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红土

2020-04-09 21:01

在热带或亚热带湿暖气候条件下,母岩经强烈风化淋滤形成富含铁、铝氢氧化物的红褐、棕红或黄褐色的黏性土,又称红黏土。有的红土中网状裂隙发育,称为网状(网纹)红土。红土的母岩常是石灰岩、白云岩等碳酸盐岩类以及玄武岩、花岗岩、页岩等。红土大多为残积,也有残坡积、坡积、洪积等类型,厚度受基岩面起伏影响变化较大,一般厚5~10m,有的可达30m。红土常分布在山间盆地、洼地、低山及丘陵区,在中国西南、中南、华东等地区出露较多。

红土的黏粒含量多,一般为30%~70%,主要黏土矿物为高岭石、伊利石,有的还含蒙脱石、蛭石。在化学成分中,氧化铝、氧化铁含量较多,如碳酸盐岩地区两者之和为34%,玄武岩地区为43%,花岗岩地区为28.9%,其中一部分游离氧化铁(含量约为5.1%~9.7%)将黏土颗粒胶结成稳固的集合体,因而土层大都呈坚硬或硬塑状态。

红土的基本工程特性:①天然含水量高。一般为40%~60%,高的可达90%;液限一般为60%~80%,高的达110%;塑限一般为40%~60%;饱和度多数在90%以上,甚至坚硬黏土也处于饱和状态。干容重较低,一般为13.8~14.9 kN/m3。尽管天然含水量高,但由于塑限高,仍可处于坚硬或硬塑状态。②孔隙比大。一般为0.9~1.7,甚至达2.0。但先期固结压力和超固结比很大,多为超固结土,因而压缩性较低,压缩系数(a1-2)多为0.15~0.24mPa-1,属中偏低压缩性。③强度较高。内摩擦角一般为15°~20°,高可达35°;黏聚力一般为20~50 kPa,变形模量10~30mPa,地基承载力一般为200~300 kPa,但浸水后强度有所降低。④透水性较弱。渗透系数常小于10-6cm/s,但有的红土存在大量裂隙或细小管道时,渗透系数为10-5cm/s或更大些。此外部分含粗粒较多的红土,湿化崩解明显。⑤膨胀性极弱。自由膨胀率在32%~60%之间,膨胀量小于2%,仅少数红土具中等胀缩性,自由膨胀率为69%~85%,线缩率3%~7%,体缩率为15%~27%。不同成因类型的红土,工程性质都有一定的差异。

工程地质勘察时,调查红土在不同地貌单元的分布与厚度变化、黏土矿物、物理力学特性、地下水水位、胀缩性、裂隙及土洞(碳酸盐类岩石地区的红土中,在地下水和地表水作用下可能形成一些土洞,形状似喀斯特现象)等,这是做好地基和边坡设计的基础。在工业和民用建筑中,一般认为红土是良好的地基,处理比较简单。在水利工程方面,如做堤坝填筑材料,最优含水量一般等于塑限,但由于天然含水量较大,压实土难以达到较大的干容重,所以用这类土筑坝,只要其强度和抗渗性能满足设计要求,就不必追求过高的干容重。

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