簡答黃土的工程地質特性有哪些
1. 土的工程特性包括哪些
一、抄土的主要工程性質有:
土的可襲松性、原狀土經機械壓實後的沉降量、滲透性、密實度、抗剪強度、土壓力等。
二、土的簡單介紹:
土是尚未固結成岩的松、軟堆積物。主要為第四紀時的產物。土與岩石的根本區別是土不具有剛性的聯結,物理狀態多變,力學強度低等。土由各類岩石經風化作用而成。土位於地殼的表層,是人類工程經濟活動的主要地質環境。土與岩石一起是工程岩土學的研究對象。
2. 濕陷性黃土的工程特性是什麼
濕陷性黃土是一種特殊性質的土,其土質較均勻、結構疏鬆、孔隙發育。在未受水浸濕內時,一般容強度較高,壓縮性較小。當在一定壓力下受水浸濕,土結構會迅速破壞,產生較大附加下沉,強度迅速降低。故在濕陷性黃土場地上進行建設,應根據建築物的重要性、地基受水浸濕可能性的大小和在使用期間對不均勻沉降限制的嚴格程度,採取以地基處理為主的綜合措施,防止地基濕陷對建築產生危害。
3. 簡述濕陷性黃土的基本工程地質性質
陷性黃土是一復種特殊性質制的土,其土質較均勻、結構疏鬆、孔隙發育。在未受水浸濕時,一般強度較高,壓縮性較小。當在一定壓力下受水浸濕,土結構會迅速破壞,產生較大附加下沉,強度迅速降低。故在濕陷性黃土場地上進行建設,應根據建築物的重要性、地基受水浸濕可能性的大小和在使用期間對不均勻沉降限制的嚴格程度,採取以地基處理為主的綜合措施,防止地基濕陷對建築產生危害
4. 黃土有哪些特性及其對黃土地貌發育的影響是什麼
黃土結來構疏鬆、多孔隙或孔洞;自質地均一;富含碳酸鈣;垂直節理很發育;
黃土遇水浸濕後會發生可溶性鹽類(主要是碳酸鈣)溶解和部分粘土及其他細顆粒物質流失.
流水很容易下滲,對黃土造成侵蝕,在流水作用、重力崩塌作用和風力吹蝕作用下,發生水土流失現象,形成千溝萬壑、地面支離破碎的黃土地貌景觀.
5. 黃土工程性質
黃土工程地質(engineering geological property of loess)是指與黃土分布區工程建設施工及建築物穩定條件密切相關的黃土的特殊性質,如黃土的濕陷性、壓縮性、抗剪強度等。黃土的工程地質性質要闡明了許多出現的問題。基本內容
①黃土一般的工程地質指標,主要包括黃土的物理性質、化學性質和力學性質三大指標;②不同地貌單元、不同時代、不同成因類型的黃土的粒度成分、濕陷性及與濕陷性有關的特殊性質,不同區段內的黃土的濕陷性的評價;③結合區內工程建設進行區域黃土工程地質條件的評價及黃土工程地質區域的劃分。在對黃土高原多次暴雨洪水災害調研的基礎上,提案指出:黃土高原水保措施基本能應對一般侵蝕性降雨,但抵禦特大暴雨能力有限。由於黃土高原的水資源匱乏,長期以雨洪資源化為主要目標,存在「重蓄輕排」問題,較少考慮流域各地貌單元之間的匯水連通關系,加上工農業生產擠占溝道與河道,進一步導致了流域洪水泥沙連通性的惡化。在極端暴雨條件下,洪水超出流域蓄水能力,土壤侵蝕與洪澇災害愈發嚴重,坡耕地溝蝕廣布、梯田被嚴重破壞,在承接上方匯流的部位形成切溝或造成滑坡,莊稼被淹淤埋,淤地壩排水建築物及壩體被沖毀,甚至淹沒下游村莊、城鎮,危及人民生命財產安全。同時,大多數流域無整體蓄水與排洪規劃,水窖、壩庫等措施的蓄水量無法與小流域用水需求相協調,既不能抵禦極端暴雨洪水災害,也不能有效搜集和利用雨洪資源,甚至一度造成「不下雨就乾旱,一下雨就水災」的尷尬局面。
6. 黃土工程地質性質的介紹
