4岩石及特殊土的工程性质

1、工程地质与 水文地质学河南城建学院交通工程系杨国洲e-mail ：二. 岩石、土的工程分类一.岩石的工程性质三. 特殊土的工程性质物理性质水理性质力学性质重力性质重力性质孔隙性质孔隙性质吸水性吸水性透水性透水性软化性软化性抗冻性抗冻性强度性质强度性质变形性质变形性质一一. .岩石的工程性质岩石的工程性质密度（密度（）和重度（）和重度（） r r、r rsat、r rd （、 sat、d ）等）等颗粒密度（颗粒密度（s）和比重（）和比重（ds）ds=s /w孔隙比（孔隙比（e）与孔隙度（）与孔隙度（n）裂隙率（裂隙率（kt）nneeen11;1、 岩石的物理性质岩石的物理性质孔隙度孔隙度多用于多

2、用于松散土、石松散土、石，而，而裂隙率裂隙率多用于结晶多用于结晶连接的连接的坚硬岩石坚硬岩石。、s，n、e，岩石的工程性质岩石的工程性质吸水性吸水性岩石在浸水过程中具有的吸水性能岩石在浸水过程中具有的吸水性能透水性透水性岩石容许水透过的能力岩石容许水透过的能力软化性软化性岩石浸水后强度降低的性能岩石浸水后强度降低的性能抗冻性抗冻性岩石抵抗冻融破坏的性能岩石抵抗冻融破坏的性能可溶性可溶性岩石被水溶解的性能岩石被水溶解的性能膨胀性膨胀性岩石吸水后体积增大引起岩石结构破坏的性能岩石吸水后体积增大引起岩石结构破坏的性能崩解性崩解性岩石被水浸泡，内部结构遭到完全破坏呈碎块状岩石被水浸泡，内部结构遭到完全

3、破坏呈碎块状崩开散落的性能崩开散落的性能2、岩石的水理性质、岩石的水理性质u 岩石的吸水性岩石的吸水性岩石的吸水性取决于本身所含裂隙、孔隙的数量、大小、开闭程度及分布情况。吸水率吸水率（w1）饱和吸水率饱和吸水率（w2）饱和系数饱和系数（kw）fvfikfdldhkq指岩石容许水透过的能力，用渗透系数k来表示。水在孔隙、裂隙中渗透流动，大多服从达西定律：u 岩石的透水性岩石的透水性rrkcru 岩石的软化性岩石的软化性软化性用软化系数来表示，它是指岩石饱状态下与天然风干状态下单轴抗压强度之比，即：软化性取决于岩石中的矿物成分和孔隙性。u 岩石的抗冻性岩石的抗冻性岩石的抗冻性与岩石的结构有关。岩

4、石的抗冻性与岩石的结构有关。表示岩石抗冻性的指标有：表示岩石抗冻性的指标有：强度损失率强度损失率重量损失率重量损失率强度性质岩石在外力作用下发生破坏时所能承受的最大应力变形性质3、 岩石的力学性质岩石的力学性质u 强度性质强度性质干燥试样抗压强度饱和试样抗压强度冻融试样抗压强度t sn tgj+c2dpis抗抗 压压 强强 度度 ( (r) ) 抗抗 拉拉 强强 度度 ( (rt) )抗抗 剪剪 强强 度度( () )点荷载强度点荷载强度（is）回回 弹弹 强强 度度（n）u 变形性质oa段：裂隙压密阶段ab段：弹性变形阶段bc段：塑性变形、裂隙扩展阶段变形模量 e0=s/e弹性模量 e50=

5、s50/ed泊松比 n e 横/e纵岩石变形性质的指标岩石变形性质的指标u 影响岩石工程性质的主要因素影响岩石工程性质的主要因素l岩石性质：成因、矿物成分、结构、构造岩石性质：成因、矿物成分、结构、构造l地质构造；地质构造；l风化作用（风化的程度）；风化作用（风化的程度）；l水的作用水的作用 天然的溶剂； 天然的润滑剂。岩石按坚硬程度分类岩石按坚硬程度分类硬质岩硬质岩软质岩软质岩硬质岩硬质岩较硬质岩较硬质岩较软岩较软岩软岩软岩极软岩极软岩二二. . 岩石、土的工程分类岩石、土的工程分类岩土施工工程分级岩土施工工程分级i. 松土松土ii. 普通土普通土iii. 硬土硬土iv. 软石软石v. 次坚

