浅析红粘土的形成及结构特征.pdf

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1、地质·勘察·测绘叠两目爱晦2011年12月浅析红粘土的形成及结构特征冯东丽(遵义市建筑设计院)摘要：红粘土它具有上硬下软、含水量高、孔隙比大、液限高、塑限高、压缩性低的特点。是岩石在温暖潮湿的气候下风化而成，在我国南方分布面积很广。红粘土是红土的一种，是由碳酸盐岩经过红土化作用而形成的，是特殊土类之一，也是一种区域性土。关键词：红粘土；结构特征；判断方法1红粘土的定义、分布、分类和判定方法1．1红粘土的定义分布红粘土是指碳酸盐类岩石如石灰岩，白云岩等在亚热带温湿气候条件下，经风化作用而形成的残积、坡积的褐红色

2、、棕红色或黄褐色的高塑性粘土。红粘土的粘粒组分含量高，一般可达55～70％，粘土颗粒主要是高岭石和伊利石类粘土矿物为主，粒度较均匀，分散性较高。常呈蜂窝状结构，有很多裂隙(网状裂隙)、结核和土洞。红粘土的天然含水率、孔隙比、压缩系数等随深度的增加而变大，塑性状态随深度增加而由硬变软以至流塑，强度随深度增加而由高到低，纵向上的变化是不均匀的。同时其物理力学性质随地形、地貌及水文条件的不同而改变，红粘土在平面上具有不均匀性，其抗剪强度与起始含水量具有明显的相关关系，且含水量越大抗剪强度越小，因此含水量是红粘土的主

3、要物理力学指标，是影响红粘土工程性能的重要因素。1．2红粘土主要成因分布的地区在云南、贵州、广西、安徽、四川东部等亚热带地区。这些地方广泛分布的红粘土主要是由于第四纪季风环流形成以来，在热带一亚热带高温湿条件下经历了复杂的红土化过程而形成的，它具有独特的游离氧化铁的胶结结构。它对红粘土的强度起着重要作用，红粘土游离氧化铁含量越高，其初始段变形模量就越大。因此，在红粘土地区尽量选择含游离氧化铁较高的红粘土作为地基，可得到较大的允许承载力和引起较小的地基沉降。1．3成分和结构特征红粘土的粘粒组分(粒径<0．005

4、舢)含量高，一般可达55～70％，粒度较均匀，高分散性。粘土颗粒主要是多水高岭石和伊利石类粘土矿物为主。主要化学成分为：Si0：(33．5～68．9％)、A120，(9，6～12．7％)、F20，(13．4～36．4％)、硅铝率一般均小于2。常呈蜂窝状结构，常有很多裂隙(网状裂隙)、结核和土洞。1．4工程地质性质的基本特点高塑性和分散性液限一般为50～80％，塑限为30．60％，塑性指数一般为20～50。高含水率、低密度天然含水率一般为30～60％，饱和度>85％，密实度低，大孔隙明显，孔隙比>1．0；液性指

5、数一般都小于O．4；坚硬和硬塑状态。强度较高，压缩性较低固结快剪值8～18。，c值可达O．04～0．09MPa，多属中压缩性土或低压缩性土，压缩模量5～15MPa。不具湿陷性，但收缩性明显，失水后强烈收缩，原状土体缩率可达25％。红粘土具有这些特殊性质，是与其生成环境及其相应的组成物质有关。沿深度上，随着深度的加大，红粘土的天然含水率、孔隙比、压缩系数都有较大的增高，状态由坚硬、硬塑可变为可塑、软塑，而强度则大幅度降低。在水平方向上，由于地形地貌和下伏基岩起伏变化，性质变化也很大，地势较高的，由于排水条件好，

6、天然含水率和压缩性较低，强度较高，而地势较低的则相反。2红粘土的形成红粘土的特性：塑性较高，其天然含水量几乎与塑限相等，所以一般处于硬塑和坚硬状态，强度较高，压缩性较低，因此红粘土是建筑物较好的地基。·148·红粘土fred。lavl一般用来指代古近纪晚期我国广大地区广泛堆积的土状堆积物。其不同于目前南方湿热环境的红土。在黄土高原地区其不连续分布于上覆黄土之下，部分地区整合接触。其下界年龄约8Ma，即形成于晚中新世，过去由于其含有较多的三趾马化石而被称之为三趾马红土。关于其成因，目前存在争议，不过多数学者倾向

7、于风成说。和黄土相比，红粘土没有湿陷性，但是其在暴露地表时容易龟裂，成为破碎颗粒。野外剖面中可见红粘土和钙质结核层交替成层分布。压实后水稳性较好，强度较高。红粘土广泛分布在我国南方的碳酸盐岩系地层上，红粘土与人类、环境有着密切的联系。红粘土具有上硬下软、含水量高、孔隙比大、高液限、高塑限、低压缩性的特点。其天然含水率、孔隙比、压缩系数等随深度的增加而变大，塑性状态随深度增加而由硬变软以至流塑，地基强度随深度增加而由高到低，纵向上的变化是不均匀的。同时其物理力学性质随地形、地貌及水文条件的不同而改变，如坡岗地带

8、排水条件好的地段地下水埋藏较深，其天然含水率、孔隙比、压缩系数等均较好，地基强度较大承载力较高，岩溶驻地或谷地则相反，尤其在溶沟、溶槽等易于积水的红粘土，往往形成软土性质，红粘土在平面上亦具有不均匀性。红粘土的抗剪强度与起始含水量具有明显的相关关系，且含水量越大抗剪强度越小；含水量对凝聚力的影响比对内摩擦角f的影响更为明显，因此湿度状态是红粘土的主要物理力学指标，是影响红粘土工程性能的重要因素，是评