哪些土的工程地质性质差

A. 软土具有哪些工程性质

第二章 软土及其复工程地质特制征

第2.0.1条 软土的判别应符合下列要求：

一、外观以灰色为主的细粒土；

二、天然含水量大于或等于液限；

三、天然孔隙比大于或等于1.0。

第2.0.2条 软土的工程性质特点是高压缩性，低强度，高灵敏度和低透水性。在较大的地震力作用下易出现震陷。

第2.0.3条 软土层具有良好的层理，在互层中伴随有少数较密实的颗粒较粗的粉土或砂层，成为软土层中的变异土层。

第2.0.4条 我国软土的主要分布区，按工程性质结合自然地质地理环境，可划分为三个地区，即沿秦岭走向向东至连云港以北的海边一线，作为Ⅰ、Ⅱ地区的界线；沿苗岭、南岭走向向东至莆田的海边一线，作为Ⅱ、Ⅲ地区的界线（附录一）。这一分区可作为区划、规划和勘察的前期工作使用。

B. 水文地质学中的水理性质有哪些 土的水理性质

土的水理性质一般来指的自是粘性土的液限、塑限（由实验室测得）及由这两个指标计算得来的液性指数和塑性指数。这几个指标也是工程中必需提供的。对于饱和粘性土还有灵敏度和触变性。
粘性土由于含水量的不同，分为固态、可塑状态和流动状态，这即是粘性土的稠度状态。各稠度状态间的临界含水量称界限含水量，界限含水量随粘粒含量和矿物成份的不同变化较大，也反映出工程地质性质的显著差别。因此界限含水量及界限含水量与天然含水量的关系，即塑性指数和液性指数，往往作为土的分类和确定地基承载力的重要参数。
天然状态下的粘性土具有一定的结构。当受到外来因素的扰动时，土粒间的胶结物质以及土粒、离子、水分子所组成的平衡体系受到破坏，土的强度降低和压缩性增大。土的结构性对强度的这种影响，一般用灵敏度来反映。

C. 中国湿陷性黄土的工程地质性质

一、前言

中国湿陷性黄土就其工程地质性质而言，可分为高原湿陷性黄土和河谷湿陷性黄土两类。前者分布于高原（或台塬高地），为晚更新世马兰黄土，属于风积成因；后者分布在河谷，为全新世冲积黄土。

二、高原湿陷性黄土

在黄土高原地带，虽然工业建筑较少，但民用建筑、生土建筑和窑洞建筑却很多，因此，对于高原湿陷性黄土的工程地质性质进行试验研究是很有必要的。现将有关资料叙述如下。

1.颗粒成分

颗粒成分是决定黄土的工程地质性质的基本因素之一，特别是粘土成分。从分布在不同地区的资料（表1）来看，高原湿陷性黄土的颗粒成分是有区域性变化的，粘土颗粒由西而东、由北而南逐渐增加。

表1 高原湿陷性黄土的颗粒成分

2.物理性质

物理性质是工程地质性质中的一个重要组成部分，是工程措施的直接指标。现从分布在不同地区的资料（表2）来看，高原湿陷性黄土的物理性质也是有区域性变化的，如含水量和容重等存在由西而东、由北而南的变化趋势。但某些指标，如孔隙比等差别不大。

表2 高原湿陷性黄土的物理性质

续表

3.湿陷特征

湿陷性是黄土独特的工程地质性质，是评价黄土地基的重要依据，随着实际资料的积累，目前可获得如下的认识。

1）在平面分布上，由表3中得知，高原湿陷性黄土的相对湿陷系数值是存在着明显的区域性变化的，并且有由西而东、由北而南、从大变小的趋势。

表3 高原湿陷性黄土的相对湿陷系数

2）垂直剖面上，由表3和图1中得知，相对湿陷系数值是随深度增加而减小的，一般在近地表为最大，往下就反复地变小，至一定的深度时，湿陷性基本消失，而过渡到非湿陷性土层。这个消失的深度界限，是随地区的不同而不同的，明显地反映了区域性的差异。但总的看来，这个界限一般在10～16m的深度内。建立这个概念，对地基的评价是非常重要的，因为在高原区，黄土层的厚度很大，常达百米以上，过去曾有人认为，黄土层的厚度与湿陷层的厚度是等同的，现在看来，这是不正确的。

