桂中地區(qū)紅粘土的土質(zhì)學(xué)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(duì)象，結(jié)合已有的桂林、武鳴紅粘土的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)分析桂中地區(qū)紅粘土的力學(xué)特性，并借助X射線衍射試驗(yàn)、掃描電鏡和能譜分析試驗(yàn)、壓汞試驗(yàn)和氮吸附試驗(yàn)，從礦物成分、微觀結(jié)構(gòu)和孔隙分布等微觀方面解釋宏觀力學(xué)特性及紅粘土的成因。主要研究結(jié)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(shù)、自由膨脹率和收縮性

2、逐漸增大，并表現(xiàn)出分層現(xiàn)象;伊利石、蛭石、粘粒和聚集體內(nèi)孔隙含量與紅粘土的液限、塑限、塑性指數(shù)和脹縮性呈現(xiàn)正相關(guān)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(jī)質(zhì)，有機(jī)質(zhì)的持水性和還原性影響紅粘土的力學(xué)性質(zhì);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(dòng)空間逐漸變小，顆粒的團(tuán)聚性逐漸增強(qiáng)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(jié)構(gòu)模型，隨著紅土化作用的不斷增強(qiáng)，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(xiàn)不同的結(jié)構(gòu)性，即表現(xiàn)從紊流結(jié)構(gòu)、封閉式絮凝結(jié)構(gòu)向較穩(wěn)定的片狀堆疊結(jié)構(gòu)發(fā)展的趨勢，從而對(duì)土體的強(qiáng)度產(chǎn)生影響;
　　 (4)高孔隙比的桂中紅粘土具有中壓縮性和較強(qiáng)的剪切強(qiáng)度等特性。紅粘土剖面從地表到基巖，超固結(jié)性、黏聚力和內(nèi)摩擦角均逐漸變小，并表現(xiàn)出明顯的分層現(xiàn)象;這與正常固結(jié)土的變化趨勢相反，即紅粘土

4、的“上硬下軟”的特點(diǎn)。這種力學(xué)性質(zhì)與紅粘土剖面聚集體內(nèi)孔隙的含量呈反相關(guān)性和針鐵礦的含量呈正相關(guān)性;即隨著針鐵礦的逐漸增多，紅粘土有效膠結(jié)作用的加強(qiáng)，從而使聚集體內(nèi)孔隙減少，表現(xiàn)出超固結(jié)性逐漸增強(qiáng)的特點(diǎn);驗(yàn)證了紅粘土剖面紅土化程度的變化規(guī)律;
　　 (5) CIA指數(shù)比較適合廣西紅粘土的風(fēng)化程度的判定。推斷廣西紅粘土形成的三個(gè)階段:第一階段，母巖的物理化學(xué)風(fēng)化作用。第二階段，進(jìn)入紅土化過程。第三階段，進(jìn)入紅粘土特殊固結(jié)階段;