第二章 軟巖與軟土的工程地質(zhì)研究

第3節(jié)、風(fēng)化巖石的工程地質(zhì)研究第2節(jié)、軟弱夾層的工程地質(zhì)研究第1節(jié)、軟弱巖石的含義第5節(jié)、軟土的工程地質(zhì)研究第4節(jié)、構(gòu)造巖石的工程地質(zhì)研究第二章軟巖和軟土的工程地質(zhì)研究第1節(jié)軟弱巖石的涵義（巖性類別）成因粘土巖、頁巖軟質(zhì)泥灰?guī)r、凝灰?guī)r大部分千枚巖、片巖膨脹巖、軟弱夾層等1軟質(zhì)巖石（軟巖）2構(gòu)造、破碎巖類斷層破碎帶，侵入破碎帶等機(jī)械熱動(dòng)變質(zhì)產(chǎn)物3風(fēng)化巖節(jié)理裂隙發(fā)育的物理力學(xué)特征低強(qiáng)度承載力低，富含泥質(zhì)抗剪強(qiáng)度低，--巖體易滑動(dòng)變形模量小易產(chǎn)生較大沉降、不均勻變形----失穩(wěn)水理性質(zhì)差易軟化崩解、膨脹收縮、管涌、潛蝕流變效應(yīng)明顯長(zhǎng)期強(qiáng)度低：某些地下洞室因巖體強(qiáng)度隨時(shí)間而降低，影響其長(zhǎng)期穩(wěn)定性水利水電工程地質(zhì)勘察將巖石強(qiáng)度分為四級(jí)

堅(jiān)硬的層狀巖層第2節(jié)軟弱夾層的工程地質(zhì)研究軟弱夾層含義：夾有強(qiáng)度低、泥質(zhì)或炭質(zhì)含量高、遇水易軟化、延伸較廣和厚度較薄的軟弱巖層其強(qiáng)度和變形模量均低于上下硬巖層的1／5—1／50。一般軟弱夾層的強(qiáng)度和變形參數(shù)如下：摩擦系數(shù)<0．5

飽和抗壓強(qiáng)度≤10MPa

變形模量≤1000MPa定量表達(dá)定義：形成一、軟弱夾層的成因與分類

成因分類原生—次生—構(gòu)造—地下水等構(gòu)造成巖地質(zhì)歷史地質(zhì)作用成巖過程堅(jiān)硬巖層中粘粒含量多膠結(jié)差力學(xué)強(qiáng)度低形成構(gòu)造作用層間錯(cuò)動(dòng)面構(gòu)造破碎帶風(fēng)化作用等形成風(fēng)化夾層軟弱夾層蝕變破碎帶次生充填節(jié)理原生地質(zhì)營(yíng)力軟弱夾層研究?jī)?nèi)容成因類型—產(chǎn)狀—規(guī)?！植肌秶獢?shù)量—空間變化原生型軟弱夾層特點(diǎn)：成層條件好，層次多、有韻律、分布廣、延伸遠(yuǎn)、產(chǎn)狀穩(wěn)定與巖層產(chǎn)狀一致次生型軟弱夾層特點(diǎn)：

產(chǎn)狀不穩(wěn)定，厚度變化大，成層條件不好，分布于風(fēng)化卸載帶地下水循環(huán)帶內(nèi)，向下逐漸變薄—消失

構(gòu)造型與原生型區(qū)別：構(gòu)造型：厚度偏大，

可通過幾種巖性

傾角變化大，有時(shí)可相交注意：工程實(shí)踐中的軟弱夾層-----綜合作用的結(jié)果軟弱夾層分類：葛洲壩工程4類：（1）軟巖夾層常見的有粘土巖、疏松泥灰?guī)r、石膏層、碳質(zhì)條帶、斑脫巖等。這類夾層易風(fēng)化，浸水崩解、膨脹或溶解，其變形和強(qiáng)度的時(shí)間效應(yīng)明顯。（2）碎塊夾層碎塊夾層是由80％以上粒徑大于2mm的粗碎屑組成。碎塊間或上下界面有泥膜，粘粒含量少于10％，其他為砂粒。夾層的剪切破壞面一般不是平直的，其應(yīng)力一位移關(guān)系曲線較復(fù)雜。先研究巖體風(fēng)化特征、卸載帶范圍內(nèi)地下水徑流途徑（3）碎屑夾層

