冻土的工程地质性质

『壹』 什么是永冻土,它的工程特点是什么

永冻层（permafrost）又称永久冻土或多年冻土，是指持续多年冻结的土石层。可专分为上下两层：上层每年夏季属融化，冬季冻结，称活动层，又称冰融层；下层常年处在冻结状态，称永冻层或多年冻层。
其性质和结构：
1、永冻层一般分布在地下30~40厘米处，通常又分为上下两层，上层夏季融化，下层仍处于冰冻状态。永久冻土具有暗色或淡色表层，地表具有多边形土或石环状、条纹状等冻融蠕动形态特征。
2、永久冻土地带的泥土不一定有水分，例如在无孔基岩（不透水的岩石）里就不可能有水；但在大多数情况下，水不仅存在，而且更超过地表物料的潜在水饱和量。
3、一般的冻土层在气候回暖或受到强压时，冻土内的冰会溶解成为水；但永久冻土的所在之处，即使在天气回暖之时，气温仍然在冻点以下，使冻土内的冰不能再次溶解成为水，因而冻土的组成不改变。其持续冰冻时间可长达1000年以上。
4、永久冻土有机质含量不高，腐殖质含量为10~20克每千克，腐殖质结构简单，70%以上是富里酸，呈酸性或碱性反应，阳离子代换量低，一般为10厘摩尔/每千克土左右，土壤粘粒含量少，而且淋失非常微弱，营养元素贫乏。

『贰』 多年冻土的不良地质现象有什么

由多年冻土引起的主要地质问题有：沉融、冻胀和冰锥、冻胀丘、融冻泥流、沼泽湿地、厚层地下冰等不良地质现象。

『叁』 岩浆岩,沉积岩,变质岩的工程地质性质如何评价

这个要具体情况 具体分析的 不能一概而论 同一种岩类因其化学成份、矿物组成、岩石结构、结晶方式的不同以及形成后所受构造活动的影响不同 工程地质性质差异会很大的 例如同为岩浆岩花岗岩和玄武岩 沉积岩中的砾岩、砂岩、页岩 变质岩中的石英岩、片麻岩、大理岩、片岩、角岩等 但总的来说岩浆岩的硬度和耐磨性较高 沉积岩硬度较低

『肆』 如何理解黄土，膨胀土，软土和冻土在工程地质中的排水问题

在黄土、膨胀土、软土和冻士等特殊士中，在其工程性质和工程地质问题所表现出来的特殊性均与水的作用有关。如黄土遇水产生湿陷性，由黄土自重湿陷和地下水沅蚀形成的黄土陷穴常引起工程建筑物的破坏及上覆土层或工程建筑物突然陷落等问题;.
膨胀土遇水膨胀失水收缩的胀缩性问题，如果多次胀缩使建筑物强度很快衰减，导致修建在膨胀土上的工程建筑物开裂下沉、失稳等问题，因此只要膨胀土中水分发生变化就能引起胀缩变形;软士自身由于天然含水量高，透水性差、压缩性高，其承载力和抗剪强度很低呈软塑-流塑状态，修建在软土地基上的建筑物因软土的变形大，透水性差，承载力低而引起破坏;冻土的形成必须有水的参与，冻土地区病害主要是冻胀融沉，使冻土工程性质变化较大，性质不良，例如多年冻土区开挖路堑，使多年冻土上限下降，则可产生基底下沉，边坡滑塌等问题。
以上特殊土的工程地质问题均与水的因素有关。因此作为对这些特殊土的工程地质问题的有效解决措施之一就 是排水。通过排水可以有效地缓解或抑制黄土的湿陷性和黄土陷穴的发生;通过排水或保持水分可以有效缓解或抑制膨胀土的胀缩性质;通过排水可以提高软土的固结强度，提高承载力，改善软土的不良性质;通过排水可以抑制冻士的发生，改善冻土地区岩土的工程质。
总之，特殊士的工程性质及工程地质问题与水的因素有着密切的直接的关系，而解决这些工程地质问题，提高改善特殊土的工程性质，排除水的因素是至关重要的。.

