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1、土的地质成因土的地质成因第一节第一节 土（土体）的分布与成因土（土体）的分布与成因一、从工程地质成因演化论看我国松散层分布规律一、从工程地质成因演化论看我国松散层分布规律二、土（土体）成因分类与特征二、土（土体）成因分类与特征一、从工程地质成因演化论看我国松散层分布规律什么是工程地质成因演化论我国地貌轮廓的基本特征气候分区及其形成因素地壳表层沉积物的变化松散层水文地质条件的区域性特征我国地貌轮廓基本特征西高东低，三级阶梯一级阶梯：青藏高原，柴达木盆地，平均海拔4500m。二级阶梯：青藏高原东缘至大兴安岭太行山巫山雪风山之间，高山、高原和大盆地，海拔一般10002000m。盆地部分低于500m。
2、塔里木盆地、准噶尔盆地、四川盆地、内蒙古高原、黄土高原、云贵高原。三级阶梯：大兴安岭太行山巫山雪风山以东至滨海之间宽广的平原和丘陵。东北平原、华北平原、长江中下游平原、东南丘陵。海拔500m以下。一、从工程地质成因演化论看我国松散层分布规律什么是工程地质成因演化论我国地貌轮廓的基本特征气候分区及其形成因素地壳表层沉积物的变化松散层水文地质条件的区域性特征气候分区及其形成因素特点：类型多样按温度分6个热量带:赤道带、热带、亚热带、暖温带、温带、寒带按水分条件：湿润、半湿润、半干旱、干旱一、从工程地质成因演化论看我国松散层分布规律什么是工程地质成因演化论我国地貌轮廓的基本特征气候分区及其形成因素地
3、壳表层沉积物的变化松散层水文地质条件的区域性特征地壳表层沉积物的变化自北向南有规律变化：沙漠黄土膨胀土红土淤泥质土工程地质成因演化论看地壳表层沉积物的变化工程地质成因演化论看地壳表层沉积物的变化在内外动力作用下，由于地貌、气候环境在内外动力作用下，由于地貌、气候环境的分区特征，地壳表层的沉积物自北向南的分区特征，地壳表层的沉积物自北向南呈现有规律的变化：由沙漠、黄土、膨胀呈现有规律的变化：由沙漠、黄土、膨胀土、红土到东南沿海的淤泥质软土。土、红土到东南沿海的淤泥质软土。塔克拉玛干沙漠（占国土面积的塔克拉玛干沙漠（占国土面积的13%） 黄土高原位于北纬黄土高原位于北纬黄土高原位于北纬黄土高原位于
4、北纬34344141、东经、东经、东经、东经103103114114之间，北界长之间，北界长之间，北界长之间，北界长城，南抵渭河盆地北缘，东起吕梁山西麓，西迄陇西盆地西缘，城，南抵渭河盆地北缘，东起吕梁山西麓，西迄陇西盆地西缘，城，南抵渭河盆地北缘，东起吕梁山西麓，西迄陇西盆地西缘，城，南抵渭河盆地北缘，东起吕梁山西麓，西迄陇西盆地西缘，包括陇西、宁南、陇东、陕北、晋西等地，呈近东西向展布，地包括陇西、宁南、陇东、陕北、晋西等地，呈近东西向展布，地包括陇西、宁南、陇东、陕北、晋西等地，呈近东西向展布，地包括陇西、宁南、陇东、陕北、晋西等地，呈近东西向展布，地势西北高、东南低，总面积约势西北高、
5、东南低，总面积约势西北高、东南低，总面积约势西北高、东南低，总面积约2323万平方公里。万平方公里。万平方公里。万平方公里。 甘肃董志塬甘肃董志塬甘肃皋兰黄土峁状丘陵甘肃皋兰黄土峁状丘陵陕西富县黄土树状冲沟陕西富县黄土树状冲沟陕西延安黄土梁峁陕西延安黄土梁峁黄土高原一级地貌形态主要有塬、梁、峁黄土高原一级地貌形态主要有塬、梁、峁黄土高原一级地貌形态主要有塬、梁、峁黄土高原一级地貌形态主要有塬、梁、峁 黄黄土土高高原原地地区区黄黄土土厚厚度度分分布布不不一一，从从西西往往东东厚厚度度变变薄薄，兰兰州州九九州州台台剖剖面面黄黄土土厚厚度度达达318m318m；陇陇东东地地区区厚厚度度170m170