碎屑夾層中粒徑為0．5～2mm的細(xì)碎屑約占30％，大于2mm的粗碎屑含量約占30％～50％，粘粒占10％～30％左右。夾層的抗剪強(qiáng)度與碎屑的母巖性質(zhì)、碎屑形狀及泥質(zhì)含量有關(guān)，一般峰值摩擦系數(shù)為0．30～0．45，變形模量只有0.05X103～0.2Xl03MPa（4）泥化夾層

粘土巖類巖石經(jīng)一系列地質(zhì)作用變成塑泥的過程稱為泥化，泥化的標(biāo)志是其天然含水量等于或大于塑限。因此，泥化夾層具有結(jié)構(gòu)松散、密度小、含水量大、粘粒含量高(一般>30％)、強(qiáng)度低、變形大等特點(diǎn)，其峰值摩擦系數(shù)為0．15～0．30，多數(shù)為0．2，變形模量一般小于50MPa。是軟弱夾層中性質(zhì)最壞的一種。小浪底工程2大類：軟巖夾層泥化夾層：泥化夾層粒度厚度全泥型厚度大于3mm，不含角礫的粘土、粉粘、粉土泥夾

角礫型角礫含量<10%;的粘性土層泥夾粉砂、

和粉砂夾泥角礫含量<10%的粉土層泥膜型大多數(shù)為不含角礫%的薄粘土層角礫夾泥型角礫含量>10%<50%的粘性土層泥化夾層粒度厚度泥化夾層研究意義：1.研究的原因：是軟弱夾層中力性質(zhì)最差的，強(qiáng)度最低的關(guān)鍵部位，穩(wěn)定性起控制作用2.不容易被準(zhǔn)確勘察，需配合特殊設(shè)備：雙層單動(dòng)巖心管，結(jié)合內(nèi)電視、攝影等綜合方法二、泥化夾層的基本特性明顯錯(cuò)動(dòng)面和分帶性構(gòu)造影響帶：節(jié)理帶，劈理帶，泥化帶(一)泥化夾層的結(jié)構(gòu)特征泥化帶1.錯(cuò)動(dòng)面附近，粘土巖泥化夾層則僅見劈理帶和泥化帶泥化錯(cuò)動(dòng)帶受構(gòu)造影響強(qiáng)烈，原巖結(jié)構(gòu)徹底改造。在較大剪切位移部位可形成顆粒和微集合定向排列區(qū)和收到牽引影響的非定向區(qū)2.泥化光面（泥化帶表面）平直或舒緩波狀，粘粒含量高，分散度大，表面電荷密度增大，物理化學(xué)活性加強(qiáng)，結(jié)構(gòu)連接弱3.含水量高、干密度小、強(qiáng)度低，易于屈服的彈粘結(jié)構(gòu)分散系具有一定的特殊工程性質(zhì)節(jié)理帶1.受構(gòu)造影響輕微（保持原巖結(jié)構(gòu)特征）2.顆粒和微集合體物理化學(xué)活動(dòng)性弱陽離子交換較少表面積和表面電荷密度都較小，具有較弱的親水性3.力學(xué)強(qiáng)度高，干密度較大劈理帶1.原巖結(jié)構(gòu)受構(gòu)造影響嚴(yán)重破壞，劈理發(fā)育并有波狀揉皺2.顆粒和集合體多呈松散紊亂排列，剪切位移較大處可定向排列，分散度和陽離子交換能力有所提高物理化學(xué)活性有所增強(qiáng)3.力學(xué)強(qiáng)度、干密度明顯降低(二)泥化夾層礦物成分和化學(xué)成分復(fù)雜高分散體系（多種礦物）電子顯微鏡，x射線衍射，差熱分析伊利石高嶺土排水條件不好的環(huán)境中蒙脫石MgOCaOMgOCaO金屬氧化物（堿性環(huán)境）格架活躍，浸水膨脹排水條件好、溶濾作用強(qiáng)—酸性環(huán)境礦物穩(wěn)定膨脹性弱介于以上2者之間泥化夾層礦物成分影響因素：母巖性質(zhì)+后期改造實(shí)例：葛洲壩202泥化夾層；鳳灘水電站壩基泥化夾層；桓仁水電站壩基泥化夾層；青山水電站壩基泥化夾層1.礦物成分2.化學(xué)成分：主要化學(xué)成分：次要化學(xué)成分：泥化后：氧化鈣含量比母巖偏低；氧化鋁和氧化鐵偏高鈣的流失游離氧化物凝聚(三)泥化夾層水理性質(zhì)粘土成分微結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度膨脹量