『伍』 跪求工程地质中三大岩类的工程地质性质！！！

1、沉积岩
沉积岩是在地表或近地表不太深的地方形成的一种岩石类型。它是由风化产物、火山物质、有机物质等碎屑物质在常温常压下经过搬运、沉积和石化作用，最后形成的岩石。不论那种方式形成的碎屑物质都要经历搬运过程，然后在合适的环境中沉积下来，经过漫长的压实作用，石化成坚硬的沉积岩。
沉积岩依照沈积物颗粒的大小又分砾岩、砂岩、页岩、石灰岩.沉积岩的形成 1.风化侵蚀：在河流上的大石头，经年累月被侵蚀风化，逐渐崩解成小的沙泥、碎屑。 2.搬运：这些碎屑被水流从上游搬运到下游。 3.堆积：下游流速减缓，搬运力减小，岩石碎屑便沉积下来。 4.压密：新的沉积物压在旧的沉积物上，时间久了，底下的沉积物被压得较紧实。 5.胶结：地下水经过沉积物的孔隙，带来的矿物质填满孔隙，使岩石碎屑颗粒紧紧胶结在一起，形成沉积岩。 6.露出：堆积在海底的沉积岩层在板块运动的推挤下拱出海面，露出地表。

2、岩浆岩

岩浆岩也叫火成岩，是在地壳深处或在上地幔中形成的岩浆，在侵入到地壳上部或者喷出到地表冷却固结并经过结晶作用而形成的岩石。因为它生成的条件与沉积岩差别很大，因此，它的特点也与沉积岩明显不同。
岩浆岩又分安山岩、玄武岩、花岗岩。 由地底岩浆冷却凝固形成，由于岩浆成分和冷却凝固方式不同，便形成不同的火成岩。岩浆岩的形成: 1.安山岩：岩浆藉由火山口喷发出地面，快速冷却形成的。 2.玄武岩：岩浆经由缓和喷发漫流而出，逐渐冷凝形成的。 3.花岗岩：岩浆并不喷出地面，而是在地底下慢慢冷却形成的。

3、变质岩

在地壳形成和发展过程中，早先形成的岩石，包括沉积岩、岩浆岩，由于后来地质环境和物理化学条件的变化，在固态情况下发生了矿物组成调整、结构构造改变甚至化学成分的变化，而形成一种新的岩石，这种岩石被称为变质岩。变质岩是大陆地壳中最主要的岩石类型之一。
变质岩又分：板岩、片岩、片麻岩、大理岩。 变质岩的形成:1.为变质前的岩层：由于沉积或火山作用，堆积出一层层岩层。 2.挤压岩层：在强大挤压和摩擦力之下，产生温度和压力，使得深埋在地底下的岩石发生变质作用。 3.变质成新岩石：岩石里零散分布的矿物结晶会呈规矩排列，或生出新矿物来，而变成各种新的变质岩。

『陆』 冻土有什么特点

冻土是指温度降到零摄氏度以下，土壤里的水分由于凝结成冰，并将土壤冻结在一起，形成一层坚硬的冻土层。
从时间长短来讲，冻土可分为：短时冻土、季节冻土和多年冻土。
由于受气温的影响，当天气变暖时冻，土层就会融化，我们称这种冻土为季节冻土。但是，有些地方存在一处持续多年不化的冻土，这就是多年冻土。如在北极、青藏高原。这些地方常年温度都在零度以下，所以冻土就会保持常年不化的状态，即使在温度偏高的年份，也只是表面一小层土壤被融化，深层仍然是坚硬的冻土。
从分布范围来看，地球上的多年冻土、季节冻土和短时冻土区的面积约占陆地面积的50%，其中，多年冻土面积占陆地面积的25%。
由于冻土是一种对温度极为敏感的土体介质，含有丰富的地下冰。所以冻土具有流变性，其长期限强度远低于瞬时强度特征。正是因为这些特征，在冻土区修筑工程建筑物时，就必须面临两大危险，即冻胀和融沉。
随着气候变暖，冻土也在断退化。但是，对于多年冻土来说，如果土层每年散热比吸热多，冻结深度就会大于融化深度，多年冻土就会逐渐变厚，这种冻土处于相对稳定状态，我们称为发展的多年冻土；相反，如果土层每年吸收的热量比散出的热量多，地温就会逐年升高，那么，冻土层就会逐渐融化变薄以至消失，处于一种不稳定状态，我们将这种冻土称为退化的多年冻土。
此外还有两种冻土，即为整体多年冻土和非整体多年冻土。整体多年冻土是指多年冻土在水平方向上的分布是大片的、连续的、无融区存在的。非整体多年冻土是指多年冻土在水平方向上的分布是分离的、中间被融区间隔的。
根据地理分布，冻土可分为冰沼土和冻漠土两大类。
冰沼土又称苔原土，是具有常潮湿土壤水分状况的土层。然而，冰沼土的有机质含量低，阳离子代换量低，呈微酸性至酸性反应，营养缺乏。
冻漠土具有干旱土壤水分状况的土层。这种冻土是具有土层浅薄，石多土少，剖面发育弱，地表多砾石，有多边形裂隙，有盐斑等特点。