6、石次坚石vi. 坚石坚石碎石类土碎石类土砂类土砂类土粉土粉土粘性土粘性土u按颗粒级配划分按颗粒级配划分土：土：是第四纪以来地壳表层的最新沉积物，未经胶结是第四纪以来地壳表层的最新沉积物，未经胶结成岩，常称为成岩，常称为松散土松散土。残积土残积土坡积土坡积土冲积土冲积土淤积土淤积土风积土风积土崩积土等崩积土等u按土的成因划分按土的成因划分特殊土特殊土:是具有特殊的成分、状态、结构特征，是具有特殊的成分、状态、结构特征，而且具有特殊工程性质的土。而且具有特殊工程性质的土。黄土黄土膨胀土膨胀土软土软土冻土冻土红粘土红粘土盐渍土盐渍土填土填土等等特殊土特殊土u特殊土的分类特殊土的分类4.4.1 4.4

7、.1 黄土黄土4.4.2 4.4.2 膨胀土膨胀土4.4.3 4.4.3 软土软土4.4.4 4.4.4 冻冻土土三三. . 特殊土的工程性质特殊土的工程性质黄土黄土: 是在干旱、半干旱气候条件下形成的第是在干旱、半干旱气候条件下形成的第四纪的一种松散的特殊土。四纪的一种松散的特殊土。1、 黄土黄土u 黄土的特征黄土的特征l 颜色为淡黄、褐色或灰黄色颜色为淡黄、褐色或灰黄色；l粒度成分以粉土为主粒度成分以粉土为主，约占有，约占有60%70%，一般不，一般不含含0.25mm的颗粒；的颗粒；l含各种可溶盐含各种可溶盐，富含碳酸盐（，富含碳酸盐（caco3），可形成），可形成钙质结核（姜结石）；钙质

8、结核（姜结石）；l孔隙多且大，结构疏松孔隙多且大，结构疏松；l无层理，但有垂直节理和柱状节理无层理，但有垂直节理和柱状节理。天然条件下能。天然条件下能保持近于垂直的边坡；保持近于垂直的边坡；l具有湿陷性具有湿陷性。n具有具有( () )项特征的为项特征的为标准黄土标准黄土，只有其，只有其中部分特征的黄土叫中部分特征的黄土叫黄土状土黄土状土或或黄土质土。黄土质土。n具有湿陷性的黄土为具有湿陷性的黄土为湿陷性黄土湿陷性黄土。u 黄土的分布黄土的分布黄土在世界上的分布面积达黄土在世界上的分布面积达13001300万万kmkm2 2，我国，我国的黄土面积是世界上最大的，达的黄土面积是世界上最大的，达6

9、464万万kmkm2 2，比法国，比法国和瑞士的面积总和还要大。黄土和瑞士的面积总和还要大。黄土最厚最厚处约处约410m410m左右，左右，在在兰州市七里河区西津村兰州市七里河区西津村。在我国，西北、中原、。在我国，西北、中原、华北、华东、东北等地均有分布，但主要集中在黄华北、华东、东北等地均有分布，但主要集中在黄河的中游河的中游陕、甘、宁、青及山西、河南一带，陕、甘、宁、青及山西、河南一带，其厚度各不相同。陕甘地区多厚其厚度各不相同。陕甘地区多厚100100200m200m，薄处，薄处仅几公分。仅几公分。黄土高原的自然景象u 黄土的分类黄土的分类按生成年代分按生成年代分下更新世下更新世 q