膨脹力決定1.伊利石+高嶺石+微結(jié)構(gòu)面不發(fā)育膨脹量<1%2.蒙脫石+微結(jié)構(gòu)面不發(fā)育膨脹量達(dá)8%3.鈉蒙脫石>鈣蒙脫石4.夾層擾動(dòng)后，膨脹量膨脹力增加圍壓+未擾動(dòng)指標(biāo)可靠1.膨脹性2.滲流分帶滲流集中各帶的滲透系數(shù)相差大：A.泥化帶較小:10-5—10-9cm/s為不透水B.劈理帶:10-3—10-5cm/s為透水C.節(jié)理帶:大于10-3cm/s為良好透水劈理帶

巖石泥化帶滲透破壞部位工程上主要是做好夾層上下接觸部位的防滲和排水設(shè)施☆

親水性指標(biāo)

（液限含水量/粘粒含量）：夾層好壞較好較差中等親水性大于1.250.75—1.25小于0.75(四)泥化夾層物理力學(xué)性質(zhì)1.決定因素：地區(qū)差異性特點(diǎn)：粘粒含量較高.一般大于30%母巖不同而變化成分以伊利石為主的以蒙脫石為主的天然含水量塑限流限干密度峰值抗剪強(qiáng)度大大大小小小小小大大國(guó)內(nèi)分泥化夾層的抗剪強(qiáng)度與物理性質(zhì)參看教材表2-3三、泥弱夾層在長(zhǎng)期滲水條件下的演變趨勢(shì)

結(jié)構(gòu)巖性均一、夾層上下層面較平直其厚度較大現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)==室內(nèi)實(shí)驗(yàn)（抗剪強(qiáng)度）巖性不均一、夾層中有角礫、巖屑室內(nèi)實(shí)驗(yàn)（抗剪強(qiáng)度>現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)水庫蓄水后，地下水的坡降、滲徑和循環(huán)條件夾層可能會(huì)有惡化工程的安全穩(wěn)定性預(yù)測(cè)演變趨勢(shì)研究泥化夾層在長(zhǎng)期滲水的作用下，主要的物理化學(xué)作用1．化學(xué)成分的變化1）鹽類的溶解：鈣、鎂碳酸鹽溶解--粒間結(jié)合力下降—分散性增強(qiáng)防水防滲易溶性巖類含量低于5%安全影響不大2．滲透穩(wěn)定的變化容易發(fā)生滲透變形和滲透破壞的部位--泥化錯(cuò)動(dòng)面附近、裂隙發(fā)育的劈理帶。2）陽離子交換：滲水的類型泥化物的礦物成分夾層的透水性速度發(fā)展趨勢(shì)因素3）游離氧化物的溶解4)膠溶和氧化還原反應(yīng)在酸性水環(huán)境中，氧化鋁或氧化鐵被析出在堿性水環(huán)境中，氧化硅被溶出長(zhǎng)期滲水作用下的泥化部位的無定形游離氧化物（通常以溶膠和飽水凝膠狀態(tài)存在）的含量常高泥化帶與劈理帶或巖石界面裂隙逐漸擴(kuò)張有些細(xì)小顆粒被帶出，透水性逐漸增大化學(xué)反應(yīng)而降低夾層的抗?jié)B性能滲透穩(wěn)定性趨向惡化巖體裂隙發(fā)育，貫通性強(qiáng)，寬度稍大，透水性良好，而且滲徑較短