『柒』 冻土在工程地质勘察中怎么评价

1人为因素对岩土工程地质勘察的影响人员是决定岩土工程地质勘察工作质量的第一要素，随着市场经济体系的建设，先进的岩土工程地质勘察仪器、设备、技术、手段不断出现，这就需要岩土工程地质勘察人员具备高超的技术素养和实际操作素质。岩体工程勘察过程中，通常是以大量农民工搭配少量的专业技术人员，而这些勘察人员的整体素质水平、综合素质以及专业知识、安全意识都存在非常严重的不足之处，难于保证勘察质量。此外，当前岩土工程地质勘察工作一般具有时间上的紧迫性，这就导致一些操作人员在工期紧张的情况下，采用不规范、不科学的岩土工程地质勘察方法，使得误差变大、偏差明显，给正常的岩土工程地质勘察工作造成了干扰和影响，所得出的岩土工程地质勘察报表和报告失去了事实和科学的支持。2市场因素对岩土工程地质勘察的影响从岩土工程地质勘察的市场看，当前岩土工程地质勘察存在着市场不健全、制度缺失、调节制度失灵等实际问题。目前岩土工程地质勘察单位在数量上有逐年增长的态势，并且有大量皮包公司和外挂单位活跃在岩土工程地质勘察市场，这就形成了岩土工程地质勘察市场内激烈的业内竞争，一些企业和单位为了自身的生存和发展，采用压低报价的方法挤占市场份额，这给岩土工程地质勘察工作带来了偷工减料、不正当竞争等风险。3制度因素对岩土工程地质勘察的影响在制度建设方面，由于当前阶段中勘探市场中的所有单位基本上都没有自己的钻机，而私人老板和操作工人为了最大限度的提升钻机的使用效率，获得的经济利益，往往要求钻机每天不停的钻探，这种情况下，勘探的结果显然无法真正意义上的达到相应的标准，影响工程施工整体质量和工期。严重的甚至会导致工程出现安全风险，危害施工人员的生命安全。4缺少岩土工程勘察野外监理制度目前我国国内的岩土工程勘察作业中，监理制度方面仍然有着较大的空白。必须认识到，如果仅仅通过施工人员的经验，是无法真正有效的提高勘察效率和勘察水平的。这种情况下的客观存在，主要是由于当前市场经济环境中，市场的客观规律要求勘探人员必须提供更为优质低价的产品，那么土工没有与之相对应的监理制度作为支持，那么依靠制度上的漏洞获取经济收益也就成为了顺理成章的事情。与此同时，由于行业内部的整体监督管理力度不足，为这种行为的滋生和发展提供了土壤和温床，甚至成为了行业内部的潜规则，只有按照这种去进行勘探施工，才能够在市场中顺利的生存下去。因为，市场介入到勘探市场中来，通过行政手段构建了一套完善而科学的岩土工程勘察监理制度是非常有必要的。

『捌』 岩土工程知识辅导：季节性冻土有哪些主要工程地质问题

季节性冻土的主要工程地质问题
冻结时膨胀，融化时下沉。会造成土体开内裂、路面下凹、翻浆冒泥容等。
一般来说，土中粉粒或粘粒含量越高，含水量越大，冻胀性越强。
冰丘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。