黃土工程地質性質(engineering geological property of loess)是指與黃土分布區工程建設施工及建築物穩定條件密切相關的回黃土的特殊性答質,如黃土的濕陷性、壓縮性、抗剪強度等。
7. 中國濕陷性黃土的工程地質性質
一、前言
中國濕陷性黃土就其工程地質性質而言,可分為高原濕陷性黃土和河谷濕陷性黃土兩類。前者分布於高原(或台塬高地),為晚更新世馬蘭黃土,屬於風積成因;後者分布在河谷,為全新世沖積黃土。
二、高原濕陷性黃土
在黃土高原地帶,雖然工業建築較少,但民用建築、生土建築和窯洞建築卻很多,因此,對於高原濕陷性黃土的工程地質性質進行試驗研究是很有必要的。現將有關資料敘述如下。
1.顆粒成分
顆粒成分是決定黃土的工程地質性質的基本因素之一,特別是粘土成分。從分布在不同地區的資料(表1)來看,高原濕陷性黃土的顆粒成分是有區域性變化的,粘土顆粒由西而東、由北而南逐漸增加。
表1 高原濕陷性黃土的顆粒成分
2.物理性質
物理性質是工程地質性質中的一個重要組成部分,是工程措施的直接指標。現從分布在不同地區的資料(表2)來看,高原濕陷性黃土的物理性質也是有區域性變化的,如含水量和容重等存在由西而東、由北而南的變化趨勢。但某些指標,如孔隙比等差別不大。
表2 高原濕陷性黃土的物理性質
續表
3.濕陷特徵
濕陷性是黃土獨特的工程地質性質,是評價黃土地基的重要依據,隨著實際資料的積累,目前可獲得如下的認識。
1)在平面分布上,由表3中得知,高原濕陷性黃土的相對濕陷系數值是存在著明顯的區域性變化的,並且有由西而東、由北而南、從大變小的趨勢。
表3 高原濕陷性黃土的相對濕陷系數
2)垂直剖面上,由表3和圖1中得知,相對濕陷系數值是隨深度增加而減小的,一般在近地表為最大,往下就反復地變小,至一定的深度時,濕陷性基本消失,而過渡到非濕陷性土層。這個消失的深度界限,是隨地區的不同而不同的,明顯地反映了區域性的差異。但總的看來,這個界限一般在10~16m的深度內。建立這個概念,對地基的評價是非常重要的,因為在高原區,黃土層的厚度很大,常達百米以上,過去曾有人認為,黃土層的厚度與濕陷層的厚度是等同的,現在看來,這是不正確的。
三、河谷濕陷性黃土
工業與民用建築廣泛坐落在黃土河谷平原地帶,這里是建築部門的研究重點,我們曾對分布在不同地區具有代表性的重工業城市開始了調查和試驗工作,現簡述如下。
1.試驗場地的簡況
試驗場地地質地貌簡況示於表4。
表4 試驗場地的地質地貌簡況
續表
圖1 相對濕陷系數隨深度變化圖
1—太原;2—乾縣;3—蘭州
2.物質成分
(1)顆粒成分
顆粒成分所採取的分析方法是密度計法,其結果列於表5。
表5 河谷濕陷性黃土的顆粒成分
從表5中可以獲得這樣的認識,就大范圍而言,分布在河谷平原的濕陷性黃土,其粘土的含量與高原濕陷性黃土的分布規律一樣,存在著由西而東、由北而南逐漸增加的總趨勢。
(2)粘土礦物成分
從粘土礦物成分的分析資料(表6)來看,3個場地黃土的粘土礦物,主要都是伊利石,但其含量各地不同。這從粘土礦物的化學分析中也得到反映。
表6 河谷濕陷性黃土的粘土礦物成分
(3)化學成分
化學成分的分析結果及其特徵,可從表7中看出如下幾點:
1)化學成分在這3個場地是有差別的,尤其對黃土工程地質性質有重大影響的易溶鹽、中溶鹽和交換容量等有較大差別。
2)易溶鹽的含鹽量,以蘭州為最大,其次是西安,再次是太原,同時蘭州含有大量的易溶性的硫酸根離子,而西安和太原則含量微弱;再以介質溶液的pH 值來看,蘭州較西安和太原為小,故蘭州為硫酸鹽型的黃土,而西安和太原為碳酸鹽型的黃土。