夾層就會(huì)產(chǎn)生滲透破壞3．抗剪強(qiáng)度的變化shearstrength成分影響：碎屑泥化夾層，由較粗的構(gòu)造碎屑組成孔隙較大，透水性強(qiáng)，易于產(chǎn)生滲流集中，滲透穩(wěn)定性比較差板巖、頁巖、粘土質(zhì)粉砂巖等長(zhǎng)期滲水的作用下總的趨勢(shì)是降低以劈理帶泥狀、軟化物比較明顯劈理帶裂隙、微裂隙異常發(fā)育對(duì)水的作用敏感，發(fā)生吸附效應(yīng)

如下結(jié)論：①.粘土巖夾層節(jié)理帶，在原有結(jié)構(gòu)不被擾動(dòng)時(shí)，長(zhǎng)期滲水作用，不會(huì)產(chǎn)生泥化、軟化②劈理帶具有“潛在泥化”特性，遇水后會(huì)產(chǎn)生泥化，抗剪強(qiáng)度明顯降低；但泥化后的性狀不會(huì)差于現(xiàn)存的泥化物；③泥化錯(cuò)動(dòng)帶的性狀（包括抗剪強(qiáng)度）受滲壓水的化學(xué)類型、交換陽離子的成分、碳酸鹽的溶蝕和游離氧化物的溶解、膠溶等因素的影響，在漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史時(shí)期，泥化物的性狀已處于相對(duì)穩(wěn)定之中，在水文地質(zhì)條件不發(fā)生急劇變化時(shí)，泥化帶的性狀仍保持現(xiàn)有狀態(tài)；④如在工程運(yùn)行期間泥化夾層的結(jié)構(gòu)不被破壞，壩基采取了有效的防滲措施，則泥化夾層的工程地質(zhì)性質(zhì)不會(huì)發(fā)生惡化。四、泥弱夾層在特定條件下的抗剪強(qiáng)度泥化夾層的抗剪強(qiáng)度是控制巖體抗滑穩(wěn)定性的重要因素。在水庫運(yùn)行期間，泥化夾層還處于長(zhǎng)期受力和反復(fù)受力的狀態(tài)，其抗剪強(qiáng)度的變化，泥化夾層的流變特征和長(zhǎng)期強(qiáng)度是人們所關(guān)注的問題。1．泥化夾層的流變特征fiowdeformability和長(zhǎng)期強(qiáng)度flowstrength作用時(shí)間長(zhǎng)-----流變?cè)囼?yàn)，時(shí)間效應(yīng)~變形、強(qiáng)度現(xiàn)場(chǎng)快剪屈服強(qiáng)度殘余強(qiáng)度2．反復(fù)荷載作用下的強(qiáng)度3．動(dòng)力強(qiáng)度反復(fù)荷載作用下強(qiáng)度降低反復(fù)強(qiáng)度殘余強(qiáng)度≈五、軟弱夾層的抗剪強(qiáng)度的取值問題更合理方法分析泥化夾層結(jié)構(gòu)、礦物成分，幾何形態(tài)、泥化帶厚度，夾層性狀隨空間和時(shí)間的變化規(guī)律第3節(jié)風(fēng)化巖石的工程地質(zhì)研究

巖石風(fēng)化后物理力學(xué)性質(zhì)發(fā)生顯著變化，力學(xué)強(qiáng)度明顯降低。各種工程建筑所遇到的巖石，絕大數(shù)是經(jīng)受過不同風(fēng)化程度的巖石風(fēng)化作用weathering