10、q1 1 （午城午城黄土）黄土）中更新世中更新世 q q2 2 （离石离石黄土）黄土）上更新世上更新世 q q3 3 （马兰马兰黄土）黄土）全全 新新 世世 q q4 41 1 老黄土老黄土新黄土新黄土新近堆积的黄土：新近堆积的黄土：全新世全新世 q q4 42 2风积风积坡积坡积残积残积洪积洪积冲积等冲积等u 黄土的分类黄土的分类按生成过程分按生成过程分u黄土的分类黄土的分类按塑性指数按塑性指数i ip p分分黄土质粘土黄土质粘土 ip17黄土质砂粘土黄土质砂粘土 7ip17黄土质粘砂土黄土质粘砂土 1ip7黄土质砂土黄土质砂土 ip1u黄土的分类黄土的分类按湿陷性分按湿陷性分湿湿 陷陷 性

11、性非非 湿湿 陷陷 性性自重自重湿陷性湿陷性非自重非自重湿陷性湿陷性划分自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土，划分自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土，对工程建设有明显的现实意义。对工程建设有明显的现实意义。在自重湿陷性黄土地区在自重湿陷性黄土地区修筑的渠道修筑的渠道与渠道与渠道平行的裂缝平行的裂缝；管道漏水管道漏水后后管道断裂管道断裂；路基受水路基受水后后局部严重坍塌局部严重坍塌；地基土地基土很大的很大的裂缝或倾斜裂缝或倾斜u黄土的工程性质黄土的粒度成分黄土的粒度成分黄土的比重和密度黄土的比重和密度黄土的含水量黄土的含水量黄土的透水性黄土的透水性黄土的压缩性黄土的压缩性黄土的抗剪强度黄土的抗剪强度黄

12、土的湿陷性黄土的湿陷性粉粒粉粒约占约占6060 70%70%，其次是砂粒和粘粒。，其次是砂粒和粘粒。黄土的粒度成分黄土的粒度成分黄土黄土结构疏松，密度较低结构疏松，密度较低，一般：，一般：gs 2.542.84； 1.51.8g/cm3；r rd 1.31.6g/cm3，与，与e有关有关一般认为一般认为： r rd 1.5g/cm3时时，一般为非湿陷一般为非湿陷性黄土性黄土黄土的比重和密度黄土的比重和密度黄土的天然含水量一般为黄土的天然含水量一般为138.6%，有的干，有的干燥地区则为燥地区则为112%。一般认为一般认为：天然含水量天然含水量 25%25%时，无湿陷性时，无湿陷性。天然含水量低

13、的黄土天然含水量低的黄土 湿陷性较强湿陷性较强黄土的含水量黄土的含水量黄土的抗剪强度黄土的抗剪强度中等中等。一般一般c=3040kpa， j j =1525，我国北部黄，我国北部黄土的土的j j可达可达 2728。黄土的透水性黄土的透水性黄土的压缩性黄土的压缩性黄土的抗剪强度黄土的抗剪强度黄土的透水性黄土的透水性比一般粘性土大比一般粘性土大。黄土的压缩性黄土的压缩性中等中等。天然黄土在一定压力的作用下，受水浸天然黄土在一定压力的作用下，受水浸湿后土体结构受到破坏而发生的下沉现象，湿后土体结构受到破坏而发生的下沉现象，称为称为黄土湿陷黄土湿陷。黄土的湿陷性黄土的湿陷性u 黄土湿陷性的判定方法黄土

14、湿陷性的判定方法黄土的黄土的相对湿陷系数相对湿陷系数 d dsh=（h2h2）/h2 d dsh 0.02， 非非湿陷性黄土湿陷性黄土0.02 d dsh 0.03，轻微轻微湿陷性黄土湿陷性黄土0.03 d dsh 0.07，中等中等湿陷性黄土湿陷性黄土 d dsh 0.07， 强烈强烈湿陷性黄土湿陷性黄土u 自重湿陷性黄土的判定方法自重湿陷性黄土的判定方法室内试验法室内试验法：室内普通固结仪中进行。：室内普通固结仪中进行。现现 场场 法法：挖挖平底方形坑或圆平底方形坑或圆坑坑，边长或直径，边长或直径大于等于黄土层的厚度且不应小于大于等于黄土层的厚度且不应小于10m。深度一般为。深度一般为50

