凍土的工程地質性質

『壹』 什麼是永凍土,它的工程特點是什麼

永凍層（permafrost）又稱永久凍土或多年凍土，是指持續多年凍結的土石層。可專分為上下兩層：上層每年夏季屬融化，冬季凍結，稱活動層，又稱冰融層；下層常年處在凍結狀態，稱永凍層或多年凍層。
其性質和結構：
1、永凍層一般分布在地下30~40厘米處，通常又分為上下兩層，上層夏季融化，下層仍處於冰凍狀態。永久凍土具有暗色或淡色表層，地表具有多邊形土或石環狀、條紋狀等凍融蠕動形態特徵。
2、永久凍土地帶的泥土不一定有水分，例如在無孔基岩（不透水的岩石）里就不可能有水；但在大多數情況下，水不僅存在，而且更超過地表物料的潛在水飽和量。
3、一般的凍土層在氣候回暖或受到強壓時，凍土內的冰會溶解成為水；但永久凍土的所在之處，即使在天氣回暖之時，氣溫仍然在凍點以下，使凍土內的冰不能再次溶解成為水，因而凍土的組成不改變。其持續冰凍時間可長達1000年以上。
4、永久凍土有機質含量不高，腐殖質含量為10~20克每千克，腐殖質結構簡單，70%以上是富里酸，呈酸性或鹼性反應，陽離子代換量低，一般為10厘摩爾/每千克土左右，土壤粘粒含量少，而且淋失非常微弱，營養元素貧乏。

『貳』 多年凍土的不良地質現象有什麼

由多年凍土引起的主要地質問題有：沉融、凍脹和冰錐、凍脹丘、融凍泥流、沼澤濕地、厚層地下冰等不良地質現象。

『叄』 岩漿岩,沉積岩,變質岩的工程地質性質如何評價

這個要具體情況 具體分析的 不能一概而論 同一種岩類因其化學成份、礦物組成、岩石結構、結晶方式的不同以及形成後所受構造活動的影響不同 工程地質性質差異會很大的 例如同為岩漿岩花崗岩和玄武岩 沉積岩中的礫岩、砂岩、頁岩 變質岩中的石英岩、片麻岩、大理岩、片岩、角岩等 但總的來說岩漿岩的硬度和耐磨性較高 沉積岩硬度較低

『肆』 如何理解黃土，膨脹土，軟土和凍土在工程地質中的排水問題

在黃土、膨脹土、軟土和凍士等特殊士中，在其工程性質和工程地質問題所表現出來的特殊性均與水的作用有關。如黃土遇水產生濕陷性，由黃土自重濕陷和地下水沅蝕形成的黃土陷穴常引起工程建築物的破壞及上覆土層或工程建築物突然陷落等問題;.
膨脹土遇水膨脹失水收縮的脹縮性問題，如果多次脹縮使建築物強度很快衰減，導致修建在膨脹土上的工程建築物開裂下沉、失穩等問題，因此只要膨脹土中水分發生變化就能引起脹縮變形;軟士自身由於天然含水量高，透水性差、壓縮性高，其承載力和抗剪強度很低呈軟塑-流塑狀態，修建在軟土地基上的建築物因軟土的變形大，透水性差，承載力低而引起破壞;凍土的形成必須有水的參與，凍土地區病害主要是凍脹融沉，使凍土工程性質變化較大，性質不良，例如多年凍土區開挖路塹，使多年凍土上限下降，則可產生基底下沉，邊坡滑塌等問題。
以上特殊土的工程地質問題均與水的因素有關。因此作為對這些特殊土的工程地質問題的有效解決措施之一就 是排水。通過排水可以有效地緩解或抑制黃土的濕陷性和黃土陷穴的發生;通過排水或保持水分可以有效緩解或抑制膨脹土的脹縮性質;通過排水可以提高軟土的固結強度，提高承載力，改善軟土的不良性質;通過排水可以抑制凍士的發生，改善凍土地區岩土的工程質。
總之，特殊士的工程性質及工程地質問題與水的因素有著密切的直接的關系，而解決這些工程地質問題，提高改善特殊土的工程性質，排除水的因素是至關重要的。.