分布在地表或地表附近的巖石，經(jīng)受太陽輻射、大氣、水溶液及生物等因素的侵襲，逐漸破碎、松散或礦物成分發(fā)生化學(xué)變化，甚至生成新的礦物的現(xiàn)象一、風(fēng)化作用的類型和影響因素1.風(fēng)化作用的類型（1）．物理風(fēng)化作用physicalweathering

不良的導(dǎo)熱體，不同的礦物熱膨脹系數(shù)也不同，所以當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)。巖石的表面與內(nèi)部，產(chǎn)生應(yīng)力，致使發(fā)生裂隙，并可逐漸松散破碎。滲入巖石孔隙、裂隙中的水，使裂隙擴(kuò)大延長(zhǎng)，在冰融季節(jié)反復(fù)交替進(jìn)行，最后可導(dǎo)致巖石崩裂、破碎。另外，水溶液中鹽類物質(zhì)的集聚結(jié)晶、植物根系的生長(zhǎng)也可產(chǎn)生類似的情況。

物理風(fēng)化作用的結(jié)果，最初是使巖石發(fā)生大小不等、方向無序的裂隙，裂隙繼續(xù)發(fā)展、增多，最后可形成大小不等的巖屑堆積。物理風(fēng)化都是在靠近地表進(jìn)行的，一般情況下深度不超過5m。a）熱脹冷縮(熱力風(fēng)化thermalweathering)b）冰劈作用（凍融作用freeze-thawweathering）c）植物根系的生長(zhǎng)也可產(chǎn)生根劈作用。d）水溶液中鹽類物質(zhì)的集聚結(jié)晶膨脹；（2）．化學(xué)風(fēng)化作用chemicalweathering

在氧、水溶液等風(fēng)化因素侵襲下，巖石中的礦物成分發(fā)生化學(xué)變化，改變或破壞巖石的性狀并可形成次生礦物的作用過程。（3）．生物風(fēng)化biologicalweathering

氧化作用oxidation溶解作用solutiondissolution（分解）水化作用hydration（水合）（相反：脫水作用dehydration）水解作用hydrolysis還原作用reduction軟化和泥化作用。2、影響巖體風(fēng)化的因素(1)．巖性

巖石的礦物成分和化學(xué)成分影響著風(fēng)化速度、程度和風(fēng)化產(chǎn)物的類型、特性。a化學(xué)成分chemicalcomposition：

巖石的化學(xué)成分對(duì)風(fēng)化的影響也是顯著的?；詭r石比酸性巖石易風(fēng)化。b礦物成分mineralcomposition：

礦物的生成條件與地表的風(fēng)化條件相差越大，則礦物抗風(fēng)化穩(wěn)定性越低，反之越高。

最穩(wěn)定的礦物：石英quartz玉髓石榴子石garnet磁鐵礦較穩(wěn)定的礦物：白云母muscovite正長(zhǎng)石orthoclase微斜長(zhǎng)石酸性斜長(zhǎng)石較不穩(wěn)定的礦物：角閃石amphibole輝石phroxene白云石dolomite

方解石calcite綠泥石chlorit最不穩(wěn)定的礦物：黑云母biotite橄欖石olivine黃鐵礦pyrite

石膏gypsum巖鹽C巖石的結(jié)構(gòu)textureD巖石的構(gòu)造structure風(fēng)化過程階段劃分：①破碎階段；②富鈣質(zhì)階段；③酸性硅鋁化階段；④鋁化土階段(2)．地質(zhì)構(gòu)造geologicstructure

斷層破碎帶、裂隙密集帶、層間錯(cuò)動(dòng)帶，巖體的完整性差，容易風(fēng)化形成較深的風(fēng)化囊和風(fēng)化槽。(3)．氣候

氣溫、雨量和濕度對(duì)巖體的風(fēng)化有很大的影響。A寒冷氣候帶：巖屑型風(fēng)化殼或機(jī)械風(fēng)化殼mechanicalresiduumB干旱氣候帶：硅鋁碳酸鹽型風(fēng)化殼residuumofcarbonatetypeC溫濕氣候帶：

