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《对花岗岩残积土的成因,分布及工程特性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第13卷第4期平顶山工学院学报Vol.13No.42004年12月JournalofPingdingshanInstituteofTechnologyDec.2004文章编号:1671-9662(2004)04-0001-043花岗岩残积土的成因、分布及工程特性研究112吴能森,赵 尘,侯伟生(1.南京林业大学,江苏南京210037;2.福建省建筑科学研究院,福建福州350025)摘 要:在分析花岗岩残积土成因、成分、分布及类型的基础上,从物理力学性质、不均匀性及各向异性、扰动性、软化性及崩解性等方面比较全面
2、系统地研究其工程特性,旨在充分和客观地了解花岗岩残积土,并依此对花岗岩残积土的特殊性、分区性与分带性以及研究动向等进行讨论,提出一些有益的建议。关键词:花岗岩残积土;成因与分布;工程特性;特殊土;研究动向;建议中图分类号:TU452 文献标识码:A0 引言 花岗岩残积土在我国南方分布广泛,尤其是东南沿海地区,而且厚度较大,厦门地区最厚达50m。残积土与沉积土的成因不同,因而花岗岩残积土具有与其他沉积土不同的工程特性,但许多工程技术人员还未对此有充分的认识,甚至不加区分,在工程实践中以沉积土的知识和经验来
3、处理残积土的工程问题,以至时常出现下列两类工程问题:一是导致[1][2][3]工程事故。近年来在花岗岩残积土分布地区,路基边坡失稳和桩基失效等工程事故不时发生;二是未充分利用其承载潜力,增加基础工程投资。如通常高层建筑的桩基持力层均为岩层,而事实上,对一些平面布置较为简单的高层建筑,残积层即可满足要求。 花岗岩残积土不仅有其特定的成因、成分及分布,而且与其工程特性密切相关。花岗岩残积土的工程特性是多方面的,包括物理力学性质、不均匀性及各向异性、扰动性、软化性及崩解性等。本文拟对上述各方面进行分析研究,并对花
4、岗岩残积土的特殊性、研究动向等进行讨论,以达到充分认识和客观了解之目的,为工程活动和深入研究的开展提供参考。1 成因与分布1.1 成因及成分 花岗岩残积土是花岗岩经物理风化和化学风化后残留在原地的碎屑物。花岗岩的主要成分是石英(20%～30%)、长石(60%～70%)、云母及角闪石(5%～10%),呈全晶质等粒结构,质地坚硬,性质均一,岩块抗压强度高(120～200MPa),但因长石和云母具有节理,使花岗岩多具有三组原生节理,而且由于石英和长石的膨胀系数相差近一倍,在热胀冷缩的过程中,花岗岩表面容易产生裂隙
5、,因此花岗岩易风化,尤其是粗粒结构花岗岩更易风化。南方气候温暖,气温高,雨量足,相对湿度大,因此化学风化作用强烈,残积物以粘土矿物为主,厚度较大。花岗岩的化学风化主要是其中占约三分之二的长石在水、水溶液和空气中的氧与二氧化碳等作用下发生水解和碳酸化形成高岭石(Al2O3·2SiO2·2H2O)。以正长石(K2O·Al2O3·6SiO2)为例,其水解和碳酸化的化学变化如下:K2O·Al2O3·6SiO2+nH2OAl2O3·2SiO2·2H2O+4SiO2·(n-3)H2O+2KOHK2O·Al2O3·6SiO
6、2+CO2+2H2OAl2O3·2SiO2·2H2O+K2CO3+4SiO2 风化程度愈强,残积土中高岭石含量愈高,如江西花岗岩残积土中高岭石含量为66%～85%,平均75%;而福建和广[4]东的相应数据分别为65%～93%、平均79%和70%～94%、平均82%。高岭石结构致密,但吸水性强,遇水后易膨胀和软化,具可塑性和强压缩性。 从物化特性看,花岗岩残积土的pH值很低(属酸性),可溶盐和有机质含量都很少,但游离氧化物含量较多,见表[4]1。3基金项目:福建省教育厅科研资助项目(JA03063);福建农
7、林大学青年教师科研基金资助项目(02A05)收稿日期:2004-07-10第一作者简介:吴能森(1964-),男,福建福清人,南京林业大学在职博士生,福建农林大学副教授,主要从事岩土工程、路基工程及建筑结构教学与研究。©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net2 平顶山工学院学报 2004年12月表
8、1 花岗岩残积土部分物化特性指标有机质可溶盐含量(%)游离氧化物含量(%)地区pH值含量(%)难中易总量SiO2Fe2O3Al2O3总量江西4.840.240.080.030.020.132.245.172.709.16福建6.040.300.090.020.010.125.323.273.3811.97广东5.390.240.070.020.020.116.503.594.5514.641.2 分