『伍』 跪求工程地質中三大岩類的工程地質性質！！！

1、沉積岩
沉積岩是在地表或近地表不太深的地方形成的一種岩石類型。它是由風化產物、火山物質、有機物質等碎屑物質在常溫常壓下經過搬運、沉積和石化作用，最後形成的岩石。不論那種方式形成的碎屑物質都要經歷搬運過程，然後在合適的環境中沉積下來，經過漫長的壓實作用，石化成堅硬的沉積岩。
沉積岩依照沈積物顆粒的大小又分礫岩、砂岩、頁岩、石灰岩.沉積岩的形成 1.風化侵蝕：在河流上的大石頭，經年累月被侵蝕風化，逐漸崩解成小的沙泥、碎屑。 2.搬運：這些碎屑被水流從上游搬運到下游。 3.堆積：下游流速減緩，搬運力減小，岩石碎屑便沉積下來。 4.壓密：新的沉積物壓在舊的沉積物上，時間久了，底下的沉積物被壓得較緊實。 5.膠結：地下水經過沉積物的孔隙，帶來的礦物質填滿孔隙，使岩石碎屑顆粒緊緊膠結在一起，形成沉積岩。 6.露出：堆積在海底的沉積岩層在板塊運動的推擠下拱出海面，露出地表。

2、岩漿岩

岩漿岩也叫火成岩，是在地殼深處或在上地幔中形成的岩漿，在侵入到地殼上部或者噴出到地表冷卻固結並經過結晶作用而形成的岩石。因為它生成的條件與沉積岩差別很大，因此，它的特點也與沉積岩明顯不同。
岩漿岩又分安山岩、玄武岩、花崗岩。 由地底岩漿冷卻凝固形成，由於岩漿成分和冷卻凝固方式不同，便形成不同的火成岩。岩漿岩的形成: 1.安山岩：岩漿藉由火山口噴發出地面，快速冷卻形成的。 2.玄武岩：岩漿經由緩和噴發漫流而出，逐漸冷凝形成的。 3.花崗岩：岩漿並不噴出地面，而是在地底下慢慢冷卻形成的。

3、變質岩

在地殼形成和發展過程中，早先形成的岩石，包括沉積岩、岩漿岩，由於後來地質環境和物理化學條件的變化，在固態情況下發生了礦物組成調整、結構構造改變甚至化學成分的變化，而形成一種新的岩石，這種岩石被稱為變質岩。變質岩是大陸地殼中最主要的岩石類型之一。
變質岩又分：板岩、片岩、片麻岩、大理岩。 變質岩的形成:1.為變質前的岩層：由於沉積或火山作用，堆積出一層層岩層。 2.擠壓岩層：在強大擠壓和摩擦力之下，產生溫度和壓力，使得深埋在地底下的岩石發生變質作用。 3.變質成新岩石：岩石里零散分布的礦物結晶會呈規矩排列，或生出新礦物來，而變成各種新的變質岩。

『陸』 凍土有什麼特點

凍土是指溫度降到零攝氏度以下，土壤里的水分由於凝結成冰，並將土壤凍結在一起，形成一層堅硬的凍土層。
從時間長短來講，凍土可分為：短時凍土、季節凍土和多年凍土。
由於受氣溫的影響，當天氣變暖時凍，土層就會融化，我們稱這種凍土為季節凍土。但是，有些地方存在一處持續多年不化的凍土，這就是多年凍土。如在北極、青藏高原。這些地方常年溫度都在零度以下，所以凍土就會保持常年不化的狀態，即使在溫度偏高的年份，也只是表面一小層土壤被融化，深層仍然是堅硬的凍土。
從分布范圍來看，地球上的多年凍土、季節凍土和短時凍土區的面積約占陸地面積的50%，其中，多年凍土面積占陸地面積的25%。
由於凍土是一種對溫度極為敏感的土體介質，含有豐富的地下冰。所以凍土具有流變性，其長期限強度遠低於瞬時強度特徵。正是因為這些特徵，在凍土區修築工程建築物時，就必須面臨兩大危險，即凍脹和融沉。
隨著氣候變暖，凍土也在斷退化。但是，對於多年凍土來說，如果土層每年散熱比吸熱多，凍結深度就會大於融化深度，多年凍土就會逐漸變厚，這種凍土處於相對穩定狀態，我們稱為發展的多年凍土；相反，如果土層每年吸收的熱量比散出的熱量多，地溫就會逐年升高，那麼，凍土層就會逐漸融化變薄以至消失，處於一種不穩定狀態，我們將這種凍土稱為退化的多年凍土。
此外還有兩種凍土，即為整體多年凍土和非整體多年凍土。整體多年凍土是指多年凍土在水平方向上的分布是大片的、連續的、無融區存在的。非整體多年凍土是指多年凍土在水平方向上的分布是分離的、中間被融區間隔的。
根據地理分布，凍土可分為冰沼土和凍漠土兩大類。
冰沼土又稱苔原土，是具有常潮濕土壤水分狀況的土層。然而，冰沼土的有機質含量低，陽離子代換量低，呈微酸性至酸性反應，營養缺乏。
凍漠土具有乾旱土壤水分狀況的土層。這種凍土是具有土層淺薄，石多土少，剖面發育弱，地表多礫石，有多邊形裂隙，有鹽斑等特點。

