巴东组软岩残积红色黏土物性特征.pdf

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1、第32卷第1期Vo1．32No．12013年1月Jan．2013巴东组软岩残积红色黏土物性特征余宏明h，刘勇，罗昌宏，祝艳波h，刘艳敏h(1．中国地质大学a．工程学院；b．机械与电子信息学院，武汉430074；2．湖北省宜巴高速公路建设指挥部，湖北兴山443700)Ge摘要：红色黏土在黏土化过程中，经历了铁、铝质矿物的累积与盐基成分的淋失，表现出高液限、高含水率、高塑性、分散陛等Og特殊物理力学性质。对三峡库区不同深度、高程、风化程度的红色黏土开展了物理、力学性质实验，并采用X一衍射实验、化学全分析、环境扫描电

2、镜等微观实验手段，分析了红色黏土的物相结构特征，探讨了巴东组残积红色黏土的宏观、微观物性特征及其规地．S律。研究结果表明，红色黏土的物理、力学性质沿水平与深度方向均表现出规律性，其母岩类型、风化程度、矿物组成及结构、粒度特征是影响这一规律的主要因素。质ea关键词：巴东软岩；红色黏土；物理力学陛质；微观物性特征；物相结构特征；水敏感科_呈中图分类号：P642．13文献标志码：A文章编号：1000—7849(2013)01—0186—05技情国家重点公路工程宜昌一巴东段，穿越大量巴色条带、斑点，形成“蠕虫”状构造。

3、剖面下部，偶有报y东组红色软岩层。施工过程中，路基边坡的开挖，使见河流相冲击形成的卵、砾石层，局部可见粒径达2n得其上部风化残积红色黏土层暴露，该区域红色黏m的漂石，磨圆度好。水平方向上，随红色黏土分土水敏感性强，物理、力学性质差，为路基边坡稳定布特征不同，地质剖面垂向上时有缺失，在红土覆盖m性带来很大隐患。工程实践中发现，对于不同地区的浅表层，大部分只保留地质剖面上部部分，呈渐变On红色黏土的物性性质采用同一评价标准是不准确关系连接下部基岩。沿深度方向，黏粒含量变化存的，这往往也是造成工程设计变更的主要原因。

4、因在一个特征点，这个特征点存在于lm至十几米不此，结合区域地质环境，探讨红色黏土的物性性质及等深度，特征点上部为砾石含量稍高的残坡积红色其规律具有更为准确、可行的工程指导意义。黏土，特征点下部为黏粒含量偏高几乎不见大于2mm碎石的红色黏土，由此也说明该地区红土风化1工程地质概况程度深，较彻底。、宜巴段线路横跨宜昌一巴东大部分地区，上覆第四纪土体以红色、红棕色为主，夹少量灰白色、灰2物理性质绿色或褐灰色条块，其直接覆盖于巴东组第二段紫红色砂岩、粉砂质泥岩之上，接触处呈渐变关系。红选取不同高程点、不同深度钻孔样，进

5、行物理、色黏土覆盖其上，为其下部红层软岩残积或局部坡力学性质试验，试验结果见表1，2。积风化壳上部的原生残积红色黏土。其中含少量砾试验结果表明，受不同成岩环境、地理位置、形石，大小混杂，分选性差，棱角分明，有的呈倾斜式条成条件等因素影响，红色黏土的物理性质与厚度变带状断续分布，残坡积特征显著。化较大。在研究范围内沿深度方向，红色黏土的含野外调查工作表明，线路区残坡积红色黏土地水率、孑L隙比、压缩系数、自由膨胀率总体上表现出质剖面可分为2～3个地层单元，厚度在2～3m至随深度增大而增高，稠度状态由硬塑变为可塑、软

6、15～30m不等，上部为颜色、质地较为均一的红色塑。水平方向上，地势较高处相对低洼地带，红色黏黏土层，其残坡积特性显著，其中常伴有砾石，棱角土含水率、压缩性等指标均较低，强度参数较高。分明，大小混杂，土体结构松散，风化特征明显，力学与具有类似含水率的其他南方红土相比l_4]，虽然性质差，伴随公路路堑的开挖，常常发生崩、滑垮塌测试结果显示研究区红色黏土天然含水率均大于及缓慢的松散堆积体沿破坏面蠕动变形。剖面中20，最高达到62，但是其天然密度相对较高，这主部，红色黏土水分、稠度均有增加，常混有白色、灰绿要是由于部

7、分研究区表层土体中含有一定量的砾石。收稿日期：2011—11—25编辑：刘江霞基金项目：湖北省交通运输厅科技项目“巴东组软岩边坡变形破坏机理及处置技术研究”作者简介：余宏明(1952一)，男，教授，主要从事地质灾害分析与防治的教学与科研工作。E—mail：yuhongming55@sohu．com通信作者：刘勇(1979一)，男，副教授，主要从事地质灾害及其信息处理方面的科研工作。E—mail：adamlau430@yahoo．COrn．cn第1期余宏明等：巴东组软岩残积红色黏土物性特征187表1现场高程341

8、m处钻孔原状土样物理性质试验结果Table1Testresultsofundisturbedsoilsamplephysicalpropertiesinh：341m红色黏土强度参数与其自由膨胀率密切相关，本次粒度分析实验，采用水洗法，对于粒径小于其剪切强度随膨胀率的增大而降低。由于红色黏土0．075mm的粒组，采用密度计法，加人4的六偏吸水膨胀，失水收缩，导致土体表层裂隙发育，整体磷酸