三、河谷湿陷性黄土

工业与民用建筑广泛坐落在黄土河谷平原地带，这里是建筑部门的研究重点，我们曾对分布在不同地区具有代表性的重工业城市开始了调查和试验工作，现简述如下。

1.试验场地的简况

试验场地地质地貌简况示于表4。

表4 试验场地的地质地貌简况

续表

图1 相对湿陷系数随深度变化图

1—太原；2—乾县；3—兰州

2.物质成分

（1）颗粒成分

颗粒成分所采取的分析方法是密度计法，其结果列于表5。

表5 河谷湿陷性黄土的颗粒成分

从表5中可以获得这样的认识，就大范围而言，分布在河谷平原的湿陷性黄土，其粘土的含量与高原湿陷性黄土的分布规律一样，存在着由西而东、由北而南逐渐增加的总趋势。

（2）粘土矿物成分

从粘土矿物成分的分析资料（表6）来看，3个场地黄土的粘土矿物，主要都是伊利石，但其含量各地不同。这从粘土矿物的化学分析中也得到反映。

表6 河谷湿陷性黄土的粘土矿物成分

（3）化学成分

化学成分的分析结果及其特征，可从表7中看出如下几点：

1）化学成分在这3个场地是有差别的，尤其对黄土工程地质性质有重大影响的易溶盐、中溶盐和交换容量等有较大差别。

2）易溶盐的含盐量，以兰州为最大，其次是西安，再次是太原，同时兰州含有大量的易溶性的硫酸根离子，而西安和太原则含量微弱；再以介质溶液的pH 值来看，兰州较西安和太原为小，故兰州为硫酸盐型的黄土，而西安和太原为碳酸盐型的黄土。

3）中溶盐（石膏）在兰州的黄土中含量较多，而在西安和太原的黄土中就没有。

表7 河谷湿陷性黄土的化学成分

3.物理力学性质

物理力学性质的特征见表8、表9。

表8 河谷湿陷性黄土的物理性质

表9 河谷湿陷性黄土的力学性质

1）在物理指标中，含水量等存在着较大的区域性差异，且一般有由西而东、由北而南、从小变大的趋势。但孔隙比等，在某几个地方又基本上是相似的。

2）在力学指标中，凝聚力、内摩擦角的区域性变化较小，但野外的形变模量变化范围很大。

4.湿陷特征

近些年来，对湿陷性的认识有了新的发展，除了相对湿陷系数这个指标外，还新添了湿陷起始压力的指标。

（1）相对湿陷系数

1）在平面分布上：从表10中得知，河谷湿陷性黄土的相对湿陷系数与高原上的湿陷性黄土一样，也存在着区域性变化和一般的由西而东、由北而南、从大变小的趋势。

2）在垂直剖面上：由表10和图2中得知，河谷湿陷性黄土的相对湿陷系数与高原上的湿陷性黄土一样也存在着随深度增大而减小的规律。一般在地表为最大，往下就反复地变小，至一定深度时，湿陷性就要消失。湿陷性消失的深度是有区域特征的，具有西深而东浅的变化趋势，但总的看，它一般都消失在地表下10～15m的深度内。

表10 河谷湿陷性黄土的相对湿陷系数

图2 相对湿陷系数随深度变化图

1—太原；2—兰州；3—西安

（2）湿陷起始压力

湿陷起始压力，在我国已发展成为一个有实用意义的力学指标。从表11来看，它也存在着显著的区域性特征，并也有一般的由西而东、由北而南、从小变大的趋势。

表11 灌谷湿陷性黄土的湿陷起始压力

四、几点认识

1）高原湿陷性黄土和河谷湿陷性黄土，在不同地区内，其工程地质性质具有区域性的差异。且在区域性的基础上，大致都存在着由西而东、由北而南的方向性变化趋势。

2）高原湿陷性黄土和河谷湿陷性黄土，在同一地区内的工程地质性质是存在着类别上的差异的。

3）不同地区的高原湿陷性黄土和河谷湿陷性黄土的工程地质性质是既存在类别上的差异，又存在区域上的差异的。

4）在区域性的差异上，河谷湿陷性黄土远较高原湿陷性黄土的差异要大。这是由于前者的沉积环境远比后者的沉积环境复杂。

5）我国湿陷性黄土的工程地质性质是存在着方向性和地区性的变化特征的，这是由于各地在黄土堆积时的古地理、古气候、沉积环境、发育历史及人类活动等因素的不同所致。因此，在建筑时，要区别对待，因地制宜。

