① 岩土體類型及特徵
按照成岩作用程度和岩、土顆粒間有無牢固連接，區內岩土介質可劃分為岩體和土體兩大類。按照建造類型、結構類型並結合強度，岩體又進一步劃分為堅硬層狀碎屑岩組和半堅硬層狀碎屑岩組兩個工程地質岩組；土體又進一步劃分為砂礫石土、一般黏性土、新黃土、老黃土和紅粘土（表2-4）。
表2-4 岩土體類型劃分及特徵表
一、土體
（一）砂礫石土
砂礫石土主要為粉砂、細砂、中砂、粗砂等，礫砂和卵礫石零星分布。砂土分選性、磨圓度均較好。潛水面以下呈飽和狀態，但絕大部分高於潛水面，一般為濕—稍濕，密實，壓縮系數小於0.1 MPa-1，屬低壓縮性土，個別地段和表層為中密、鬆散。對一般工程而言，中砂地基承載力較高，可作為天然地基；但粉砂、細砂地基承載力則偏低，通常不被採用（表2-5）。砂土分布於河谷區，地勢開闊、低緩，一般不易產生地質災害。
表2-5 砂土物理力學指標試驗結果統計表
（二）一般黏性土
一般黏性土顆粒成分以粉粒（粒徑0.05～0.001mm）為主，平均佔60%以上，濕陷系數平均值介於0.018～0.036之間，具有輕-中等濕陷性；其允許承載力最大值為333kPa，最小值117kPa，平均值225kPa，一般滿足多層民用建築承載力要求，但對於重要構築物，需作地基處理（表2-6）。
表2-6 一般黏性土物理學性質指標統計表
表7-2 黃土及紅粘土物理學性質指標統計表
（三）新黃土（Qp3）
新黃土幾乎覆蓋全區，厚度一般10～20m，局部達30m。顆粒成分以粉粒為主，礦物成分主要為石英、長石，粘土礦物含量少。新黃土的原生結構為均質結構，結構疏鬆，大孔隙發育。在黃土濕度變遷收縮作用影響下，產生垂直節理，形成了柱狀體塊裂結構。在斜坡地帶，受風化、卸荷或滑移變形作用，產生X形剪節理，局部形成楔形體塊裂結構。天然狀態下土體力學強度較高，但遇水後強度急劇降低，具崩解性和濕陷性。黃土濕陷，引起變形破壞，形成陷穴、落水洞等黃土喀斯特地貌，為降水匯集和快速入滲提供了通道，常導致崩塌、滑坡等地質災害發生（表2-7）。
（四）老黃土（Qp2）
老黃土是構成區內黃土梁峁的主體部分，顆粒成分中黏粒含量明顯高於新黃土，＜0.005mm粒級＞20%，夾數層古土壤及鈣質結核層。老黃土垂直節理、構造節理、滑塌節理以及風化節理普遍發育，形成了典型的柱狀體塊裂結構和楔形體塊裂結構。從黃土不穩定斜坡節理裂隙玫瑰花圖（圖2-16）可以看出，區內黃土節理產狀較復雜，有4 組比較突出，它們的走向分別是：0°～10°、35°～45°、65°～75°、160°～170°，這些節理是導致黃土滑坡崩塌等地質災害發生的潛在地質因素。構造節理多呈X形，黃土陷穴、洞穴、黃土橋等主要是沿此裂隙發育，亦影響著侵蝕溝谷的發生和發展方向。黃土滑坡上發育的節理面較為光滑，常沿滑坡體滑動方向發育，亦有內傾和垂直發育的。例如，在滑坡體剖面上可見到，由後緣到前部依次發育內傾、垂直和順坡向的節理。黃土風化節理主要是由垂直節理和構造節理經風化作用張開、加寬和擴寬而形成；若因水凍結脹裂等作用而風化，則多呈柱狀或碎塊狀；若因晝夜溫差變化作用，則形成板片或不規則的扁平小塊。黃土風化節理方位沒有規律性，其密度由表面向土體深處較為快速地減小，坡體常有剝落、掉土現象，甚至發生崩塌災害（表2-7）。黃土滑坡崩塌節理同基岩崩塌節理裂隙沒有明顯的發育相關關系（圖2-16，圖2-17），且基岩崩塌遠沒有黃土不穩定斜坡發生崩塌的頻率高。
