第4章-地貌与第四纪松散沉积物ppt

长沙理工大学土木与建筑学院SchoolofCivilEngineeringandArchitecture

《工程地质》（动画）

严聪：Telmail:ycong0790@工程地质第四章地貌与第四系松散沉积物地貌31第四系松散沉积物32特殊土极其工程地质性质33工程地质第一节地貌一、地貌概述二、地貌类型主要内容

工程地质第一节地貌一、地貌概述1.地貌形成和发展（1）地貌形成和发展的动力a.内力作用：起决定作用b.外力作用：起雕塑作用工程地质a.取决于内外力作用之间量的对比；b.取决于地貌水准面；c.取决于地质构造、岩性、气候条件。1.地貌形成和发展(1)地貌分级巨型地貌:大陆与海洋，内海与山系大型地貌：山脉、高原、山间盆地中型地貌：河谷及河谷之间的分水岭小型地貌：残丘、阶地、沙丘、小的侵蚀沟。

工程地质一、地貌概述2.地貌的分级与分类：

工程地质2.地貌的分级与分类：绝对高度、相对高度、地面的平均坡度（2）地貌形态分类工程地质形态类别绝对高度(m)相对高度(m)平均坡度(0)举例山地高山＞3500＞1000＞25喜马拉雅山、天山中山3500-10001000-50010-25大别山、庐山、雪峰山低山1000-500500-2005-10东川平行岭谷、华釜山丘陵＜500＜200闽东沿海丘陵平原高原＞600＞200我国四大高原高平原＞200成都平原地平原0-200华东、华北、长江中下游平原洼地低于海平面高度吐鲁番盆地大陆地貌的形态分类工程地质2.地貌的分级与分类：a.内力地貌：构造地貌、火山地貌（3）地貌的成因分类a.内力地貌b.外力地貌工程地质水成地貌（如河流地貌）冰川地貌风成地貌（雅丹地貌）岩溶地貌（喀斯特）重力地貌黄土地貌冻土地貌（3）地貌的成因分类：

b.外力地貌工程地质雅丹地貌实例1敦煌雅丹地貌工程地质雅丹地貌实例2岩石雅丹：乌尔禾(新疆)工程地质冰川地地貌实例冰蚀地貌

由粗砾围成的多边形土（右图）

工程地质流水地貌实例1工程地质

重力地貌实例1工程地质

黄土地貌实例工程地质

岩溶地貌实例九寨沟工程地质二、地貌类型地貌类型1.山岭地貌2.山坡3.平原地貌1.山岭地貌工程地质二、地貌类型山顶（山脊、垭口）山坡（形态分类）山脚(1)山岭地貌的形态要素：（2）山岭地貌的类型：构造变动形成的山岭：平顶山、单面山、褶皱山、断块山和褶皱断块山。工程地质1.山岭地貌工程地质山岭地貌实例指出图中山岭要素工程地质1.山岭地貌a.火山作用形成的山岭锥状火山盾状火山b.剥蚀作用形成的山岭（2）山岭地貌的类型a.垭口：越岭的公路路线若能寻找合适垭口，可以降低公路高程和减少展线工程量。工程地质（3）垭口与山坡1.山岭地貌工程地质（3）垭口与山坡