15、cm，坑底，坑底铺铺厚厚510cm的的砂或砾砂或砾，坑内，坑内灌水灌水，保，保持水深持水深30cm。浸水至黄土全部饱和，。浸水至黄土全部饱和，湿陷达到稳定时为止。其湿陷达到稳定时为止。其稳定标准稳定标准为最后为最后5天的平均湿陷量小于天的平均湿陷量小于1mm。测出自重湿陷量测出自重湿陷量d dzs。 当当d dzs7cm时时非非自重湿陷性黄土场地；自重湿陷性黄土场地； 当当d dzs7cm时自重湿陷性黄土场地。时自重湿陷性黄土场地。根据野外无载荷试坑浸水试验，得出根据野外无载荷试坑浸水试验，得出 兰州地区兰州地区黄土黄土 明显或强烈的明显或强烈的自重湿陷性自重湿陷性； 西安、太原西安、太原黄土

16、黄土 绝大多数为绝大多数为非自重湿陷性非自重湿陷性。l 黄土的湿陷起始压力黄土的湿陷起始压力湿陷起始压力湿陷起始压力对非自重湿陷性黄土，其对非自重湿陷性黄土，其湿陷性需在一定的荷载压力作用下才会表现出湿陷性需在一定的荷载压力作用下才会表现出来，这一使得黄土开始表现出湿陷性所需的压来，这一使得黄土开始表现出湿陷性所需的压力即为黄土的湿陷起始压力。力即为黄土的湿陷起始压力。密度越大密度越大粘粒含量越高粘粒含量越高土层的埋深越大土层的埋深越大湿陷起始压力愈大湿陷起始压力愈大l 湿陷起始压力的确定湿陷起始压力的确定现场常用野外简化方法。现场常用野外简化方法。室内压缩试验室内压缩试验野外载荷试验野外载荷

17、试验（单双线法）（单双线法）u 防治黄土湿陷的措施防治黄土湿陷的措施采用物理、化学等方法采用物理、化学等方法，提高黄土强度，降低孔隙，提高黄土强度，降低孔隙度，加强其内部联结；度，加强其内部联结； 强夯法强夯法； 挤密法挤密法防排水防排水。包括排除地表水和地下水。包括排除地表水和地下水。换填法换填法。在湿陷性黄土层不厚。在湿陷性黄土层不厚(1(13m)3m)，下面又是，下面又是硬土层或基岩。换填的土是砂夹卵石，回填厚度每层硬土层或基岩。换填的土是砂夹卵石，回填厚度每层15cm15cm，填后浇水再夯实。填后浇水再夯实。预浸水法预浸水法深层浸水法深层浸水法u黄土陷穴黄土陷穴黄土陷穴的黄土陷穴的防治

18、措施防治措施有：有： 开挖回填、夯实、灌浆开挖回填、夯实、灌浆； 做好地表排水工程做好地表排水工程。防止水流渗漏防止水流渗漏是保证建筑物稳定的措施之一。是保证建筑物稳定的措施之一。这些洞穴使上覆土层陷落这些洞穴使上覆土层陷落天然洞穴天然洞穴人工洞穴人工洞穴2 膨胀土膨胀土膨胀土：膨胀土：是一种粘性土，含有较多的亲水性是一种粘性土，含有较多的亲水性粘土矿物，吸水膨胀，遇水崩解或软化，失水粘土矿物，吸水膨胀，遇水崩解或软化，失水收缩，抗冲刷性能差，这种具有较明显的胀缩收缩，抗冲刷性能差，这种具有较明显的胀缩性的土称为性的土称为膨胀土膨胀土。u 膨胀土的特征膨胀土的特征l颜色颜色有灰白、棕、红、黄、