圖2-16 黃土不穩定斜坡節理裂隙玫瑰花圖
圖2-17 基岩崩塌節理裂隙玫瑰花圖
（五）紅粘土（N2）
紅粘土即新近紀上新世三趾馬紅粘土，在區內零星分布，與下伏侏羅系呈不整合接觸，厚度變化較大，一般1～5m，少數地段厚達10m 以上。其顆粒組成以粉粒和黏粒為主，其中粉粒佔44%～64%，黏粒佔16%～36%，砂粒佔20%～30%。天然狀態下呈堅硬、硬塑狀態。一般高於地下潛水位，含水量偏低，屬於低壓縮性土，滲透性差。天然狀態下強度較高，遇水力學強度顯著降低，由硬塑逐漸變為軟塑甚至流塑狀態，形成軟弱結構面，導致斜坡體沿黃土與紅粘土層接觸面形成滑坡（表2-7）。
二、岩體
（一）堅硬層狀碎屑岩組
岩性以砂岩為主，為侏羅紀及三疊紀碎屑岩，河湖相沉積，產狀近水平，緻密堅硬，屬層狀塊裂結構，承載力高，工程地質性質良好。在邊坡地帶，垂直節理及風化節理發育，尤其是沿著走向為70°～80°、130°～135°、160°～165°的節理裂隙十分發育。節理裂隙的發展與擴張，形成斜坡危岩體，常引發崩塌災害（表2-8）。
表2-8 砂岩物理力學指標統計表
（二）半堅硬層狀碎屑岩組
岩性以泥岩和砂泥岩為主，並夾有頁岩、油頁岩等，為侏羅紀及三疊紀碎屑岩，河湖相沉積，質地軟弱，抗剪強度較低，抗風化能力弱，遇水易軟化，力學強度顯著降低，工程地質性質相對較差，承載力也遠低於砂岩。節理裂隙發育，構成水平層狀塊裂結構，岩體的強度和變形特徵嚴格受到層面及節理面組合的控制。在邊坡地帶，岩體垂直節理、卸荷節理及風化節理發育，形成斜坡危岩體。泥岩與砂岩力學性質的較大差異，以及砂岩與泥岩差異風化的影響，由砂岩和泥岩構成的斜坡體易發生鼓脹、錯斷等形式的變形破壞。另外，泥岩透水性差，易形成相對隔水層，構成軟弱結構面，誘發滑坡的發生（表2-9）。
表2-9 泥岩物理力學指標統計表
② 有請地質專家：有一種岩石，受潮或遇水就軟化為砂，這是什麼岩，有什麼價值
你說的不是岩石，是風化程度極高的風化岩，或是一種砂質土。由於缺乏生物作用，有機養分少，不利於種植。
③ 岩土類型和性質
岩土體是地質災害的載體，地質災害一般都是通過岩土體的變形破壞而表現出來的，是地質災害成生的物質基礎。
受地殼運動的控制，「蘭—鄭—長」工程地段分布有不同年代、成因、物質成份和結構的岩土體，類型復雜多樣，工程地質性質各異，它們對地質災害的形成、分布和活動起著主導作用。岩土體分布出露的特點是：山區、丘陵以岩體為主，而高原、盆地、平原則以土體為主；管線經過地段絕大多數是土體。下面分別就岩體和土體討論其分布、類型、性質及對地質災害成生的制約。
（一）岩體
岩體在管線工程地段主要分布於甘肅、陝西段的關山—隴山，山西段的中條山、霍山和太原東山，河南段的大交口鎮—觀音堂、義馬—新安和大別山等地段，湖北、湖南段的大別山和江南丘陵地等地段，總長約300km，約占管線全長的10%。
參考國標《岩土工程勘察規范》（GB50021—2001）的規定，先將岩體按堅硬程度分大類，再由岩石的成因類型、岩性和工程性質，將本管道工程沿線的岩體劃分為4類7種（表4-1）。現作簡要討論。
1.堅硬岩類
按成因類型劃分為岩漿岩、變質岩和沉積岩3種亞岩類。