6）在反映方向性和区域性的差异上，若简单地以物理力学性质或以单一指标去了解，则这种内在的方向性或区域性规律就难于识别，只有把这种因素中的各个特征指标联系起来，作出综合的工程地质性质的评价，才能把握其规律。因为黄土是自然作用的产物，它一方面是具有一定物理力学性质，一定的物质成分和组织结构的自然体系；另一方面又是在地质历史过程中形成，且在天然和人为因素影响下，不断改变的自然地质体。这种以黄土的形成、发展，以及相互联系的全面观点所揭露出的我国湿陷性黄土的区域性和方向性的规律，对于今后的科学研究和生产实践，将会起到重要的作用。

参考文献

刘东生，张宗祜.1962.中国的黄土.地质学报，42（1）

刘东生等.1965.中国的黄土堆积.北京：科学出版社

张宗祜.1962.中国黄土类土湿陷性及渗透性基本特征.中国地质，（12）

（本文原载：《中国第四纪研究》，1985年，第六卷，第二期，139～145页）

D. 常见的工程地质问题有哪些

工程地质问题是指已有的工程地质条件在工程建筑和运行期间会产生一些新的变化和发展，构成威胁影响工程建筑安全的地质问题称为工程地质问题。由于工程地质条件复杂多变，不同类型的工程对工程地质条件的要求又不尽相同，所以工程地质问题是多种多样的。就土木工程而言，主要的工程地质问题包括：
（1） 地基稳定性问题：是工业与民用建筑工程常遇到的主要工程地质问题，它包括强度和变形两个方面。此外岩溶、土洞等不良地质作用和现象都会影响地基稳定。铁路、公路等工程建筑则会遇到路基稳定性问题。
（2） 斜坡稳定性问题：自然界的天然斜坡是经受长期地表地质作用达到相对协调平衡的产物，人类工程活动尤其是道路工程需开挖和填筑人工边坡（路堑、路堤、堤坝、基坑等），斜坡稳定对防止地质灾害发生及保证地基稳定十分重要。斜坡地层岩性、地质构造特征是影响其稳定性的物质基础，风化作用、地应力、地震、地表水、和地下水等对斜坡软弱结构面作用往往破环斜坡稳定，而地形地貌和气候条件是影响其稳定的重要因素。
（3） 洞室围岩稳定性问题：地下洞室被包围于岩土体介质（围岩）中，在洞室开挖和建设过程中破坏了地下岩体原始平衡条件，便会出现一系列不稳定现象，常遇到围岩塌方、地下水涌水等。一般在工程建设规划和选址时要进行区域稳定性评价，研究地质体在地质历史中受力状况和变形过程，做好山体稳定性评价，研究岩体结构特性，预测岩体变形破坏规律，进行岩体稳定性评价以及考虑建筑物和岩体结构的相互作用。这些都是防止工程失误和事故，保证洞室围岩稳定所必需的工作。
（4） 区域稳定性问题：地震、震陷和液化以及活断层对工程稳定性的影响，自1976年唐山地震后越来越引起土木工程界的注意。对于大型水电工程、地下工程以及建筑群密布的城市地区，区域稳定性问题应该是需要首先论证的问题。

E. 简述就土木工程而言，主要的工程地质问题有哪些

1、地基稳定性问题：是工业与民用建筑工程常遇到的主要工程地质问题，它包括强度和变形两个方面。此外岩溶、土洞等不良地质作用和现象都会影响地基稳定。铁路、公路等工程建筑则会遇到路基稳定性问题。