3)中溶鹽(石膏)在蘭州的黃土中含量較多,而在西安和太原的黃土中就沒有。
表7 河谷濕陷性黃土的化學成分
3.物理力學性質
物理力學性質的特徵見表8、表9。
表8 河谷濕陷性黃土的物理性質
表9 河谷濕陷性黃土的力學性質
1)在物理指標中,含水量等存在著較大的區域性差異,且一般有由西而東、由北而南、從小變大的趨勢。但孔隙比等,在某幾個地方又基本上是相似的。
2)在力學指標中,凝聚力、內摩擦角的區域性變化較小,但野外的形變模量變化范圍很大。
4.濕陷特徵
近些年來,對濕陷性的認識有了新的發展,除了相對濕陷系數這個指標外,還新添了濕陷起始壓力的指標。
(1)相對濕陷系數
1)在平面分布上:從表10中得知,河谷濕陷性黃土的相對濕陷系數與高原上的濕陷性黃土一樣,也存在著區域性變化和一般的由西而東、由北而南、從大變小的趨勢。
2)在垂直剖面上:由表10和圖2中得知,河谷濕陷性黃土的相對濕陷系數與高原上的濕陷性黃土一樣也存在著隨深度增大而減小的規律。一般在地表為最大,往下就反復地變小,至一定深度時,濕陷性就要消失。濕陷性消失的深度是有區域特徵的,具有西深而東淺的變化趨勢,但總的看,它一般都消失在地表下10~15m的深度內。
表10 河谷濕陷性黃土的相對濕陷系數
圖2 相對濕陷系數隨深度變化圖
1—太原;2—蘭州;3—西安
(2)濕陷起始壓力
濕陷起始壓力,在我國已發展成為一個有實用意義的力學指標。從表11來看,它也存在著顯著的區域性特徵,並也有一般的由西而東、由北而南、從小變大的趨勢。
表11 灌谷濕陷性黃土的濕陷起始壓力
四、幾點認識
1)高原濕陷性黃土和河谷濕陷性黃土,在不同地區內,其工程地質性質具有區域性的差異。且在區域性的基礎上,大致都存在著由西而東、由北而南的方向性變化趨勢。
2)高原濕陷性黃土和河谷濕陷性黃土,在同一地區內的工程地質性質是存在著類別上的差異的。
3)不同地區的高原濕陷性黃土和河谷濕陷性黃土的工程地質性質是既存在類別上的差異,又存在區域上的差異的。
4)在區域性的差異上,河谷濕陷性黃土遠較高原濕陷性黃土的差異要大。這是由於前者的沉積環境遠比後者的沉積環境復雜。
5)我國濕陷性黃土的工程地質性質是存在著方向性和地區性的變化特徵的,這是由於各地在黃土堆積時的古地理、古氣候、沉積環境、發育歷史及人類活動等因素的不同所致。因此,在建築時,要區別對待,因地制宜。
6)在反映方向性和區域性的差異上,若簡單地以物理力學性質或以單一指標去了解,則這種內在的方向性或區域性規律就難於識別,只有把這種因素中的各個特徵指標聯系起來,作出綜合的工程地質性質的評價,才能把握其規律。因為黃土是自然作用的產物,它一方面是具有一定物理力學性質,一定的物質成分和組織結構的自然體系;另一方面又是在地質歷史過程中形成,且在天然和人為因素影響下,不斷改變的自然地質體。這種以黃土的形成、發展,以及相互聯系的全面觀點所揭露出的我國濕陷性黃土的區域性和方向性的規律,對於今後的科學研究和生產實踐,將會起到重要的作用。
參考文獻
劉東生,張宗祜.1962.中國的黃土.地質學報,42(1)
劉東生等.1965.中國的黃土堆積.北京:科學出版社
張宗祜.1962.中國黃土類土濕陷性及滲透性基本特徵.中國地質,(12)
(本文原載:《中國第四紀研究》,1985年,第六卷,第二期,139~145頁)
8. 黃土的簡答題
1.針對黃河流經的地理區域和當地的氣候條件,說一說,黃河是怎樣變黃的,以版及我們怎樣權治理黃河?