硅鋁黏土型風(fēng)化殼（高齡土型風(fēng)化殼）residuumofkaolintypeD濕熱氣候帶：

磚紅土型風(fēng)化殼residuumoflateritetype(4)．地貌landformA在坡度較陡的微地貌單元上，

風(fēng)化作用強(qiáng)烈，但風(fēng)化產(chǎn)物不容易保存，風(fēng)化殼厚度薄。B在坡度較緩的微地貌單元上，

風(fēng)化產(chǎn)物容易保存，風(fēng)化殼厚度較厚。(5)．地下水subsurfacewater

地下水的化學(xué)成分及其循環(huán)條件，對(duì)風(fēng)化速度和程度的影響也很大。地下水可以促使巖石溶濾、水化、水解，地下水循環(huán)良好的地區(qū)，往往形成較厚的風(fēng)化殼。

二、風(fēng)化殼的結(jié)構(gòu)textureofsiduum1．風(fēng)化夾層或夾層狀風(fēng)化2．球狀風(fēng)化spheroidalweathering3．風(fēng)化程度不同的帶在垂直剖面上發(fā)生突變（缺失或重復(fù)）4．風(fēng)化囊和風(fēng)化槽巖體按風(fēng)化程度分帶：我國(guó)各工程生產(chǎn)部門從上到下共分6個(gè)帶：（各個(gè)帶的性質(zhì)參見表）1.殘積土eluvium2.全風(fēng)化帶completelyweatheredzone3.強(qiáng)風(fēng)化帶interselyweatheredzone三、巖體風(fēng)化程度的工程地質(zhì)研究4.弱風(fēng)化帶mederatelyweatheredzone5.微風(fēng)化帶slightlyweatheredzone6.未風(fēng)化帶（新鮮巖石）freshrock

巖體風(fēng)化程度劃分方法有（一）定性分析方法

這種分析方法從風(fēng)化巖的地質(zhì)特征和工程性質(zhì)出發(fā)，用經(jīng)驗(yàn)判斷，以定性分析為主。（二）定性—定量綜合分析發(fā)法

1．巖石風(fēng)化程度系數(shù)

1978年水利電力部成都勘測(cè)設(shè)計(jì)院提出。按巖石風(fēng)化程度系數(shù)進(jìn)行分類如表2-10。

2．裂縫系數(shù)和堅(jiān)固度

1962年日本學(xué)者工藤提出。用聲波法測(cè)定同一巖石的室內(nèi)外動(dòng)彈模量來計(jì)算。對(duì)巖體風(fēng)化程度按表2-11進(jìn)行分級(jí)。3．巖石風(fēng)化系數(shù)

1966年保加利亞學(xué)者伊利耶夫根據(jù)室內(nèi)大量巖石的超聲波速度測(cè)定值提出。4．用點(diǎn)荷載試驗(yàn)研究巖石的風(fēng)化程度

點(diǎn)荷載強(qiáng)度指數(shù)2-5式：

點(diǎn)荷載試驗(yàn)計(jì)算的抗拉強(qiáng)度2-6式：

風(fēng)化抗拉強(qiáng)度指標(biāo)2-7式：相對(duì)值風(fēng)化折減系數(shù)2-8式：5．礦物風(fēng)化指數(shù)

1965年倫布提出。用表征巖石中礦物風(fēng)化變異的指標(biāo)分析巖體的風(fēng)化程度。6．根據(jù)巖體的縱波波速和波速衰減速度劃分風(fēng)化帶采用的風(fēng)化程度劃分標(biāo)準(zhǔn)參見表2-157．對(duì)于花崗巖類巖體可用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)擊數(shù)劃分殘積土和全、強(qiáng)風(fēng)花帶，參見2-15。8．風(fēng)化程度指標(biāo)