『玖』 中国湿陷性黄土的工程地质性质

一、前言

中国湿陷性黄土就其工程地质性质而言，可分为高原湿陷性黄土和河谷湿陷性黄土两类。前者分布于高原（或台塬高地），为晚更新世马兰黄土，属于风积成因；后者分布在河谷，为全新世冲积黄土。

二、高原湿陷性黄土

在黄土高原地带，虽然工业建筑较少，但民用建筑、生土建筑和窑洞建筑却很多，因此，对于高原湿陷性黄土的工程地质性质进行试验研究是很有必要的。现将有关资料叙述如下。

1.颗粒成分

颗粒成分是决定黄土的工程地质性质的基本因素之一，特别是粘土成分。从分布在不同地区的资料（表1）来看，高原湿陷性黄土的颗粒成分是有区域性变化的，粘土颗粒由西而东、由北而南逐渐增加。

表1 高原湿陷性黄土的颗粒成分

2.物理性质

物理性质是工程地质性质中的一个重要组成部分，是工程措施的直接指标。现从分布在不同地区的资料（表2）来看，高原湿陷性黄土的物理性质也是有区域性变化的，如含水量和容重等存在由西而东、由北而南的变化趋势。但某些指标，如孔隙比等差别不大。

表2 高原湿陷性黄土的物理性质

续表

3.湿陷特征

湿陷性是黄土独特的工程地质性质，是评价黄土地基的重要依据，随着实际资料的积累，目前可获得如下的认识。

1）在平面分布上，由表3中得知，高原湿陷性黄土的相对湿陷系数值是存在着明显的区域性变化的，并且有由西而东、由北而南、从大变小的趋势。

表3 高原湿陷性黄土的相对湿陷系数

2）垂直剖面上，由表3和图1中得知，相对湿陷系数值是随深度增加而减小的，一般在近地表为最大，往下就反复地变小，至一定的深度时，湿陷性基本消失，而过渡到非湿陷性土层。这个消失的深度界限，是随地区的不同而不同的，明显地反映了区域性的差异。但总的看来，这个界限一般在10～16m的深度内。建立这个概念，对地基的评价是非常重要的，因为在高原区，黄土层的厚度很大，常达百米以上，过去曾有人认为，黄土层的厚度与湿陷层的厚度是等同的，现在看来，这是不正确的。

三、河谷湿陷性黄土

工业与民用建筑广泛坐落在黄土河谷平原地带，这里是建筑部门的研究重点，我们曾对分布在不同地区具有代表性的重工业城市开始了调查和试验工作，现简述如下。

1.试验场地的简况

试验场地地质地貌简况示于表4。

表4 试验场地的地质地貌简况

续表

图1 相对湿陷系数随深度变化图

1—太原；2—乾县；3—兰州

2.物质成分

（1）颗粒成分

颗粒成分所采取的分析方法是密度计法，其结果列于表5。

表5 河谷湿陷性黄土的颗粒成分

从表5中可以获得这样的认识，就大范围而言，分布在河谷平原的湿陷性黄土，其粘土的含量与高原湿陷性黄土的分布规律一样，存在着由西而东、由北而南逐渐增加的总趋势。

（2）粘土矿物成分

从粘土矿物成分的分析资料（表6）来看，3个场地黄土的粘土矿物，主要都是伊利石，但其含量各地不同。这从粘土矿物的化学分析中也得到反映。

表6 河谷湿陷性黄土的粘土矿物成分

（3）化学成分

化学成分的分析结果及其特征，可从表7中看出如下几点：

1）化学成分在这3个场地是有差别的，尤其对黄土工程地质性质有重大影响的易溶盐、中溶盐和交换容量等有较大差别。

2）易溶盐的含盐量，以兰州为最大，其次是西安，再次是太原，同时兰州含有大量的易溶性的硫酸根离子，而西安和太原则含量微弱；再以介质溶液的pH 值来看，兰州较西安和太原为小，故兰州为硫酸盐型的黄土，而西安和太原为碳酸盐型的黄土。