19、褐、及黑色；有灰白、棕、红、黄、褐、及黑色；l粒度成分中粒度成分中以粘土颗粒为主以粘土颗粒为主，一般在，一般在50%50%以上，最低也要大以上，最低也要大于于30%30%，粉粒次之，砂粒最少；，粉粒次之，砂粒最少；l矿物成分中矿物成分中粘土矿物占优势粘土矿物占优势，多为伊利石、蒙脱石，高岭石，多为伊利石、蒙脱石，高岭石含量很少；含量很少；l胀缩强烈胀缩强烈，膨胀时产生膨胀压力，收缩时形成收缩裂隙。长，膨胀时产生膨胀压力，收缩时形成收缩裂隙。长期反复胀缩使土体强度产生衰减；期反复胀缩使土体强度产生衰减；l各种成因的大小各种成因的大小裂隙发育裂隙发育；l早期生成的膨胀土具有早期生成的膨胀土具有超固

20、结性超固结性。u 膨胀土的分布膨胀土的分布膨胀土分布很广，全世界都有分布，在我国的分布也很广。膨胀土分布很广，全世界都有分布，在我国的分布也很广。外界条件的改变外界条件的改变土中水份的变化土中水份的变化地基产生体积变形地基产生体积变形基础破坏，建筑物、地坪开裂基础破坏，建筑物、地坪开裂膨胀土的季节性膨胀土的季节性湿度变化湿度变化常引起常引起道路隆起、路轨道路隆起、路轨移动，泵站、电移动，泵站、电站地基基础破坏站地基基础破坏等。等。u 膨胀土的成因类型及生成年代膨胀土的成因类型及生成年代主要为主要为残积残积、坡积坡积、洪积洪积、湖积湖积及及混合沉混合沉积积类型。类型。生成年代：多在生成年代：多在

21、上新世上新世n n2 2更新世晚期更新世晚期的的q q3 3之间。之间。u 膨胀土的工程性质膨胀土的工程性质强亲水性强亲水性多裂隙性多裂隙性强胀缩性强胀缩性强度衰减性强度衰减性快速崩解性快速崩解性弱抗风化性弱抗风化性等等u 膨胀土的工程地质问题及防治措膨胀土的工程地质问题及防治措施施l膨胀土地区的路基膨胀土地区的路基主要的病害：主要的病害：边坡变形边坡变形和和基床变形基床变形抗剪强度的衰减抗剪强度的衰减及及承载力的降低承载力的降低边坡溜坍、滑坡边坡溜坍、滑坡等失稳现象等失稳现象路基长期均匀下沉、路基长期均匀下沉、翻浆冒泥等病害翻浆冒泥等病害严重影响行车安全严重影响行车安全l 防治措施防治措施

22、为防止边坡变形，首先要根据路基工程地质条件，为防止边坡变形，首先要根据路基工程地质条件，合理确定路堑边坡形式合理确定路堑边坡形式。一般情况下，膨胀土边。一般情况下，膨胀土边坡要求一坡到顶，坡脚设置侧沟平台；坡要求一坡到顶，坡脚设置侧沟平台； 采取一定的采取一定的排水措施排水措施，防止地表水渗入坡体；，防止地表水渗入坡体； 支挡措施支挡措施：设抗滑挡墙、抗滑桩、片石垛、填土：设抗滑挡墙、抗滑桩、片石垛、填土反压等；反压等； 坡面防护措施坡面防护措施：常用的有植物防护和骨架防护。：常用的有植物防护和骨架防护。n膨胀土地区的地基膨胀土地区的地基地基的问题：承载力的问题和建筑物变形的问题特殊性：本身地

23、基承载力较低还要考虑强度衰减，不仅有土的压缩变形还有湿胀干缩变形。l 防治措施防治措施： 防水保湿措施防水保湿措施含水量的变化膨胀土胀缩变形含水量的变化膨胀土胀缩变形建筑物周围的排水条件：建筑物周围的排水条件：加宽散水坡；加宽散水坡；设隔水层；设隔水层；加强防漏措施；加强防漏措施；地下热力管道等应采取隔热层等。地下热力管道等应采取隔热层等。 建筑物布置和基础设计措施建筑物布置和基础设计措施选择地形平坦地段选择地形平坦地段，避免引起湿度变化；，避免引起湿度变化；增加基础附加荷载增加基础附加荷载克服土的膨胀；克服土的膨胀；加大基础的埋深加大基础的埋深；加强结构刚度加强结构刚度及及增设沉降缝增设沉降