『柒』 凍土在工程地質勘察中怎麼評價

1人為因素對岩土工程地質勘察的影響人員是決定岩土工程地質勘察工作質量的第一要素，隨著市場經濟體系的建設，先進的岩土工程地質勘察儀器、設備、技術、手段不斷出現，這就需要岩土工程地質勘察人員具備高超的技術素養和實際操作素質。岩體工程勘察過程中，通常是以大量農民工搭配少量的專業技術人員，而這些勘察人員的整體素質水平、綜合素質以及專業知識、安全意識都存在非常嚴重的不足之處，難於保證勘察質量。此外，當前岩土工程地質勘察工作一般具有時間上的緊迫性，這就導致一些操作人員在工期緊張的情況下，採用不規范、不科學的岩土工程地質勘察方法，使得誤差變大、偏差明顯，給正常的岩土工程地質勘察工作造成了干擾和影響，所得出的岩土工程地質勘察報表和報告失去了事實和科學的支持。2市場因素對岩土工程地質勘察的影響從岩土工程地質勘察的市場看，當前岩土工程地質勘察存在著市場不健全、制度缺失、調節制度失靈等實際問題。目前岩土工程地質勘察單位在數量上有逐年增長的態勢，並且有大量皮包公司和外掛單位活躍在岩土工程地質勘察市場，這就形成了岩土工程地質勘察市場內激烈的業內競爭，一些企業和單位為了自身的生存和發展，採用壓低報價的方法擠占市場份額，這給岩土工程地質勘察工作帶來了偷工減料、不正當競爭等風險。3制度因素對岩土工程地質勘察的影響在制度建設方面，由於當前階段中勘探市場中的所有單位基本上都沒有自己的鑽機，而私人老闆和操作工人為了最大限度的提升鑽機的使用效率，獲得的經濟利益，往往要求鑽機每天不停的鑽探，這種情況下，勘探的結果顯然無法真正意義上的達到相應的標准，影響工程施工整體質量和工期。嚴重的甚至會導致工程出現安全風險，危害施工人員的生命安全。4缺少岩土工程勘察野外監理制度目前我國國內的岩土工程勘察作業中，監理制度方面仍然有著較大的空白。必須認識到，如果僅僅通過施工人員的經驗，是無法真正有效的提高勘察效率和勘察水平的。這種情況下的客觀存在，主要是由於當前市場經濟環境中，市場的客觀規律要求勘探人員必須提供更為優質低價的產品，那麼土工沒有與之相對應的監理制度作為支持，那麼依靠制度上的漏洞獲取經濟收益也就成為了順理成章的事情。與此同時，由於行業內部的整體監督管理力度不足，為這種行為的滋生和發展提供了土壤和溫床，甚至成為了行業內部的潛規則，只有按照這種去進行勘探施工，才能夠在市場中順利的生存下去。因為，市場介入到勘探市場中來，通過行政手段構建了一套完善而科學的岩土工程勘察監理制度是非常有必要的。

『捌』 岩土工程知識輔導：季節性凍土有哪些主要工程地質問題

季節性凍土的主要工程地質問題
凍結時膨脹，融化時下沉。會造成土體開內裂、路面下凹、翻漿冒泥容等。
一般來說，土中粉粒或粘粒含量越高，含水量越大，凍脹性越強。
冰丘在地下水埋藏較淺時，季節凍結區不斷得到水的補充，地面明顯凍脹隆起，形成的冰脹山丘，稱冰丘。

