邓卫华
(湖北省核工业质局)
摘
中国南方区(然理区划包括华南西南华中部分区中华南已包含通常说华东)面积分布着红土 中国质界红土种样命名法样红土外红粘土红色粘土斑状红土网纹红土花斑红土等等工程意义重早第四纪洪积粘土花岗岩残积土碳酸盐类岩石残积粘土红土具红色反映段质历史时期历具某性终成成份异工程质相差悬殊文通中国南方区红土调查研究母岩形成残积残坡积红土成红土物质成分工程质特性讨分析总结南方红土形成质环境工程质特征进步研究红层区开展质勘察工作提供参考资料
形成红土质环境条件
红土特定质环境条件形成概述:
1气候条件根性条件红土岩石土炎热湿润气候条件长期缓慢充分化学作更确切说红土化作形成着化学风化分解淋滤作程进展稳定种氧化物量淋失掉较稳定铁铝等化学物显著富集矿物成分出现相应转变
热带亚热带炎热湿润历史条件母岩成分然红土化作条件类化学风化分解产物类似碳酸盐岩**岩残积残坡积风化红粘土间化学成分矿物成分相说较相似含伊利石高岭石水高岭石
种母岩风化分解程度风化土化学成分矿物成分差异**岩残积灰粘土**岩残积残坡积红粘土分解淋滤积聚程度差
2.貌条件:红土分布丘陵盆河谷阶低山等区反映利述气候区影响条件利红土化作形条件形缓台阶低丘够发育定厚红土陡峻低山区剥蚀作强烈红土发育厚度
3.质历史条件:第四纪古气候变迁中国冰期中姑—**间冰期温热化程度高红土化作条件利中国南方区促成成母岩中更新世(Q2)红土广泛分布外中南半岛中国华南热带区晚第三系具利红土化作炎热潮湿气候分布晚第三纪晚第四纪时期红土华南海区分布早更新世中更新世晚更新世期**岩残积残坡积红粘土甚具全新世红粘土外红土作期间壳缓慢升区红土厚度较**南亚某区**岩残积残坡积红粘土厚度达50米广东**花岗岩残积残坡积厚度达100米左右
4.母岩条件:母岩红土形成程中决定性条件母岩类型形成红土特征定差异化学成分矿物成分方面区外现场外观特征风化发育速度物理力学性质等方面定差中致密状结构碳酸岩**岩类风化红土碎屑状结构碎屑沉积岩风化红土粒状斑状结构花岗岩类风化红土间差突出外碎屑沉积岩抗风化分解力相较强风化壳风化分解程度远碳酸盐岩**岩花岗岩等岩浆岩风化壳低相说碎屑沉积岩出露区红土发育区厚度
1米米甚超1米
二红土工程特性
红土具般粘性土工程特性母岩类型工程特性定影响类型形成红土工程特性具定区差异性特点红土厚度水方变化般较饱度般85面纳四种情况说明工程质特征:
1.网纹红土
指早中更新世粘土组成网纹红土矿物全高岭石发现少量伊利石**白砂井网纹红土代表洪积积粘性土形成褐红色黄红色蠕虫状白色网纹土质致密细腻孔隙远1垂直方天然含水量液性指数饱度压缩系数深度均程度逐渐增趋势相应土状态坚硬硬塑—塑转变压缩性较低具中压缩性抗剪强度较高逐渐降低趋势基强度变化模量高实际建筑工程中力学性质评价低造成浪费基实际承载力惯采值(250KPa~300KPa)高1倍倍层建筑充分利强度作天然基十层十层高层建筑考虑采穿透土层挖孔桩口径灌注桩充分利强度
2.花岗岩残积土
国南岭**岸花岗岩残积土类型红土种含砾粘土未完全风化时尚保留残存岩石性质结构强度明显般砂砾含量深度增加增加粘粒含量减少土质较硬般处塑硬塑状态具低中等压缩性属超固结粘土粘花岗岩风化带厚度极均匀众周知岩性关外更重构造破碎带局部深风化带饱浸泡常造成孔隙高达20液性指数20超软弱带成建筑物极隐患