24、缝等。等。 地基处理措施地基处理措施设置土垫层设置土垫层；采用采用支墩板基础支墩板基础或或桩基桩基等；等；石灰加固法石灰加固法3 软土软土软土：软土：是在静水或缓慢流水环境中沉积的，是在静水或缓慢流水环境中沉积的，天然含水量大，压缩性高，承载力低，抗剪天然含水量大，压缩性高，承载力低，抗剪强度低的软塑流塑状态的粘性土，如淤泥强度低的软塑流塑状态的粘性土，如淤泥等。等。u 软土的特征软土的特征l颜色颜色多为多为灰绿、灰黑色灰绿、灰黑色、有油腻感，能染指，有时有腐臭、有油腻感，能染指，有时有腐臭味；味；l粒度成分粒度成分以以粘粒粘粒为主，约占为主，约占6070%，其次为粉粒；，其次为粉粒；l矿物成

25、分矿物成分多为多为伊利石伊利石，高岭石次之，含有机质，有时可高，高岭石次之，含有机质，有时可高达达89%；l具具海绵状结构海绵状结构，孔隙比大、含水量高、透水性小、压缩性，孔隙比大、含水量高、透水性小、压缩性高、强度很低；高、强度很低；l具具层理构造层理构造，垂直方向沉积有明显的分选性。，垂直方向沉积有明显的分选性。u 软土的分布软土的分布软土在我国分布很广，主要是在软土在我国分布很广，主要是在沿海地沿海地带带及及平原低地平原低地、沼泽地区沼泽地区，在高原山区的古，在高原山区的古代或内湖沼泽地区也常遇到软土。代或内湖沼泽地区也常遇到软土。u 软土的分类软土的分类沿海沉积型沿海沉积型内陆湖盆沉积

26、型内陆湖盆沉积型河滩沉积型河滩沉积型沼泽沉积型沼泽沉积型滨海相滨海相; ;泻湖相泻湖相; ;溺谷相溺谷相; ;三角洲相三角洲相u 软土的工程性质软土的工程性质 软土的软土的天然含水量较高天然含水量较高，持水性强持水性强，透水性差透水性差（竖向渗透系数小于水平向渗透系数竖向渗透系数小于水平向渗透系数）；）； 地基承载力很低地基承载力很低，抗剪强度也很低抗剪强度也很低，长期强度更长期强度更低低，这与排水固结程度有密切的关系；，这与排水固结程度有密切的关系； 软土软土孔隙比高孔隙比高，一般在，一般在1.01.8之间，有的可高达之间，有的可高达5.8（滇池淤泥）；（滇池淤泥）；压缩性高压缩性高，沉降量

27、大沉降量大；具有触变性具有触变性和和流变性流变性。u 软土的工程地质问题和防治措施软土的工程地质问题和防治措施软土地基的变形破坏主要是软土地基的变形破坏主要是承载力低承载力低，地基地基变形大变形大或或发生挤出发生挤出，造成建筑物的破坏。且，造成建筑物的破坏。且易易产生不均匀沉降产生不均匀沉降。u 在软土在软土地基地基设计中，经常采取以下设计中，经常采取以下措施措施： 轻基浅埋轻基浅埋； 减小减小建筑物作用于地基的建筑物作用于地基的压力压力； 侧向约束侧向约束地基土，在四周打板桩基础；地基土，在四周打板桩基础； 设置反压护道设置反压护道； 若软土层若软土层2m2m，可采用，可采用换土法换土法；