3）中溶盐（石膏）在兰州的黄土中含量较多，而在西安和太原的黄土中就没有。

表7 河谷湿陷性黄土的化学成分

3.物理力学性质

物理力学性质的特征见表8、表9。

表8 河谷湿陷性黄土的物理性质

表9 河谷湿陷性黄土的力学性质

1）在物理指标中，含水量等存在着较大的区域性差异，且一般有由西而东、由北而南、从小变大的趋势。但孔隙比等，在某几个地方又基本上是相似的。

2）在力学指标中，凝聚力、内摩擦角的区域性变化较小，但野外的形变模量变化范围很大。

4.湿陷特征

近些年来，对湿陷性的认识有了新的发展，除了相对湿陷系数这个指标外，还新添了湿陷起始压力的指标。

（1）相对湿陷系数

1）在平面分布上：从表10中得知，河谷湿陷性黄土的相对湿陷系数与高原上的湿陷性黄土一样，也存在着区域性变化和一般的由西而东、由北而南、从大变小的趋势。

2）在垂直剖面上：由表10和图2中得知，河谷湿陷性黄土的相对湿陷系数与高原上的湿陷性黄土一样也存在着随深度增大而减小的规律。一般在地表为最大，往下就反复地变小，至一定深度时，湿陷性就要消失。湿陷性消失的深度是有区域特征的，具有西深而东浅的变化趋势，但总的看，它一般都消失在地表下10～15m的深度内。

表10 河谷湿陷性黄土的相对湿陷系数

图2 相对湿陷系数随深度变化图

1—太原；2—兰州；3—西安

（2）湿陷起始压力

湿陷起始压力，在我国已发展成为一个有实用意义的力学指标。从表11来看，它也存在着显著的区域性特征，并也有一般的由西而东、由北而南、从小变大的趋势。

表11 灌谷湿陷性黄土的湿陷起始压力

四、几点认识

1）高原湿陷性黄土和河谷湿陷性黄土，在不同地区内，其工程地质性质具有区域性的差异。且在区域性的基础上，大致都存在着由西而东、由北而南的方向性变化趋势。

2）高原湿陷性黄土和河谷湿陷性黄土，在同一地区内的工程地质性质是存在着类别上的差异的。

3）不同地区的高原湿陷性黄土和河谷湿陷性黄土的工程地质性质是既存在类别上的差异，又存在区域上的差异的。

4）在区域性的差异上，河谷湿陷性黄土远较高原湿陷性黄土的差异要大。这是由于前者的沉积环境远比后者的沉积环境复杂。

5）我国湿陷性黄土的工程地质性质是存在着方向性和地区性的变化特征的，这是由于各地在黄土堆积时的古地理、古气候、沉积环境、发育历史及人类活动等因素的不同所致。因此，在建筑时，要区别对待，因地制宜。

6）在反映方向性和区域性的差异上，若简单地以物理力学性质或以单一指标去了解，则这种内在的方向性或区域性规律就难于识别，只有把这种因素中的各个特征指标联系起来，作出综合的工程地质性质的评价，才能把握其规律。因为黄土是自然作用的产物，它一方面是具有一定物理力学性质，一定的物质成分和组织结构的自然体系；另一方面又是在地质历史过程中形成，且在天然和人为因素影响下，不断改变的自然地质体。这种以黄土的形成、发展，以及相互联系的全面观点所揭露出的我国湿陷性黄土的区域性和方向性的规律，对于今后的科学研究和生产实践，将会起到重要的作用。

参考文献

刘东生，张宗祜.1962.中国的黄土.地质学报，42（1）

刘东生等.1965.中国的黄土堆积.北京：科学出版社

张宗祜.1962.中国黄土类土湿陷性及渗透性基本特征.中国地质，（12）

（本文原载：《中国第四纪研究》，1985年，第六卷，第二期，139～145页）

『拾』 简述湿陷性黄土的基本工程地质性质

陷性黄土是一复种特殊性质制的土，其土质较均匀、结构疏松、孔隙发育。在未受水浸湿时，一般强度较高，压缩性较小。当在一定压力下受水浸湿，土结构会迅速破坏，产生较大附加下沉，强度迅速降低。故在湿陷性黄土场地上进行建设，应根据建筑物的重要性、地基受水浸湿可能性的大小和在使用期间对不均匀沉降限制的严格程度，采取以地基处理为主的综合措施，防止地基湿陷对建筑产生危害