『玖』 中國濕陷性黃土的工程地質性質

一、前言

中國濕陷性黃土就其工程地質性質而言，可分為高原濕陷性黃土和河谷濕陷性黃土兩類。前者分布於高原（或台塬高地），為晚更新世馬蘭黃土，屬於風積成因；後者分布在河谷，為全新世沖積黃土。

二、高原濕陷性黃土

在黃土高原地帶，雖然工業建築較少，但民用建築、生土建築和窯洞建築卻很多，因此，對於高原濕陷性黃土的工程地質性質進行試驗研究是很有必要的。現將有關資料敘述如下。

1.顆粒成分

顆粒成分是決定黃土的工程地質性質的基本因素之一，特別是粘土成分。從分布在不同地區的資料（表1）來看，高原濕陷性黃土的顆粒成分是有區域性變化的，粘土顆粒由西而東、由北而南逐漸增加。

表1 高原濕陷性黃土的顆粒成分

2.物理性質

物理性質是工程地質性質中的一個重要組成部分，是工程措施的直接指標。現從分布在不同地區的資料（表2）來看，高原濕陷性黃土的物理性質也是有區域性變化的，如含水量和容重等存在由西而東、由北而南的變化趨勢。但某些指標，如孔隙比等差別不大。

表2 高原濕陷性黃土的物理性質

續表

3.濕陷特徵

濕陷性是黃土獨特的工程地質性質，是評價黃土地基的重要依據，隨著實際資料的積累，目前可獲得如下的認識。

1）在平面分布上，由表3中得知，高原濕陷性黃土的相對濕陷系數值是存在著明顯的區域性變化的，並且有由西而東、由北而南、從大變小的趨勢。

表3 高原濕陷性黃土的相對濕陷系數

2）垂直剖面上，由表3和圖1中得知，相對濕陷系數值是隨深度增加而減小的，一般在近地表為最大，往下就反復地變小，至一定的深度時，濕陷性基本消失，而過渡到非濕陷性土層。這個消失的深度界限，是隨地區的不同而不同的，明顯地反映了區域性的差異。但總的看來，這個界限一般在10～16m的深度內。建立這個概念，對地基的評價是非常重要的，因為在高原區，黃土層的厚度很大，常達百米以上，過去曾有人認為，黃土層的厚度與濕陷層的厚度是等同的，現在看來，這是不正確的。

三、河谷濕陷性黃土

工業與民用建築廣泛坐落在黃土河谷平原地帶，這里是建築部門的研究重點，我們曾對分布在不同地區具有代表性的重工業城市開始了調查和試驗工作，現簡述如下。

1.試驗場地的簡況

試驗場地地質地貌簡況示於表4。

表4 試驗場地的地質地貌簡況

續表

圖1 相對濕陷系數隨深度變化圖

1—太原；2—乾縣；3—蘭州

2.物質成分

（1）顆粒成分

顆粒成分所採取的分析方法是密度計法，其結果列於表5。

表5 河谷濕陷性黃土的顆粒成分

從表5中可以獲得這樣的認識，就大范圍而言，分布在河谷平原的濕陷性黃土，其粘土的含量與高原濕陷性黃土的分布規律一樣，存在著由西而東、由北而南逐漸增加的總趨勢。

（2）粘土礦物成分

從粘土礦物成分的分析資料（表6）來看，3個場地黃土的粘土礦物，主要都是伊利石，但其含量各地不同。這從粘土礦物的化學分析中也得到反映。

表6 河谷濕陷性黃土的粘土礦物成分

（3）化學成分

化學成分的分析結果及其特徵，可從表7中看出如下幾點：

1）化學成分在這3個場地是有差別的，尤其對黃土工程地質性質有重大影響的易溶鹽、中溶鹽和交換容量等有較大差別。

2）易溶鹽的含鹽量，以蘭州為最大，其次是西安，再次是太原，同時蘭州含有大量的易溶性的硫酸根離子，而西安和太原則含量微弱；再以介質溶液的pH 值來看，蘭州較西安和太原為小，故蘭州為硫酸鹽型的黃土，而西安和太原為碳酸鹽型的黃土。