般说花岗岩风化带划分三亚带:表带中带母岩带
表带:粘土含砂砾棕红色蠕虫状灰白色网纹孔隙0800左右压缩系数(a12)0025左右现场载荷试验塑荷载(P0)50Kgcm2左右
中带:粘土亚粘土含砂砾褐红色蠕虫状白色网纹粗模糊风化残留块体较局部细粒花岗岩残积土长石风化高岭土富集带外观物理力学性质周围土体差极常构成软弱夹层整体孔隙0 900 压缩系数(a12)004左右现场载荷试验塑荷载(P0)30Kgcm2左右
母岩带:亚粘土含砾岩石风化残块较黄褐色孔隙0 900压缩系数(a12)003左右现场载荷试验塑荷载(P0)80Kgcm2左右带逐渐渡母岩
三带存方面反映花岗岩表深层风化程度强减弱趋势时反映湿热环境红土化程中红土化表深层减弱趋势程改造风化带性质表带物理力学性质优中带
建筑基角度花岗岩残积红土工程质问题均匀较高压缩性花岗岩残积土表高强度利充分考虑中相软弱身较高压缩性等利素
3.碳酸盐类岩石残积红土
中国南方普遍认:真正红粘土碳酸盐类岩石残积物搬运沉积成次生红粘土类粘土典型工程特征应真正残积红粘土代表
红粘土矿物成分高岭石含少量伊利石粒组中0002mm胶体颗粒占60高分散性决定性亲水性液限般高达80孔隙常1000表坚硬状态土强度达4~5kgcm2值注意种红土具定膨胀性—收缩性膨胀力04 kgcm2左右膨胀量08左右收缩率35左右
种红土显著特点垂直方物理力学性质变化极总厚度十米层中表坚硬状态变化基岩面流塑状态强度降10kgcm2部基岩碳酸盐类岩石喀斯特问题类区重工程质问题危害红土中土洞
红土基基础设计中充分利表层土高强度作法仅适般层数重量建(构)筑物时注意协调基础浅埋胀缩变形剧烈变化带矛盾高层重型建(构)筑物深基础查明喀斯特关工程质问题
三结束语
1红土特定质环境条件形成特殊性土中起决定作导致红土化作热带亚热带炎热湿润气候条件
母岩红土工程质特性定影响区间历史气候条件差异红土化作强弱程度等类型母岩(原土)形成红土工程特性具区差异性
2第四系红土特点表层高强度孔隙较干容重较情况强度土相较高红土化作红土化程中铁氧化物量富集铁氧化物三分二游离氧化铁铁包膜形式包裹粘土矿物表面充填孔隙中粘粒胶结起加粘粒含量片状粘粒表面边角处电荷静电引力粘土矿物中高岭石颗粒高岭石晶格构造硅氧四面体氧铝氧八面体氢氧均裸露表面两高岭石颗粒表面裸露氧氢氧氢键连结方式集积成种形式集合体粘粒含量矿物成分高岭石加游离氧化铁胶结构成红土高强度
3中更新网纹红土仅红土化作强弱强度略变化整层较稳定应充分利高强度作建筑物基
4花岗岩残积红土表面风化严重红土化作强烈提高强度母岩者原岩结构强度保留较强度高中风化带受风化较母岩者较强烈红土化作较表层弱强度相较低加花岗岩体身岩性分异导致风化产物物理力学性质差异较成表层高强度相软弱卧层利花岗岩残积土作基时充分注意素
5碳酸盐残积红土表层强度高颗粒高度分散带高亲水性深部土层急剧软化形成软弱卧层建筑工程利加伊利石矿物存种土具定膨胀—干缩性作基土言应充分认识
2011年1月18日**
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