岩漿岩類管線地段分布於祁連山褶皺帶、秦嶺—大別山褶皺帶和揚子地台。分別有加里東期、華力西期、燕山期侵位的，其中祁連山褶皺帶三期皆有，岩性為花崗岩、石英閃長岩；秦嶺—大別山褶皺帶為燕山期花崗岩；揚子地台為加里東期和燕山期的花崗岩和花崗閃長岩。一般呈岩基和岩株狀產出，整體塊狀構造，緻密堅硬，物理力學性質均質，各向同性。應該說其工程性質優良，但在亞熱帶環境中化學風化強烈。地質災害一般不甚發育，以小型崩塌為主。
變質岩類在管線地段的祁連山褶皺帶、華北地台、秦嶺—大別山褶皺帶有分布。祁連山褶皺帶主要出露於關山—隴山地段，為中元古界隴山群和前震旦系，主要岩性為大理岩、黑雲母片麻岩、混合岩、結晶片岩。華北地台出露於山西支幹線的中條山、霍山、太原東山，為太古界涑水群和太岳山群，岩性為混合岩化的黑雲角閃斜長片麻岩、斜長角閃岩、大理岩、磁鐵石英岩、黑雲變粒岩、角閃變粒岩等，岩性復雜，風化較強。秦嶺—大別山褶皺帶出露於大悟一帶，為中上元古界紅安群含磷的變粒岩、大理岩和石英片岩夾片麻岩，抗風化能力較弱。由於受片麻理、片理及節理的影響，使岩體的工程地質性質呈明顯的各向異性和不均一性。地質災害不甚發育，一般以小型崩滑為主。
表4-1 岩體類型匯總表
沉積岩類在丘陵、山區分布較廣，在各大構造單元中皆有，其地質年代自中元古界至中生界早期幾乎皆有，岩性復雜多樣，主要有：中元古界熊耳群和汝陽群的安山玢岩、玄武岩、石英砂岩，新元古界洛峪群三教堂組的石英砂岩（以上均在河南境內）；上元古界長城系、震旦系的石英砂岩、白雲岩、硅質岩、冰磧礫岩等；下古生界寒武系、奧陶系的中厚、厚層碳酸鹽岩；上古生界泥盆系的砂岩和碳酸鹽岩，石炭、二疊系的中厚、厚層狀灰岩和中生界三疊系碳酸鹽岩等（上古生界及中生界皆為揚子地台）。按岩性大類可劃分為火山噴出沉積岩、碎屑岩和碳酸鹽岩三大類。它們的共同特點是，層理構造發育且較厚，抗風化能力較強，但碳酸鹽岩具溶蝕性，岩溶較發育，工程地質性質具各向異性。上述這幾類岩性分布地段地質災害一般不甚發育，有小型崩滑和岩溶塌陷（覆蓋型岩溶地段）等地質災害。
2.較硬岩
按成因類型可劃分為變質岩和沉積岩兩大亞類。
變質岩類分布於祁連山褶皺帶、秦嶺—大別山褶皺帶和揚子地台中，岩性主要是較軟弱片岩和千枚岩、板岩。在祁連山褶皺帶的管線地段，新元古界長城系變質細砂岩、千枚岩；秦嶺—大別山褶皺帶信陽群、商城群的雲母石英片岩、綠色片岩、絹雲石英片岩、淺變質凝灰質砂岩等：揚子地台中元古界冷家溪群和新元古界板溪群的板岩、千枚岩、變質凝灰岩、變質砂岩等。上述各類岩體的共同特點是：片理、千枚理、板理等結構面發育，地面風化較強烈，殘坡積層厚度往往較大。岩體具明顯的各向異性，力學強度相對較弱。崩塌、滑坡和泥石流等山地地質災害較發育。
沉積岩類分布於華北地台和揚子地台中，華北地台岩性主要是上古生界和中生界粘土岩、鋁土岩頁岩、泥質粉砂岩、含煤層；揚子地台主要是泥盆系粉細砂岩、粘土岩、頁岩、泥灰岩。它們層理發育、薄層狀為主，遇水易軟化、崩解，風化也較強烈。由上述岩體組成的丘陵山區，地質災害較發育，主要有崩塌、滑坡、泥石流和採煤引起的地面塌陷和地裂縫災害（在山西、河南境內較突出）。
3.軟弱岩