2、斜坡稳定性问题：自然界的天然斜坡是经受长期地表地质作用达到相对协调平衡的产物，人类工程活动尤其是道路工程需开挖和填筑人工边坡（路堑、路堤、堤坝、基坑等），斜坡稳定对防止地质灾害发生及保证地基稳定十分重要。斜坡地层岩性、地质构造特征是影响其稳定性的物质基础，风化作用、地应力、地震、地表水、和地下水等对斜坡软弱结构面作用往往破环斜坡稳定，而地形地貌和气候条件是影响其稳定的重要因素。

3、洞室围岩稳定性问题：地下洞室被包围于岩土体介质（围岩）中，在洞室开挖和建设过程中破坏了地下岩体原始平衡条件，便会出现一系列不稳定现象，常遇到围岩塌方、地下水涌水等。

一般在工程建设规划和选址时要进行区域稳定性评价，研究地质体在地质历史中受力状况和变形过程，做好山体稳定性评价，研究岩体结构特性，预测岩体变形破坏规律，进行岩体稳定性评价以及考虑建筑物和岩体结构的相互作用。这些都是防止工程失误和事故，保证洞室围岩稳定所必需的工作。

4、区域稳定性问题：地震、震陷和液化以及活断层对工程稳定性的影响，自1976年唐山地震后越来越引起土木工程界的注意。对于大型水电工程、地下工程以及建筑群密布的城市地区，区域稳定性问题应该是需要首先论证的问题。

(5)哪些土的工程地质性质差扩展阅读

建设工程项目设计一般分为可行性研究，初步设计和施工图设计三个阶段。为了提供各设计阶段所需的工程地质资料，勘察工作也相应地划分为选址勘察(可行性研究勘察)、初步勘察、详细勘察三个阶段。对于工程地质条件复杂或有特殊施工要求的重要建筑物地基，尚应进行预可行性及施工勘察；对于地质条件简单，建筑物占地面积不大的场地，或有建设经验的地区，也可适当简化勘察阶段。

F. 哪些土的工程地质性最差

哪些土的工程地质性最差，是软土。

G. 一、什么是工程地质条件，包括哪些方面

工程地质条件是指对工程建筑有影响的各种地质因素的总称。主要包括地形地貌、地层岩性、地质构造、地震、水文地质、天然建筑材料以及岩溶、滑坡、崩坍、砂土液化、地基变形等不良物理地质现象。

工程地质条件即工程活动的地质环境，可理解为工程建筑物所在地区地质环境各项因素的综合。一般认为它包括岩土（岩石和土）的类型及其工程性质、地质构造、地形地貌、水文地质条件、地表地质作用和天然建筑材料等。

岩土的类型及其工程性质

这是最基本的工程地质因素，包括它们的成因、时代、岩性、产状、成岩作用特点、变质程度、风化特征、软弱夹层和接触带以及物理力学性质等。

地质构造

地质构造是工程地质工作研究的基本对象，包括褶皱、断层、节理构造的分布和特征。地质构造，特别是形成时代新、规模大的优势断裂，对地震等灾害具有控制作用，因而对建筑物的安全稳定、沉降变形等具有重要意义。

水文地质条件

这是重要的工程地质因素，地下水是降低岩、土体稳定性的重要因素，又在某些情况下对建筑物的某些部位(如基础)发生侵蚀作用，影响建筑物的安全。它包括地下水的成因、埋藏、分布、动态和水质等。

地表地质作用

是现代地表地质作用的反映，与建筑区地形、气候、岩性、构造、地下水和地表水作用密切相关，主要包括滑坡、崩塌、岩溶、泥石流、风沙移动、河流冲刷与沉积等等，对评价建筑物的稳定性和预测工程地质条件的变化意义重大。

地形地貌

地形是指地表高低起伏状况、山坡陡缓程度与沟谷宽窄及形态特征等，地貌则说明地形形成的原因、过程和时代。平原区、丘陵区和山岳地区的地形起伏、土层厚薄和基岩出露情况、地下水埋藏特征和地表地质作用现象都具有不同的特征，这些因素都直接影响到建筑场地和线路的选择。

天然建筑材料

工程中常用的天然建筑材料主要有：粘性土料、砂性土、砂卵砾石料、碎石、块石石料等，在大型土木及水利工程中，天然建筑材料的量、质及开采运输条件等，直接关系到场址选择、工程造价、工期长短等，因此，它也是工程地质条件评价的重要内容，有时甚至可以成为选择工程建筑物类型的决定性因素。