3）中溶鹽（石膏）在蘭州的黃土中含量較多，而在西安和太原的黃土中就沒有。

表7 河谷濕陷性黃土的化學成分

3.物理力學性質

物理力學性質的特徵見表8、表9。

表8 河谷濕陷性黃土的物理性質

表9 河谷濕陷性黃土的力學性質

1）在物理指標中，含水量等存在著較大的區域性差異，且一般有由西而東、由北而南、從小變大的趨勢。但孔隙比等，在某幾個地方又基本上是相似的。

2）在力學指標中，凝聚力、內摩擦角的區域性變化較小，但野外的形變模量變化范圍很大。

4.濕陷特徵

近些年來，對濕陷性的認識有了新的發展，除了相對濕陷系數這個指標外，還新添了濕陷起始壓力的指標。

（1）相對濕陷系數

1）在平面分布上：從表10中得知，河谷濕陷性黃土的相對濕陷系數與高原上的濕陷性黃土一樣，也存在著區域性變化和一般的由西而東、由北而南、從大變小的趨勢。

2）在垂直剖面上：由表10和圖2中得知，河谷濕陷性黃土的相對濕陷系數與高原上的濕陷性黃土一樣也存在著隨深度增大而減小的規律。一般在地表為最大，往下就反復地變小，至一定深度時，濕陷性就要消失。濕陷性消失的深度是有區域特徵的，具有西深而東淺的變化趨勢，但總的看，它一般都消失在地表下10～15m的深度內。

表10 河谷濕陷性黃土的相對濕陷系數

圖2 相對濕陷系數隨深度變化圖

1—太原；2—蘭州；3—西安

（2）濕陷起始壓力

濕陷起始壓力，在我國已發展成為一個有實用意義的力學指標。從表11來看，它也存在著顯著的區域性特徵，並也有一般的由西而東、由北而南、從小變大的趨勢。

表11 灌谷濕陷性黃土的濕陷起始壓力

四、幾點認識

1）高原濕陷性黃土和河谷濕陷性黃土，在不同地區內，其工程地質性質具有區域性的差異。且在區域性的基礎上，大致都存在著由西而東、由北而南的方向性變化趨勢。

2）高原濕陷性黃土和河谷濕陷性黃土，在同一地區內的工程地質性質是存在著類別上的差異的。

3）不同地區的高原濕陷性黃土和河谷濕陷性黃土的工程地質性質是既存在類別上的差異，又存在區域上的差異的。

4）在區域性的差異上，河谷濕陷性黃土遠較高原濕陷性黃土的差異要大。這是由於前者的沉積環境遠比後者的沉積環境復雜。

5）我國濕陷性黃土的工程地質性質是存在著方向性和地區性的變化特徵的，這是由於各地在黃土堆積時的古地理、古氣候、沉積環境、發育歷史及人類活動等因素的不同所致。因此，在建築時，要區別對待，因地制宜。

6）在反映方向性和區域性的差異上，若簡單地以物理力學性質或以單一指標去了解，則這種內在的方向性或區域性規律就難於識別，只有把這種因素中的各個特徵指標聯系起來，作出綜合的工程地質性質的評價，才能把握其規律。因為黃土是自然作用的產物，它一方面是具有一定物理力學性質，一定的物質成分和組織結構的自然體系；另一方面又是在地質歷史過程中形成，且在天然和人為因素影響下，不斷改變的自然地質體。這種以黃土的形成、發展，以及相互聯系的全面觀點所揭露出的我國濕陷性黃土的區域性和方向性的規律，對於今後的科學研究和生產實踐，將會起到重要的作用。

參考文獻

劉東生，張宗祜.1962.中國的黃土.地質學報，42（1）

劉東生等.1965.中國的黃土堆積.北京：科學出版社

張宗祜.1962.中國黃土類土濕陷性及滲透性基本特徵.中國地質，（12）

（本文原載：《中國第四紀研究》，1985年，第六卷，第二期，139～145頁）

『拾』 簡述濕陷性黃土的基本工程地質性質

陷性黃土是一復種特殊性質制的土，其土質較均勻、結構疏鬆、孔隙發育。在未受水浸濕時，一般強度較高，壓縮性較小。當在一定壓力下受水浸濕，土結構會迅速破壞，產生較大附加下沉，強度迅速降低。故在濕陷性黃土場地上進行建設，應根據建築物的重要性、地基受水浸濕可能性的大小和在使用期間對不均勻沉降限制的嚴格程度，採取以地基處理為主的綜合措施，防止地基濕陷對建築產生危害