這大類岩體主要是沉積岩類，較廣泛分布於各大地構造單元中生代晚期和新生代陸相盆地中，地質年代為白堊系、古近系和新近系。由於固結壓密程度低，岩體孔隙率高，強度小，變形大。岩性主要是河湖相的砂礫岩、砂岩和泥岩，夾淡水泥灰岩，含石膏、芒硝。岩石一般干單軸抗壓強度小於30MPa，而新近系岩石成岩性更差，接近於土體，干單軸抗壓強度不足於5MPa，屬極軟岩。這類岩石遇水易軟化崩解，抗風化能力亦低。但這類岩體出露地段地形起伏小，地質災害不發育，主要有膨脹性岩體的輕度脹縮變形災害，還存在采空塌陷災害。
4.軟硬相間岩
這大類岩體主要也是沉積岩類，較廣泛分布於華北地台和揚子地台的古生界和中生界地層中，一般是兩種強度和剛性差異較大的岩性相互成層或間夾；古生界常見的是灰岩與頁岩互層，砂岩與泥頁岩互層，中生界常見的是砂岩與泥頁岩互層。在外力作用下會發生層間錯動和脫開，而在地下水等作用下更會泥化而形成泥化夾層，層面間強度降低而成為典型的軟弱結構面。所以這類地層組合可以稱之為「易滑地層組合」，較易產生滑坡。此外，軟硬相間岩層差異風化顯著，「上硬下軟」組合的條件下，軟岩易形成岩龕，崩塌也較普遍。
（二）土體
土體在管線地段廣泛分布，約佔全長的90%。按地質成因，可劃分為殘積土、坡積土、洪積土、沖積土、淤積土和風積土等；按粒度成份，可劃分為碎石土、砂土、粉土和粘性土。對一些具有特殊成份和結構、工程性質也特殊的土，則可單獨劃分為特殊土，本管線工程的特殊土有黃土類土、膨脹土、鹽漬土和淤泥質土等。這里我們也參考國標《岩土工程勘察規范》（GB50021—2001）的規定，將土體劃分為碎石土、砂土、粉土、粘性土和特殊土5大類（表4-2）。以下分別就一般土和特殊土作簡要討論。
1.一般土體
一般土體包括各種成因類型的碎石土、砂類土、粉土和粘性土。
（1）碎石土：
碎石土指的是土中粒徑d＞2mm的顆粒質量超過總質量50%的土。根據規定，碎石土可再劃分為礫質土、卵（碎）石土和漂（塊）石土，它們的粒徑分別＞2mm、20mm或200mm的質量，超過總質量50%。一般沖積成因的碎石土分選性和滾圓度較好，位於河床和河流階地二元結構的下部，而其他成因的則較差。本工程各段情況是：甘肅段礫卵石佔45%～70%，粒徑一般 20～80mm，呈次圓—次稜角狀，一般分布於沖洪和平原表層之下。陝西段分布於渭河及其各支流以及山前洪積扇。河流沖積成因者在河漫灘和河床地段，在渭河幹流厚度可達20～40m，結構較均一；而洪積扇區則為大小混雜的砂卵石為主。山西段主要分布於汾河、龍鳳河和瀟河等山間河谷地段，以砂卵礫石為主，磨圓較好，級配良好。河南段主要分布在伊洛河、沙潁河等諸河流河谷區，以砂礫卵石為主。湖北—湖南段碎石土多分布於低山丘陵斜坡地帶，多為殘坡積成因，碎石成分隨母岩而變化。一般碎石土較疏鬆，孔隙比大，滲透性強，地基承載力高。
表4-2 土體類型匯總表
（2）砂類土：
砂類土指的是土中粒徑d＞2mm的顆粒質量不超過總質量的50%,d＞0.075mm的顆粒質量超過總質量50%的土；根據顆粒級配還可劃分為礫砂、粗砂、中砂、細砂和粉砂，一般是沖洪積成因的。此類土在本工程的情況是：甘肅段分布於洪積平原表層土之下，主要由粉細砂、中細砂組成，鬆散—中密狀態。陝西段分布於渭河及支流的漫灘、一級階地和古河道中，以中細砂和粉細砂為主，常含少量礫石，除河漫灘地段外，砂層均埋藏於細粒土之下，厚度不均一，多呈透鏡體狀，孔隙度大，滲透性強，中粗砂是良好的地基持力層，而飽水粉細砂則易產生震動液化。山西段分布於黃河、汾河及其較大支流的河床、河漫灘和階地，一般為砂礫石混合，厚度較大。也有在山前傾斜平原區前緣的洪積砂礫石，與細粒土組成多層結構。河南段分布除了與碎石土相同外，在沙潁河以南淮河平原各河流河漫灘和一級階地前緣地帶，表層之下為中細砂，稍密—中密狀態，厚度不穩定。砂類土一般級配較好，滲透性較強，一般是良好的地基持力層，但在地震烈度≥Ⅶ區需關注飽和粉細砂的震動液化問題。