答:黃河變黃的原因:是因為黃土高原的泥土和人們過度的開墾地而造成了水土流失。應該加強對環境的保護和植樹造林。
2.黃土高原的黃土是怎樣形成形成的?
答:黃土高原是喜馬拉雅運動帶來洪水泛濫,黃土沉積和新構造運動抬升形成的。
3.黃土高原地區的窯洞為什麼不坍塌?
答:因為黃土有直立性。在水浸時則易坍塌,但黃土高原降水不多,而黃土不易滲水。
4列舉黃土高原上有哪些煤田?
答:有神府、巨野、神華、沁水、淮北。
9. 土的工程特性有哪些
1.土的物理性質 :除土的粒徑級配外,土中各個組成部分(固相、液相、氣相)之間的比例,將影響到土的物理性質,如單位體積重 γ,含水量w,孔隙比e,飽和度sr和孔隙度n等。
2.土的壓縮和固結性質 :土在荷載作用下其體積將發生壓縮,測定土的壓縮特性可分析工程建築物的地基沉降和土體變形。飽和粘土的壓縮時間決定於土中孔隙水排出的快慢。逐漸完成土壓縮的過程,即土中孔隙水受壓而排出土體之外,同時導致孔隙壓力消失的過程稱土的固結或滲壓。
3.土的流變性質 :土工建築物的變形和穩定是時間的函數。
4.土的強度性質 :通常指土體抵抗剪切破壞的能力,它是土基承載力、土壓和邊坡穩定計算中的重要指標之一。它和土的類型、密度、含水量和受力條件等因素有關。
5.土的壓實性質 :對土進行人工壓實可提高強度、降低壓縮性和滲透性。土的壓實程度與壓實功能、壓實方法和含水量有關。
6.土的動力性質 :土在岩爆、動力基礎或地震等動力作用下的變形和強度特性與靜荷載下有明顯不同。土的動力性質主要指模量、阻尼、振動壓密、動強度等,它與應變幅度的大小有關。
(9)簡答黃土的工程地質特性有哪些擴展閱讀:
對土進行人工壓實可提高強度、降低壓縮性和滲透性。土的壓實程度與壓實功能、壓實方法和含水量有關。當壓實方法和功能不變時,土的干容重隨含水量的增加而增加,達到最大值後,再增加含水量,其干容重將逐漸下降。
對應於最大幹容重時的含水量稱最佳含水量。壓實功能不增大而僅增加壓實次數或碾壓次數所能提高土的壓實度有一定限度,超過該限度再增加壓實或碾壓次數則無效果。填築土堤,在最佳含水量附近可用最小的功能達到最大的干容重,因而要在室內通過壓實試驗確定填料的最佳含水量和最大幹容重(見路基填土壓實)。
但壓實的方法也影響壓實效果,對非粘性土,振動搗實的效果優於碾壓;對粘土則反之。研究土的壓實性能,可選擇最合適的壓實機具。為改善土的壓實性能,可鋪撒少量添加劑。中國古代已盛行摻加生石灰來改善土的壓實性能。此外,人工控制填料的級配,也可達到改善壓實性能的目的。
土的變形和強度是土的最重要的工程性質。60年代以前,在工程上通常分別確定土的變形和強度指標,不考慮強度與變形間的相互影響。因為土的應力-應變關系是非線性的並具有彈塑性、 甚至粘彈塑性特徵,而當時的計算技術,尚無法進行分析。
10. 黃土的特徵有哪些
1 顏色為淡黃、褐色或灰黃色2 粒度成分以粉土為主(0.075~0.005mm),含量約佔有 60%~70%3 含各種可溶專鹽,富含碳屬酸鹽(CaCO3),一般含量為 10%~30%,可形成鈣質結核 (姜結石); 甘肅定西黃土中挖出象生薑一樣的鹽化物稱為姜石4 孔隙多且大,結構疏鬆,孔隙度多為 33%~64%,有肉眼可見的大孔隙或蟲孔、植物根孔等; 5 無層理,但有垂直節理和柱狀節理。天然條件下能保持近於垂直的邊坡; 6 濕陷性。