构造型垭口剥蚀型垭口剥蚀-堆积型垭口b.垭口的类型有工程地质二、地貌类型2.山坡（1）按山坡的纵向轮廓分类（2）按山坡的纵向坡度分类工程地质2.山坡a.直线型山坡：坡度均匀b.凸形山坡：上缓下陡c.凹型山坡：上陡下缓d.阶梯形坡：水平岩层或古滑坡形成。(1)按山坡的纵向轮廓分类工程地质二、地貌类型3.平原地貌高平原中平原低平原构造平原侵蚀平原堆积平原（1）按高程分（2）按成因分工程地质一、第四系松散沉积物类型二、第四系松散沉积物第二节第四纪松散沉积物主要内容工程地质一、第四系松散沉积物类型沉积物类型堆积重力大陆流水堆积海水堆积地下水堆积冰川堆积风力堆积工程地质二、第四系松散沉积物1.基本特征与工程地质性质主要沉积物类型（1）湖泊沉积物（2）海洋沉积物（3）冰碛与冰水沉积物（4）风积物工程地质1.湖泊沉积物特点：总的特点是由湖岸向湖心沉积颗粒逐渐变细即湖岸附近是较粗的砾砂沉积。磨圆度较好，有明显的层理交错层理和磨圆度。干旱和潮湿地区沉积不一样。工程地质2.海洋沉积物特点：由岸向海洋方向分为：滨海带、浅海带、大陆斜和深海带。工程地质冰川融化，就地堆积的物质为冰碛。没有分选，磨圆度差。砾石表面常有冰川磨光面和冰川擦痕，砾石因长期受冰川作用而变形。具有一定的分选性和磨圆度。3.冰碛与冰水沉积物工程地质在干燥的气候条件下，风化碎屑物质被风吹起，搬运一定距离堆积而成风积土。风积土主要有两种类型。即风成砂和风成黄土。4.风积物（定义）工程地质4.风积物（类型）（1）风成砂在干旱地区，风力将砂粒吹起，其中包括粗、中、细粒的砂，吹过一定距离后风力减弱，飞飓的砂粒坠落堆积而成风成砂一般统称为沙漠。工程地质4.风积物（2）风成黄土（定义）在干旱气候条件下，随着风的停息而沉积成的黄色粉土沉积物称风成黄土，或简称黄土。工程地质

（2）风成黄土（特征）4.风积物特征：无层次，质地疏松，雨水易于渗入地下，有垂直节理，常在沟谷两侧形成峭壁陡立。天然状态下的黄土如未被水浸湿，其强度一般较高，压缩性也小，是建筑物的良好地基。工程地质第三节特殊土及其工程地质性质主要内容一、特殊土的类型二、软土三、黄土四、膨胀土五、盐渍土六、红土七、冻土工程地质第三节特殊土及其工程地质性质一、特殊土类型软土、黄土膨胀土、盐渍土红土、冻土二、软土工程地质主要内容1.软土的定义：是指含水量大、压缩性高、承载力低和抗剪强度低的一类土的总称。而不是指某一种土。2.软土的特征。工程地质2.软土的特征二、软土（1）颜色:灰绿、灰黑（2）粒度成分：粘粒及粉粒（3）矿物成分：石英、长石、云母、伊犁石、高岭石（4）结构：海绵状或蜂窝状（5）构造：层理构造工程地质（1）沿海沉积型

:按沉积部位又可分为：滨海相、泻湖相、溺谷相、三角洲相;（2）内陆湖盆沉型；（3）河滩沉积型；（4）沼泽沉积型；二、软土3.软土的成因及分布工程地质（1）天然含水量高，孔隙比大；（2）透水差，压缩性高；（3）抗剪强度低；（4）具有触变性；（5）流变性显著。

二、软土4.软土的工程地质成因工程地质三、黄土主要内容1.黄土及其特征（前所述）2.黄土的成因及其分布3.黄土的工程地质特征工程地质2、黄土的成因、分布及其年代（1）成因：原生黄土为风力的作用，如我过北方的黄土为季风环流与西风环流共同作用的结果。次生黄土为河流、洪流共同作用的结果。三、黄土2、黄土的成因、分布及其年代（2）分布：全世界都有分布。我国分布最广。西北、华北、山东、内蒙古及东北等地区均有分布。（3）年代：午城黄土、离石黄土、马兰黄土、新近沉积的黄土（Q1-4)工程地质工程地质3.黄土的工程地质特征（1）黄土的粒度成分：以粉粒为主，约占60%-70%,其次是砂粒和粘粒。各占1%-29%和8%-26%粒度成分在水平方向上有规律的变化。三、黄土工程地质3.黄土的工程地质特征（2）黄土的相对密度和密度:黄土的相对密度在2.54-2.84之间。砂粒含量高相对密度低。黄土的密度低。（3）黄土的含水量:含水量与气候和地下水位有关，含水量高则湿陷性弱，含水量低则湿陷性强。含水量超过25%就不再具有湿陷性。3.黄土的工程地质特征