1970年由俄羅斯學(xué)者提出。9．巖心采取率

風(fēng)化巖體的勘探掘進(jìn)技術(shù)特征，隨風(fēng)化程度有明顯的差異。四、巖體風(fēng)化速度的工程地質(zhì)研究第4節(jié)構(gòu)造巖的工程地質(zhì)研究一、構(gòu)造巖的分類及其特征tectonic由被碾碎成均勻細(xì)小的粉末碎屑膠結(jié)而成，以<o。05mm的顆粒為主，只有在顯微鏡下才能看出顆粒的成分和結(jié)構(gòu)特征，外觀致密，類似硅質(zhì)巖。礦物有重結(jié)晶、重組合現(xiàn)象。除含有石英、長(zhǎng)石等原巖礦物外，常含有一些變質(zhì)礦物。風(fēng)化后常呈巖粉或泥狀。

在斷層破碎帶中?？梢姷胶穸炔坏鹊哪酄钗镔|(zhì)，脫水干燥后呈硬塊狀，它們是糜棱巖、碎裂巖或巖粉等經(jīng)浸水風(fēng)化而成。大多由親水性較強(qiáng)的粘土礦物及石英等組成。斷層泥壓縮變形大，強(qiáng)度低，常給工程帶來很大的危害。1、斷層泥（gouge）2、糜棱巖（mylonite）主是由>2mm被搓碎的棱角狀碎塊及巖粉等經(jīng)膠結(jié)形成，角礫仍保持原巖的礦物成分和結(jié)構(gòu)。3.片狀巖母巖多為軟弱巖層經(jīng)過強(qiáng)烈的擠壓與剪切錯(cuò)動(dòng)，形成劈理和片粒，再結(jié)晶的礦物及細(xì)小的碎屑常成定向排列而構(gòu)成片狀巖。4.斷層角礫巖brecciation主要由<2mm的原巖碎粒并雜以巖粉經(jīng)膠結(jié)形成。能用放大鏡分辨原巖成分。5.壓碎巖6.碎塊巖(2)壓碎巖：中等透水；(3）斷層角礫巖brecciation(crushing)：弱透水至不透水；(4）片狀巖：不透水；(5)糜棱巖mylonite：不透水；(6)斷層泥gouge：不透水；2．構(gòu)造巖的強(qiáng)度變形特征strengthdeformation

隨破碎程度的加劇而降低，與母巖相比，均有不同程度的降低。一、粘性土的類型和軟土的定義第5節(jié)軟土的工程地質(zhì)研究二、特殊土的類型（淤泥類土、黃土loess、膨脹土和紅粘土）及工程特征1.淤泥類土的類型及工程特征1.粘性土的類型(1)老粘性土；(2)一般粘性土；(3)新近沉積粘性土2.軟土的定義(1)成因類型a.分布于沿海的軟土瀉湖相沉積；溺谷相沉積濱海相沉積；三角洲相沉積b.分布于內(nèi)陸平原區(qū)和山區(qū)的軟土湖相沉積；河漫灘相與廢河道相沉積；坡積洪積相沉積(2)成分和結(jié)構(gòu)高含水量和高孔隙性；滲透性弱；壓縮性高；抗剪強(qiáng)度低觸變性：由于飽水而結(jié)構(gòu)疏松，強(qiáng)烈擾動(dòng)（振動(dòng)）時(shí)，強(qiáng)度會(huì)迅速降低，由原來的軟塑狀態(tài)變成流態(tài)，甚至液化為懸液，這種現(xiàn)象稱觸變性。其定量指標(biāo)為靈敏度Stf.蠕變性：顯著，必須考慮長(zhǎng)期強(qiáng)度。

(3)軟土的工程地質(zhì)性質(zhì)第五節(jié)軟土的工程地質(zhì)研究；二、特殊土的類型（淤泥類土、黃土loess、膨脹土和紅粘土）及工程特征2.黃土的類型及工程特征（1）是一種特殊的第四紀(jì)陸相松散堆積物。它具有以下六個(gè)特征：黃土的顏色：黃色或黃褐色；以粉粒組為主；富含碳酸鈣；具有肉眼可見的大孔隙；天然剖面上垂直節(jié)理發(fā)育；顯著的濕陷性collapsibility（2）黃土的成因、分布和分類成因：風(fēng)成（積）、水成（積）、風(fēng)化-殘坡積分布：我國(guó)分布面積6.4x105km2主要在西北、華北、東北等干旱少雨地區(qū)；分類：據(jù)地層時(shí)代及其基本特征可分為三類新近堆積的黃土Q42淺至深褐色、暗黃或灰黃新黃土：次生黃土Q41