6、m左左右；陕北右；陕北130m130m左右。左右。中国黄土土壤地层对比中国黄土土壤地层对比1 1红粘土；红粘土；2 2砂砾石；砂砾石；3 3古土壤；古土壤；4 4黄土；黄土；5 5湖相粘土、粉砂湖相粘土、粉砂 工程地质成因演化论看地壳表层沉积物的变化工程地质成因演化论看地壳表层沉积物的变化在内外动力作用下，由于地貌、气候环境在内外动力作用下，由于地貌、气候环境的分区特征，地壳表层的沉积物自北向南的分区特征，地壳表层的沉积物自北向南呈现有规律的变化：由沙漠、黄土、膨胀呈现有规律的变化：由沙漠、黄土、膨胀土、红土到东南沿海的淤泥质软土。土、红土到东南沿海的淤泥质软土。松散层水文地质条件的区域性特征
7、东部冲积平原和沉降平原水文地质条件西北部干旱半干旱区水文地质条件多年冻土区的水文地质条件二、土（土体）成因分类与特征二、土（土体）成因分类与特征形成过程：无机土形成过程：无机土来自岩石的物理风化和化学风化,有机土有机土中的有机物来自植物、小动物的骨骼和外壳。形成过程中仍残留原地的称为残积残积土土。由风、水、波浪、冰川或重力搬运而形成的沉积物称为运积土运积土。细砂岩的球形风化（湖北崇阳）叶俊林摄因寒冷风化破裂的岩石因寒冷风化破裂的岩石森林火灾造成的岩石破裂森林火灾造成的岩石破裂植物根劈作用（北京房山）叶俊林摄花岗岩风化形成的石蛋地貌李英章摄风化风化形成形成的倒的倒石堆石堆（吉林长白山天池）戈壁（
8、新疆吐鲁番火焰山）戈壁（新疆吐鲁番火焰山）风蚀穴（宁夏贺兰山）风蚀蘑菇风蚀蘑菇（河北承德）（河北承德）大连金石滩大连金石滩连岛沙堤（辽宁锦县大笔架山）连岛沙堤（辽宁锦县大笔架山）海蚀蘑菇（广西北海）海蚀蘑菇（广西北海）砾滩（海南岛峨蔓）砾滩（海南岛峨蔓）珠穆朗玛峰（冰川作用形成的角峰）珠穆朗玛峰（冰川作用形成的角峰）U型谷型谷冰蘑菇冰蘑菇西藏北部大西藏北部大陆性冰川表陆性冰川表面消融区面消融区冰川漂砾（四川甘孜海子山）冰川漂砾（四川甘孜海子山）沙滩（河北北戴河）沙滩（河北北戴河）黄河河漫滩及黄河河漫滩及江心洲江心洲泥石流造成的砾石堆积（西藏）泥石流造成的砾石堆积（西藏）崩塌形成崩塌形成的倒石堆
9、的倒石堆二、土（土体）的成因分类与特征二、土（土体）的成因分类与特征风化残积：残积物重力堆积：坠积物、崩塌堆积物、滑坡堆积物、土溜堆积物大陆流水堆积：坡积物、洪积物、冲积物、湖积物、沼泽沉积物、三角洲（河湖、河海）堆积物海水堆积：滨海堆积物、浅海堆积物、深海堆积物地下水堆积：泉水堆积物、洞穴堆积物冰川堆积：冰积堆积物、冰水堆积物、冰积湖堆积物风力堆积：风积物火山堆积：火山岩及火山碎屑岩其它：人工堆积第一章第一章 土（体）的物理性质与工程分类土（体）的物理性质与工程分类地质工程专业地质工程专业第一节第一节 土（体）的分布与成因土（体）的分布与成因第二节第二节 土的粒度成分与分析土的粒度成分与分析
10、第三节第三节 土的物理性质指标及其换算土的物理性质指标及其换算第四节第四节 粘性土的界限含水量粘性土的界限含水量第五节第五节 土的工程分类土的工程分类第二节第二节 土的粒度成分与分析土的粒度成分与分析一、土的粒组（复习）一、土的粒组（复习）二、土的粒度成分及其表示方法二、土的粒度成分及其表示方法三、土的粒度成分分析原理三、土的粒度成分分析原理四、粗粒土按粒度成分分类四、粗粒土按粒度成分分类（建筑地基基础设计规范（建筑地基基础设计规范GBJ7-89）一、土的粒组（复习）粒度（粒度（Granularity,grainess)Granularity,grainess)粒组（粒组（fractionfr