(7)哪些土的工程地质性质差扩展阅读：

这些主要工程地质条件又分为场地地质和地基两个方面。在不同勘察阶段，对这两个方面的侧重应有所不同，但不能偏废，如在选址和初步勘察阶段，勘察工作侧重在场地地质，同时也对地基进行一定的研究。在详勘阶段则多侧重地基问题，但也要对场地地质作必要的调查研究工作。

自然条件是因地而异的，建筑物类型和性质也各不相同，因而在不同的情况下作为重点研究对象的工程地质条件也是因地因工程而异，如在山区建筑，与场地稳定性有密切关系的地质现象(地层褶皱、断裂、滑坡、岩溶等)往往是重要的地质条件；

对地下建筑来说，地质构造对建筑物的稳定性有很大影响，而岩石产状、断层、节理和破碎带的性质与分布等是重要的地质条件。

工程地质条件的好坏是对建筑地区，场址选择，建筑总平面布置，以及主要建筑物地基基础工程的设计与施工都有密切关系和影响，必须在工程建筑设计前将该地区的工程地质条件预先查明。

H. 土与岩有哪些异同点

从工程上来讲，岩石和土的工程性质的差别主要是：
一、岩石矿物颗粒专间具牢固的连接（结属晶连接、胶结连接），既是岩石重要的结构特征，也是区别于土且赋予岩石优良工程地质性质的主要原因，土则缺乏颗粒间的连接或连接很弱；
二、岩石具有强度高、不易变形及整体性、抗水性好的特点，但作为地基或建筑物环境时也有缺陷，即岩石存在软弱面。使岩石切割破碎，完整性遭到破坏，导致其物理力学性质变差和不均匀，故岩石（体）结构远复杂于土体。换言之，岩石具有很强的各向异性、非均质性、非连续性和复杂性，相对于岩石而言，土则可视为连续、均匀、各向同性的材料和介质；
三、岩石中有较高的地应力（自重应力和构造应力），而土体中主要是自重应力。
在某些程度上，不能将岩石和土截然分开，它们在某些情况下具有很多的相似性。如岩石的分类可以将土作为特殊的一类，同样，土的分类中也可以纳入部分岩石的类型。而实际工程应用的要求才是最关键的。
此外，岩石力学的发展相比于土力学要晚，岩石力学中大部分的理论基础和方法都来源于土力学。只不过随着计算技术的发展，两者现在的发展才相对各具特色，差异较大。

I. 黄土工程地质性质的介绍

黄土工程地质性质（engineering geological property of loess）是指与黄土分布区工程建设施工及建筑物稳定条件密切相关的回黄土的特殊性答质，如黄土的湿陷性、压缩性、抗剪强度等。

J. 岩石的工程地质性质有哪些

岩石的工程地质性质包括物理和力学性质两个方面。

岩石的主要物理性质版：

1、重量：用比重（2.4～3.3）和权重度（容重——岩石单位体积的重量）两个指标表示。

岩石重度的大小，决定于岩石中矿物的比重、孔隙性及其含水情况。

2、孔隙性：孔隙的发育程度，用孔隙度来表示（孔隙的总体积与岩石的总体积之比）。其大小决定于结构和构造。

3、吸水性：反映岩石在一定条件下的吸水能力。其大小与岩石孔隙度的大小、孔隙的张开程度有关。

4、软化性：是指岩石遇水后，它的强度和稳定性发生变化的性质。

5、抗冻性：指岩石抵抗因水结冰产生的体积膨胀力的能力。在高寒冰冻区岩石的抗冻性能较为重要。

岩石的主要力学性质

1、岩石的变形：用弹性模量（应力与应变之比）和泊松比（横向应变与纵向应变之比0.2～0.4）两个指标表示。

2、岩石的强度：指岩石抵抗外力破坏的能力，用岩石在达到破坏前所能承受的最大应力来表示。岩石的主要破坏形式有压碎、拉断和剪断。常用的对应的强度指标是抗压、抗剪、抗拉强度。