伊利石類。5、敘述高嶺石和綠泥石的晶體構造?概述微結構:1、微結構特征分類及其與巖土性質的聯(lián)系?2、定向排列結構的特點?3、紊流結構特點?4、粒狀堆疊結構和粒狀架空結構特點?5、膠粘式結構特點?概述特殊土的概念我國幅員廣大,地質條件復雜,分布土類繁多,工程性質各異。有些土類,由于地理環(huán)境、氣候條件、地質成因、物質成分及次生變化等原因而各具有與一般土類顯著不同的特殊工程性質,當其作為建筑場地、地基及建筑環(huán)境時,如果不注意這些特點,并采取相應的治理措施,就會造成工程事故。概述特殊土的概念特殊性土——具有一定分
3、布區(qū)域或工程意義上具有特殊成分、狀態(tài)和結構特征的土稱概述黃土-西北、華北等干旱、半干旱氣候區(qū)紅粘土-西南亞熱帶濕熱氣候區(qū)軟土(包括淤泥和淤泥質土)凍土-膨脹土-南方和中南地區(qū)鹽漬土混合土填土污染土根據(jù)工程特性軟土-指在水流緩慢的環(huán)境中沉積,有微生物參與作用,富含有機質,天然含水量大,孔隙比、壓縮性高,承載力低的一種軟塑到流塑狀態(tài)的粘性土。一、軟土-淤泥土一、軟土-淤泥土分類(1)按軟土的形成環(huán)境分1)沿海軟土瀉湖相沉積、溺谷相沉積、濱海相沉積、三角洲相沉積2)內陸軟土湖相沉積、河漫灘相沉積、牛軛湖相沉積、山區(qū)谷地沉積(2)按有機質含量
4、分類有機質含量<5%無機質5~10%有機質土10~60%泥炭質土>60%泥炭(3)按天然含水量和孔隙比分淤泥淤泥質土軟土組成及結構特征1)顏色多為灰綠、灰黑色,手摸有滑膩感,能染指,有機質含量高時,有腥臭味2)粒度成分主要為粘粒及粉粒,粘粒含量高達60%~70%3)礦物成分,除粉粒中的石英、長石、云母外,粘粒中的粘土礦物主要是伊利石,高嶺石次之。此外軟土中常有一定量的有機質,可高達8%~9%4)軟土具有典型的海綿狀或蜂窩狀結構,是造成軟土孔隙比大、含水量高、透水性小、壓縮性大、強度低主要原因之一5)軟土常具有層理構造,軟土和薄層的粉砂
5、、泥炭層等相互交替沉積、或呈透鏡體相間形成性質復雜的土體。一、軟土-淤泥土1、高孔隙比孔隙比常見值為1.0~2.0;2、飽水、天然含水率大于液限液限一般為40%~60%;飽和度一般>90%;天然含水率多為50~70%。未擾動時,處于軟塑狀態(tài),一經(jīng)擾動,結構破壞,處于流動狀態(tài)。3、透水性極弱:一般垂直方向的滲透系數(shù)較水平方向小。4、高壓縮性:a1~2一般為0.7~1.5Mpa-1,且隨天然含水率的增大而增大。二、工程地質性質的基本特點5、抗剪強度很低,且與加荷速度和排水固結條件有關不排水:三軸快剪,0o左右;直剪,2o~5o,c=0.0
6、2Mpa;在排水條件下,抗剪強度隨固結程度提高而增大,固結快剪的10o~15o,c=0.02Mpa。6、較顯著的觸變性和蠕變性二、工程地質性質的基本特點工程特性:263頁二、工程地質性質的基本特點三、軟土地基指壓縮層主要由淤泥及淤泥質土、吹填土、雜填土或其他高壓縮性土組成的地基。軟土地基引發(fā)諸多問題===路堤的失穩(wěn)、橋頭跳車等在軟土地基上修筑路堤,特別是橋頭引道,如不采取有效的加固措施,就會產(chǎn)生不同程度的坍滑或沉陷,導致公路破壞或不能正常使用即所說的橋頭跳車。軟土地基引發(fā)諸多問題一般地,除要確保新填筑路基的密實度以減少沉降外,包括原地
7、面的地基總沉降必須達到基本穩(wěn)定,沉降量大致達到總沉降量的80%以上時,才容許鋪路面。軟土地基沉降嚴重時,不僅增加填方數(shù)量,而且沉降或水平位移對臨近填土的橋臺、擋土墻、涵洞,甚至對四周的住宅、農(nóng)田以及路線的技術標準都會產(chǎn)生很大的影響。軟土路基四、軟土地基的工程評價1、軟土地基承載力的評價用原位測試方法來確定地基承載力-靜載荷試驗、十字板剪切試驗、標準貫入試驗、旁壓試驗和扁鏟側漲試驗優(yōu)點:減少土的結構擾動、保持原始應力狀態(tài)1、軟土地基承載力的評價用理論公式來確定地基承載力建筑地基基礎設計規(guī)范:由土的抗剪強度指標確定地基承載力特征值基底下1
8、倍短邊寬深度內土的粘聚力標準值與有關的承載力系數(shù),查表基底上土的加權重度四、軟土地基的工程評價1、軟土地基承載力的評價用理論公式來確定地基承載力按臨塑荷載的理論公式確定基礎埋深基底以上土的加權平均重度由不排水剪切試驗確定