褐黃至黃褐色馬蘭黃土Q3

淺黃至灰黃老黃土：離石黃土Q2

深黃、棕黃、微紅午城黃土Q1

微紅及橙紅新近堆積的黃土及新黃土具有大孔隙，垂直節(jié)理發(fā)育，結(jié)構(gòu)較疏松，具濕陷性。老黃土一般不具大孔隙（少量有），塊狀節(jié)理，結(jié)構(gòu)較密實(shí)，無collapsibility。（3）黃土的成分、結(jié)構(gòu)特征

粒度成分：粒徑<0.25mm，且主要是0.1-0.01mm其中：粗粉粒：含量>50%

粉砂粒：含量<20%

粘粒：含量5~35%，一般15~25%礦物成分

碎屑礦物rubbishmineral（75%以上）：主要quartzfeldsparcarbonatite

粘土礦物claymineral（10—25%）：主要為水云母hydromica(伊利石grandite少量為高嶺石smalite(kaolinite)和蒙脫石askanite(montmorillonite)結(jié)構(gòu)：為非均質(zhì)的骨架式架空結(jié)構(gòu)，由粗粒構(gòu)成基本骨架，粗顆?；ハ嗖唤佑|；由細(xì)粒構(gòu)成填料，聚集在粗骨架顆粒的接觸點(diǎn)之間；由粗粒和吸附的水膜及部分水溶巖構(gòu)成膠結(jié)物質(zhì)，依附在上述顆粒的周圍，將其膠結(jié)起來，形成大孔和多孔的結(jié)構(gòu)形式。

黃土的工程地質(zhì)特征密度小，孔隙率大，孔隙較大，孔隙比e為0.8~1.1含水較少，含水率低（10~25%），常處于半固態(tài)或硬塑狀態(tài)；塑性較弱:Ip8~10,wp15~20%,wl23~33%（粘粒含量少）滲透性較強(qiáng)k可達(dá)1m/d（與大孔隙和垂直節(jié)理有關(guān)）壓縮性中等，抗剪強(qiáng)度較高（老黃土和新黃土不同）抗水性弱：遇水強(qiáng)烈崩解，膨脹量較小，但失水收縮較明顯。濕陷性：間接方法：低塑性(Ip<12)，低含水率（w/wp<1.0），高孔隙比（e>1.0），低密度（ρd<1.5g/cm3）的黃土常具有濕陷性。自重濕陷：非自重濕陷：黃土遇水后，在其本身的自重作用下產(chǎn)生的沉陷現(xiàn)象（蘭州的黃土）；黃土遇水后，在附加荷載作用下產(chǎn)生的附加沉陷現(xiàn)象（西安、太原）黃土的濕陷性評(píng)價(jià)：直接方法：黃土的濕陷性試驗(yàn)黃土濕陷性指標(biāo)（濕陷系數(shù)δs，自重濕陷系數(shù)δzs）3.膨脹土（脹縮土或裂隙土）的類型及工程特征

膨脹土在世界上分布很廣，在我國(guó)分布也很廣，主要在云南、廣西、貴州和湖北。一般分布在二級(jí)及二級(jí)以上的階地上或盆地邊緣，大多數(shù)是晚更新世及以前的殘坡積、沖積及洪積物定義：指隨著含水量的增加而膨脹，隨著含水量的減少而收縮，具有明顯的膨縮性的細(xì)粒土。特征：（1）成分及結(jié)構(gòu)特征：粒度成分：粘粒含量高，可達(dá)35%以上，(2)膨脹土的工程地質(zhì)特征a.在天然狀態(tài)下，天然密度ρ和ρd干密度較大，含水率（w17~3