11、action）巨大的砾石巨大的砾石漂石漂石扫描电镜扫描电镜扫描电镜扫描电镜描述土的粒描述土的粒度的方法度的方法粒组粒组粗粒组： 砾粒组、砂粒组细粒组： 粉粒组、粘粒组二、土的粒度成分及其表示方法二、土的粒度成分及其表示方法（复习与练习）（复习与练习）粒度成分粒度成分(grain size composition): 土中各种不同粒组的相对含量，亦称颗粒级配。以干土质量的百分比表示。 式中 x某粒组的质量百分数,% Wa干土中某粒组的质量,g Wb干土总质量,g粒度成分的表示方法 1.表格法 2.累积(累计)曲线法 (grain size accumulation curve) 3.三角坐标法累
12、积曲线分析与应用累积曲线分析与应用 (1)判断各粒组的分布情况曲线陡,粒度变化范围窄,颗粒均匀,级配不好 曲线缓,粒度变化范围宽,颗粒不均匀,级配良好 (2)求任一累积百分含量Xd 对应的粒径 dX有效粒径 d10中间粒径 d30平均粒径 d50界限粒径 d60特征粒径举例（土样（土样1）有效粒径有效粒径 d10=0.10,0.10mm的颗粒占总质量的的颗粒占总质量的10%中间粒径中间粒径 d30=0.22,0.22mm的颗粒占总质量的的颗粒占总质量的30%平均粒径平均粒径 d50=0.33,0.33mm的颗粒占总质量的的颗粒占总质量的50%界限粒径界限粒径 d60=0.39,0.39mm的颗
13、粒占总质量的的颗粒占总质量的60%特征粒径的应用(1)用d10估算非均质砂的渗透系数k=d102kcm/sd10mm(2)不均匀系数Cu=d60/d10曲率系数Cc=d302/（d10d60）用Cu和Cc表示土的级配Cu5,Cc=1-3,同时满足,级配良好不同时满足,级配不良3.三角坐标法(triangularchart)三角坐标为一等腰三角形，可以表示三种粒组三种粒组的含量，一般为砂粒组、粉粒组、粘粒一般为砂粒组、粉粒组、粘粒三角坐标三角坐标三角坐标三、三、土的粒度成分分析原理土的粒度成分分析原理1.筛分析法(粒度大于0.075mm的土)2.沉降分析法(粒度小于0.075mm的土）测量原理：
14、首先制备悬液，体积为V，土与水充分混合，土中存在各种粒径的颗粒，假设（1）颗粒是球形的。任一颗粒的沉降不受其他颗粒的影响；（2）水在广度上是无限的；（3）颗粒比重均匀。同一颗粒作均匀下沉。悬液中土的质量为ms，水的质量为mw，土颗粒的比重为Gs，颗粒体积为Vs=ms/Gs，水体积Vw，Vw=V-Vs四、粗粒土按粒度成分的分类中国国家标准建筑地基基础设计规范（）1.碎石土 碎石土应为粒径大于2mm的颗粒含量超过全重的50%的土。2.砂土 砂土应为粒径大于2mm的颗粒不超过全重的50%、粒径大于0.075 的超过全重的 50%的土。碎石土的分类（GBJ7-89）土的名称颗粒形状颗粒级配漂石圆形及亚
15、圆形为主粒径大于200mm的颗粒超过全重50%块石棱角形为主卵石圆形及亚圆形为主粒径大于20mm的颗粒超过全重50%碎石棱角形为主圆砾圆形及亚圆形为主粒径大于2mm的颗粒超过全重50%角砾棱角形为主砂土的分类（GBJ7-89）土的名称颗粒级配砾砂粒径大于2mm的颗粒含量占全重2550%粗砂粒径大于0.5mm的颗粒含量超过全重50%中砂粒径大于0.25mm的颗粒含量占全重50%细砂粒径大于0.075mm的颗粒含量占全重85%粉砂粒径大于2mm的颗粒含量占全重50%注：1.定名时，应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定。2.当砂土中小于0.075mm的土的塑性指数大于10时，应冠以“含粘性土”定名，如含粘性土粗砂等。分类规则分类规则: :按粒径含量由大到小按粒径含量由大到小以最先符合者确定以最先符合者确定结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！79
