桂中地區(qū)紅粘土的土質學特征.pdf

1、本文以桂中地區(qū)（包括柳州市、來賓市鐵北路段和來良路段）紅粘土為主要研究對象，結合已有的桂林、武鳴紅粘土的試驗數據，系統(tǒng)分析桂中地區(qū)紅粘土的力學特性，并借助X射線衍射試驗、掃描電鏡和能譜分析試驗、壓汞試驗和氮吸附試驗，從礦物成分、微觀結構和孔隙分布等微觀方面解釋宏觀力學特性及紅粘土的成因。主要研究結果如下:
　　 (1)桂中地區(qū)紅粘土剖面從地表到基巖，孔隙比、含水率逐漸變大，密度、干密度逐漸變小;液限、塑性指數、自由膨脹率和收縮性

2、逐漸增大，并表現出分層現象;伊利石、蛭石、粘粒和聚集體內孔隙含量與紅粘土的液限、塑限、塑性指數和脹縮性呈現正相關性;
　　 (2)柳州、來賓紅粘土礦物成分主要有石英、高嶺石、伊利石和針鐵礦。母巖主要成分均為方解石。其中來賓鐵北路段含有少量的蛭石和有機質，有機質的持水性和還原性影響紅粘土的力學性質;陽離子交換量從地表到基巖面逐漸變大，即陽離子交換的活動空間逐漸變小，顆粒的團聚性逐漸增強并趨于穩(wěn)定。
　　 (3)提出桂中地區(qū)

3、紅粘土特殊的“聚集體”結構模型，隨著紅土化作用的不斷增強，游離氧化鐵在紅粘土中的陳化作用影響聚集體間的孔隙變化，從而使紅粘土剖面呈現不同的結構性，即表現從紊流結構、封閉式絮凝結構向較穩(wěn)定的片狀堆疊結構發(fā)展的趨勢，從而對土體的強度產生影響;
　　 (4)高孔隙比的桂中紅粘土具有中壓縮性和較強的剪切強度等特性。紅粘土剖面從地表到基巖，超固結性、黏聚力和內摩擦角均逐漸變小，并表現出明顯的分層現象;這與正常固結土的變化趨勢相反，即紅粘土

4、的“上硬下軟”的特點。這種力學性質與紅粘土剖面聚集體內孔隙的含量呈反相關性和針鐵礦的含量呈正相關性;即隨著針鐵礦的逐漸增多，紅粘土有效膠結作用的加強，從而使聚集體內孔隙減少，表現出超固結性逐漸增強的特點;驗證了紅粘土剖面紅土化程度的變化規(guī)律;
　　 (5) CIA指數比較適合廣西紅粘土的風化程度的判定。推斷廣西紅粘土形成的三個階段:第一階段，母巖的物理化學風化作用。第二階段，進入紅土化過程。第三階段，進入紅粘土特殊固結階段;