工程地质工程地质3.黄土的工程地质特征（4）黄土的压缩性压缩性中等至高等（新近沉积的）（5）黄土的抗剪强度抗剪强度中等。遇水软化甚至湿陷后强度急剧降低。工程地质3.黄土的工程地质特征（６）黄土的湿陷性:自重湿陷和非自重湿陷。后者比较普遍，工程意义大。黄土的陷穴。工程地质砂页岩、花岗岩黄壤实例工程地质四、膨胀土1.膨胀土的特征及其分布2.膨胀土的成因和时代3.膨胀土的工程特性4.膨胀土的胀缩性指标主要内容工程地质颜色:多为灰白、棕黄、棕红、褐色等；粒度成分:以粘粒为主，其次是粉粒；粘粒的成分:以蒙脱石为主；具有强烈的膨胀、收缩特性；裂隙:各种成因的裂隙十分发育；超固结性:早期形成的膨胀土具有超固结性1.膨胀土的特征及其分布（1）特征工程地质世界各国均有分布，我国是膨胀土分布最广、面积最大的国家之一。（2）膨胀土的分布1.膨胀土的特征及其分布工程地质2.膨胀土的成因和时代（1）成因：冲积、洪积、残积、坡积等多种因素都可以形成膨胀土。（2）时代：从晚第三纪的晚新世N2开始到更新世晚期Q3都有。工程地质3.膨胀土的工程特性（1）土的液限WL>40％，塑性指数Ip>17

。

（2）膨胀土有显著的吸水膨胀，失水收缩。

两种变形特性，一般强度较高，压缩性低易被误认为是较好地基土。（3）膨胀土具有超固结性。工程地质4.膨胀土的胀缩性指标（1）自由膨胀率(Fs)：人工制备的烘干样在水中吸水后体积增量与原体积之比。Fs＞40%时为膨胀土。（2）膨胀率(Csw)：人工制备的烘干样在一定的压力下，侧向受限浸水膨胀稳定以后，试样增加高度与原高度之比。Csw≥40%时为膨胀土。工程地质4.膨胀土的胀缩性指标（3）线缩率(esl)土样收缩后高度减小量与原高度之比esl≤5%时为膨胀土。5.膨胀土路基的施工技术强膨胀土稳定性差，不应作为路基填料；中等膨胀土宜经过加工、改良处理后作为填料；直接使用中、弱膨胀土填筑路堤时，应及时对边坡及顶部防护。

工程地质工程地质地下水的矿化度高，有充分的盐分来源;地下水埋藏较浅，毛细作用能达到地表有被蒸发作用影响的可能；气候干旱，年降雨量小于蒸发量。土中易溶盐的含量大于0.5％时为盐渍土。（1）盐渍土的形成条件五、盐渍土1.盐渍土的形成和类型工程地质按形成的原因可分为：盐土、碱土和胶碱土;按地理分布区域分类:我国的分为滨海盐渍土、内陆盐渍土和冲击平原盐渍土;按含盐成分分:见P91表4-4、5(2)盐渍土的分类1.盐渍土的形成和类型工程地质（1）结晶盐的膨胀性（2）盐渍土的力学性质

（3）盐渍土的湿陷性和水稳性（4）盐渍土的压实性（5）盐渍土中的有害毛细水作用五、盐渍土2.盐渍土的工程性质工程地质碎屑化和粘土化阶段红土化阶段铝土矿物阶段六、红土1.红土的形成与分类（1）红土的形成红土的形成（三个阶段）工程地质红土分布在北纬35度到南纬35度之间，我国分布在北纬32度以南。高温、多雨、潮湿、干湿季节；母岩成分；地形、地貌和新构造运动。（1）红土的形成a.红土分布地域发育因素工程地质4.3.5红土一层:均质红土和网纹红土；二层:杂色粘性土；三层:一般残积土（1）红土的形成b.红土层次工程地质残积红土网纹红土碳酸盐形成的典型红粘土；玄武岩形成的红粘土；花岗岩形成的红土；红层出露区红土；中更新世网纹红土。（2）红土的分类a.按物质来源分两类b.综合分类工程地质六、红土（1）液限教高，含水较多（2）孔隙比变化范围大（3）强度变化范围大（4）膨胀性极弱，有一定的收缩性（5）浸水后强度一般降低2.红土的工程性质工程地质砂页岩砖红壤、红壤实例工程地质（1）季节性冻土主要分布在我国华北、西北及东北地区。（2）季节性冻土对建筑物的危害主要是有土的冻胀、融沉引起的。七、冻土1.季节冻土及其冻融现象工程地质（1）多年冻土的分布及其特征a.分布：高原冻土分布在青藏高原及西部高