Question

岩土体类型及特征

Answer 1

按照成岩作用程度和岩、土颗粒间有无牢固连接，区内岩土介质可划分为岩体和土体两大类。按照建造类型、结构类型并结合强度，岩体又进一步划分为坚硬层状碎屑岩组和半坚硬层状碎屑岩组两个工程地质岩组；土体又进一步划分为砂砾石土、一般黏性土、新黄土、老黄土和红粘土（表2-4）。

表2-4 岩土体类型划分及特征表

一、土体

（一）砂砾石土

砂砾石土主要为粉砂、细砂、中砂、粗砂等，砾砂和卵砾石零星分布。砂土分选性、磨圆度均较好。潜水面以下呈饱和状态，但绝大部分高于潜水面，一般为湿—稍湿，密实，压缩系数小于0.1 MPa^-1，属低压缩性土，个别地段和表层为中密、松散。对一般工程而言，中砂地基承载力较高，可作为天然地基；但粉砂、细砂地基承载力则偏低，通常不被采用（表2-5）。砂土分布于河谷区，地势开阔、低缓，一般不易产生地质灾害。

表2-5 砂土物理力学指标试验结果统计表

（二）一般黏性土

一般黏性土颗粒成分以粉粒（粒径0.05～0.001mm）为主，平均占60%以上，湿陷系数平均值介于0.018～0.036之间，具有轻-中等湿陷性；其允许承载力最大值为333kPa，最小值117kPa，平均值225kPa，一般满足多层民用建筑承载力要求，但对于重要构筑物，需作地基处理（表2-6）。

表2-6 一般黏性土物理学性质指标统计表

表7-2 黄土及红粘土物理学性质指标统计表

（三）新黄土（Qp³）

新黄土几乎覆盖全区，厚度一般10～20m，局部达30m。颗粒成分以粉粒为主，矿物成分主要为石英、长石，粘土矿物含量少。新黄土的原生结构为均质结构，结构疏松，大孔隙发育。在黄土湿度变迁收缩作用影响下，产生垂直节理，形成了柱状体块裂结构。在斜坡地带，受风化、卸荷或滑移变形作用，产生X形剪节理，局部形成楔形体块裂结构。天然状态下土体力学强度较高，但遇水后强度急剧降低，具崩解性和湿陷性。黄土湿陷，引起变形破坏，形成陷穴、落水洞等黄土喀斯特地貌，为降水汇集和快速入渗提供了通道，常导致崩塌、滑坡等地质灾害发生（表2-7）。

（四）老黄土（Qp²）

老黄土是构成区内黄土梁峁的主体部分，颗粒成分中黏粒含量明显高于新黄土，＜0.005mm粒级＞20%，夹数层古土壤及钙质结核层。老黄土垂直节理、构造节理、滑塌节理以及风化节理普遍发育，形成了典型的柱状体块裂结构和楔形体块裂结构。从黄土不稳定斜坡节理裂隙玫瑰花图（图2-16）可以看出，区内黄土节理产状较复杂，有4 组比较突出，它们的走向分别是：0°～10°、35°～45°、65°～75°、160°～170°，这些节理是导致黄土滑坡崩塌等地质灾害发生的潜在地质因素。构造节理多呈X形，黄土陷穴、洞穴、黄土桥等主要是沿此裂隙发育，亦影响着侵蚀沟谷的发生和发展方向。黄土滑坡上发育的节理面较为光滑，常沿滑坡体滑动方向发育，亦有内倾和垂直发育的。例如，在滑坡体剖面上可见到，由后缘到前部依次发育内倾、垂直和顺坡向的节理。黄土风化节理主要是由垂直节理和构造节理经风化作用张开、加宽和扩宽而形成；若因水冻结胀裂等作用而风化，则多呈柱状或碎块状；若因昼夜温差变化作用，则形成板片或不规则的扁平小块。黄土风化节理方位没有规律性，其密度由表面向土体深处较为快速地减小，坡体常有剥落、掉土现象，甚至发生崩塌灾害（表2-7）。黄土滑坡崩塌节理同基岩崩塌节理裂隙没有明显的发育相关关系（图2-16，图2-17），且基岩崩塌远没有黄土不稳定斜坡发生崩塌的频率高。

图2-16 黄土不稳定斜坡节理裂隙玫瑰花图

图2-17 基岩崩塌节理裂隙玫瑰花图

（五）红粘土（N₂）

红粘土即新近纪上新世三趾马红粘土，在区内零星分布，与下伏侏罗系呈不整合接触，厚度变化较大，一般1～5m，少数地段厚达10m 以上。其颗粒组成以粉粒和黏粒为主，其中粉粒占44%～64%，黏粒占16%～36%，砂粒占20%～30%。天然状态下呈坚硬、硬塑状态。一般高于地下潜水位，含水量偏低，属于低压缩性土，渗透性差。天然状态下强度较高，遇水力学强度显著降低，由硬塑逐渐变为软塑甚至流塑状态，形成软弱结构面，导致斜坡体沿黄土与红粘土层接触面形成滑坡（表2-7）。

二、岩体

（一）坚硬层状碎屑岩组

岩性以砂岩为主，为侏罗纪及三叠纪碎屑岩，河湖相沉积，产状近水平，致密坚硬，属层状块裂结构，承载力高，工程地质性质良好。在边坡地带，垂直节理及风化节理发育，尤其是沿着走向为70°～80°、130°～135°、160°～165°的节理裂隙十分发育。节理裂隙的发展与扩张，形成斜坡危岩体，常引发崩塌灾害（表2-8）。

表2-8 砂岩物理力学指标统计表

（二）半坚硬层状碎屑岩组

岩性以泥岩和砂泥岩为主，并夹有页岩、油页岩等，为侏罗纪及三叠纪碎屑岩，河湖相沉积，质地软弱，抗剪强度较低，抗风化能力弱，遇水易软化，力学强度显著降低，工程地质性质相对较差，承载力也远低于砂岩。节理裂隙发育，构成水平层状块裂结构，岩体的强度和变形特征严格受到层面及节理面组合的控制。在边坡地带，岩体垂直节理、卸荷节理及风化节理发育，形成斜坡危岩体。泥岩与砂岩力学性质的较大差异，以及砂岩与泥岩差异风化的影响，由砂岩和泥岩构成的斜坡体易发生鼓胀、错断等形式的变形破坏。另外，泥岩透水性差，易形成相对隔水层，构成软弱结构面，诱发滑坡的发生（表2-9）。

表2-9 泥岩物理力学指标统计表