28、另外，还有另外，还有其它其它的一些方法，的一些方法，如如：砂井、排水砂：砂井、排水砂垫层、爆破排淤、石灰砂桩、柴排、电渗排水等。垫层、爆破排淤、石灰砂桩、柴排、电渗排水等。在软土地区修建铁路、公路，主要存在地基的沉降和地基的稳定性问题。4 4 冻土冻土 温度温度00，并含有冰的土层。，并含有冰的土层。u 冻土的分类冻土的分类季节性冻土季节性冻土受季节影响，受季节影响，冬冻夏融冬冻夏融，呈，呈周期性冻结和融化的土周期性冻结和融化的土多年冻土多年冻土持续三年以上处于冻结而不持续三年以上处于冻结而不融化的土融化的土季节性冻结层多年冻土多年冻土多年冻土u 冻土的分布冻土的分布u 季节性冻土的主要工程地

29、质问题季节性冻土的主要工程地质问题一般来说，一般来说，土中粉粒或粘粒土中粉粒或粘粒含量越高，含水含量越高，含水量越大，冻胀性量越大，冻胀性越强。越强。冻融泥流冻融泥流冻结时膨胀，融化时下沉。冻结时膨胀，融化时下沉。会造成土体开裂、路面下凹、翻浆冒泥等。会造成土体开裂、路面下凹、翻浆冒泥等。季节性冰丘季节性冰丘冰丘：冰丘：在地下水埋藏较浅时，季节冻结区不断得到水的补充，在地下水埋藏较浅时，季节冻结区不断得到水的补充，地面明显冻胀隆起，形成的冰胀山丘，称冰丘。地面明显冻胀隆起，形成的冰胀山丘，称冰丘。在冻土较厚的地区，修建各类建筑物时，采用桩基在冻土较厚的地区，修建各类建筑物时，采用桩基础，打穿冻

30、土基础，但要求桩自身抗冻性能高，故础，打穿冻土基础，但要求桩自身抗冻性能高，故应做应做桩自身的冻融力学试验桩自身的冻融力学试验。u 季节性冻土的分类季节性冻土的分类根据根据土的颗粒组成土的颗粒组成分为：分为：根据根据含水量的大小含水量的大小分为：分为：不冻胀土不冻胀土稍冻胀土稍冻胀土中等冻胀土中等冻胀土极冻胀土极冻胀土不冻胀土不冻胀土弱冻胀土弱冻胀土冻胀土冻胀土强冻胀土强冻胀土u 多年冻土的工程性质多年冻土的工程性质l多年冻土的特征多年冻土的特征冻土由冻土由土颗粒土颗粒、冰冰、水水和和气体气体四相组成。四相组成。根据土中根据土中冰的分布位置冰的分布位置、形状特征形状特征，冻土，冻土结构可分为：

31、结构可分为：整体结构整体结构融陷性不大融陷性不大融陷性很大融陷性很大网状结构网状结构层状结构层状结构多年冻土与其上的季节性冻土层间的多年冻土与其上的季节性冻土层间的接触关系接触关系称称为为多年冻土的构造多年冻土的构造。衔接型构造衔接型构造非衔接型构造非衔接型构造u 多年冻土的工程性质多年冻土的工程性质 物理及水理性质物理及水理性质重度重度比重比重总含水量总含水量相对含冰量相对含冰量其中：其中：a. 未冻结水含量未冻结水含量 wc=kwpb. 总含水量总含水量 wn= wbwcc. 相对含冰量相对含冰量 wi= wb/wn 力学性质力学性质一般一般温度越低，含水量越大，强度越大温度越低，含水量越大，强度越大。长期荷载作用下长期荷载作用下的冻土极限抗压强度的冻土极限抗压强度比比瞬瞬时时荷载下的抗压强度要荷载下的抗压强度要小许多倍小许多倍；冻土融化后；冻土融化后的抗压强度与抗剪强度均显著降低。的抗压强度与抗剪强度均显著降低。 冻土的变形性质冻土的变形性质a冻胀性冻胀性被破坏的公路被破坏的公路影响冻胀性的影响冻胀性的因素因素温度温度土的颗粒大小土的颗粒大小含水量含水量等等一般来讲，一般来讲，土颗粒越粗，含土颗粒越粗，含水量越小，冻胀水量越小，冻胀性就越小性