二、岩土体工程地质

知识类型: 析出资源
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内容出处: 《福建省志·地质矿产志》 图书
唯一号: 130020020230006239
颗粒名称: 二、岩土体工程地质
分类号: P642.425.7
页数: 2
页码: 76-77
摘要: 本文记述了福建省地形复杂,工程地质条件多样。花岗岩风化壳发育,软土分布广泛,给工程建设带来挑战。需要充分考虑地质因素,确保建筑物的安全和稳定。
关键词: 福建省 区域地质 工程地质

内容

(一)岩土体类型
  岩体按其结构面、岩性组合(岩组)及岩性等特征可划分块状结构面、层状结构面和碎裂结构面;按干抗压强度(公斤/厘米²)划分为坚硬(大于800公斤/厘米²)、较坚硬(800~200公斤/厘米²)、软弱(小于200公斤/厘米²)三种类型。
  土体按成因类型主要划分为软土和风化残积土和砾质土,亦即粘性土和非粘性土。其具体划分粒径大于20毫米,颗粒超过全重50%的为砾质土岩组;粒径大于2毫米的颗粒含量不超过全重50%的砂土为砂粘性土组,塑性指数大于3的土为粘性土组;天然含水量大于液限、天然孔隙比大于1、压缩系数大于0.005厘米²/公斤的土为淤泥土组等。
  (二)花岗岩风化壳
  福建侵入岩分布广泛,约占陆域面积的33%。在沿海地区以燕山期花岗岩分布规模最大。福州经济开发区、湄洲湾经济区以及厦漳泉闽南金三角区等沿海一带,1979年以来在花岗岩区进行了大量的工程建设,是建设物的主要持力层,查明花岗岩风化壳的工程地质性质十分重要。花岗岩经过长期的物理、化学风化作用,风化壳十分发育。受地貌、岩性、构造断裂和水文地质条件的制约,其厚度变化不一的风化壳,呈面状分布。其底界起伏不平,上部(或表部)风化程度强烈,下部(或核部)风化程度逐渐减弱,与新鲜岩石呈渐变过渡关系。在力学强度上,也随着风化深度的加深而降低。在结构、矿物、化学成分、次生变化和感官特征等方面具有渐变垂直分带性。由上而下可分为剧风化带、强风化带、中等风化带和微风化带。
  剧风化带:由燕山期花岗岩和混合花岗岩类(包括上三叠-侏罗系的变质岩)剧风化形成的残积层广泛分布,地貌上形成剥蚀低丘和红土台地。剧风化带残积层岩性以亚粘土为主,由于土层中的粘粒含量较高,致使土体结构处于高分散状,具有孔隙比和压缩性较大、压缩模量小的特点。主要属中压缩性土,部分属偏高压缩性土。其孔隙平均为0.581~0.697,最大达0.877,压缩系数最高为0.042厘米²/公斤,天然含水量19.23%~23.84%,接近塑限,土层处于饱和或近饱和状态。但因粘土颗粒主要为胶粒,表面自由张大,而且孔隙水又以具有较大粘滞性的抗剪性的结合水主,易和土中主要成分氧化铝胶结合起来,构成土层的固凝聚力,颗粒(或介质)间的吸引大,土体抗内摩擦角19°22′~23°0′。因此,剧风化带残积亚粘土虽然孔隙比和压缩性较大,但力学强度和容许承载力仍较高。不同岩性残积土的容许承载力如下:
  亚粘土:〔R〕=8~40.5t/m²平均值21.75t/m²
  轻亚粘土:〔R〕=10~35t/m²平均值20.4t/m²
  总之,残积粘土、亚粘土天然压缩性大,但有一定的强度,尤其是硬塑状的残积土层,其容许承载力更高,是区内工程地质条件较好的地基土。
  强风化带:该带岩石呈碎屑状或碎块状,裂隙极其发育,力学强度比新鲜岩石明显降低,此层向下逐渐过渡到下部的中等风化带。
  中等风化带:岩石节理、裂隙发育,岩石较坚硬,含裂隙水,是风化壳中主要的含水段,也是工业与民用建筑较好的天然地基。
  微风化带:处于风化壳的最低部,岩石较完整,有少量裂隙及轻微的风化。此带力学强度高,工程地质条带良好,是重要建筑物的良好地基。
  (三)软土
  具有含水量高、孔隙比大、触变性强、压缩性高、强度低等特点,是福建省工程地质条件最差的地基土。它主要分布在各河口平原、港湾低平地带和潮间带,滨海岸带地区也有分布。软土在沿海地区普遍存在,如霞浦、长乐、福州、莆仙平原、泉州、漳州、龙海等地。岩性为淤泥、淤泥质土、淤泥质亚粘土等,呈灰、深灰色、可塑一流塑状。主要赋存于第四系中上全新统长乐组海积层。
  淤泥呈深灰色、灰黑色或其它颜色,饱和流动,富含腐植质、烂木和贝壳等,有臭味,含盐量高,常夹有薄层泥岩透镜体及粉细砂层,它的成分中除了矿物颗粒外,还含有一定量的有机物质,天然容重小,一般在1.5~1.8克/厘米³,孔隙比大于1,最高达2.18,天然含水量均大于液限,天然孔隙比随含水量的增高而增大。含水量在软土中起着重要作用,其值越大,工程性质越差,承载能力也就越低。因此天然含水量可作为评价软土地基好坏的依据。当天然含水量大于75%时,容许承载力小于4吨/米²,天然含水量小于36%时容许承载力大于10吨/米²。全省沿海淤泥的天然含水量多在55%~75%,容许承载力4~6吨/米²。
  软土的压缩性高,压缩系数大于0.05厘米²/公斤,多努:大于0.1厘米²/公斤。这种高压缩性土是导致软土地基建筑物发生大面积的沉降主要原因,软土的压缩性同扰动程度与加荷条件有密切关系。软土受到扰动时,压缩性将大为增加,而加荷速度快时,变形也增大。软土建筑的病害经常出现在建成后1~2年内,发生不均匀沉降,如福州上海新村、泉州西郊新村等。
  强度低,软土是一种欠压密土,在排水条件下随着固结时间的增加,抗剪强度逐渐增大,软土地基的天然强度通常很小,往往不能满足较重建筑物的需要。

知识出处

福建省志·地质矿产志

《福建省志·地质矿产志》

出版者:方志出版社

本志重点记述清宣统三年至1990年福建省地质矿产事业的发展变化情况。由概述、专业内容共三章18节及有关图、表组成。

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