（3）粉土和粘性土：
粉土和粘性土也可稱之為「細粒土」，前者是土中粒徑d＞0.075mm的顆粒質量不超過總質量的50%，且塑性指數ⅠP≤10的土；而後者則ⅠP＞10的土。這兩類土大量廣泛分布於鄭州—長沙段洪沖積平原和丘陵地段。具各種成因類型。一般洪沖積成因的土體較密實，孔隙比小，含水量相對較少，透水性弱，強度高，地基承載力高。而丘陵地帶的殘坡積成因者往往與碎石土混雜，土體孔隙性大，透水性相對較強，在久雨或強降雨時，易產生坡積層崩滑。
2.特殊土
（1）黃土類土：
黃土類土是第四紀時期特殊的大陸鬆散沉積物，它在世界各地分布廣而性質特殊。這類土在我國主要分布於西北、華北和東北地區，面積達60萬km2以上，以北緯34°～45°之間最為發育，這些地區位於我國西北沙漠區的外圍東部地區，具有大陸性乾旱少雨氣候的特點。黃土類土從早更新世（Q1）開始堆積，經歷了整個第四紀，直至現今還未結束。按地層時代及其基本特徵，黃土類土可分為3類：老黃土、新黃土和新近堆積黃土（表4-3）。老黃土是Q1、Q2時期堆積的，分別稱「午城黃土」和「離石黃土」，一般無濕陷性；新黃土一般是Q3時期堆積的，稱「馬蘭黃土」，也有Q4早期的，具濕陷性，分布面積最廣（約佔60%）；新近堆積黃土一般是Q4晚期堆積的，濕陷性不一。各地黃土類土總厚度不一，陝甘黃土高原地區最厚，可達100～200m，河谷地區一般只有數米至30m左右，且主要是新黃土。黃土類土的成因一直是爭論的熱點問題，但普遍的看法是，風積成因是主要的，也有沖積、洪積、坡積、冰水堆積等成因類型。顆粒成份以粉粒為主，富含碳酸鈣，具大孔性，垂直節理發育，具濕陷性等特徵者，稱 「典型黃土」，而有些特徵不明顯者則稱「黃土狀土」。下面討論一下本管線工程黃土類土的特性。
本管線工程的黃土類土分布於蘭州—鄭州段（含山西支幹線）。不同地段黃土類土的粒度成份和結構有所不同，所以其物理力學指標和工程地質性質也有明顯差異。下面我們以Q3典型的濕陷性黃土為代表作分析。
首先是黃土的顆粒組成，將蘭州、西安、太原、洛陽四地作比較（表4-4）。可以看出它們的差異，總趨勢是：由西北往東南砂粒和粉粒含量愈來愈小，而粘粒含量則愈來愈大，而粉粒所佔比例最大是一致的。所以有人將西部黃土稱之為「砂黃土」，而東部為「粘黃土」。 黃土的顆粒組成對其濕陷性有一定影響，即砂粒含量愈多，濕陷性愈強，而粘性愈多則濕陷性愈弱。
表4-3 不同年代黃土的特徵
表4-4 濕陷性黃土的顆粒組成單位：%
各地濕陷性黃土的基本物理力學性質指標列於表4-5中。
由西往東的總趨勢是：土體的密度和天然含水率愈來愈大，液限和塑性指數也愈來愈大，孔隙比愈來愈小；而三項力學性質指標變化規律則不明顯。而且可看出，隴西和隴東地區指標相近似，關中地區與汾河流域也比較接近，而豫西地區與前面的4個地區則又有明顯差異。上述規律很重要，因為它與黃土的濕陷性相關的，即自西往東濕陷性逐漸變弱。
管線地段濕陷性黃土的濕陷系數（δs），經大量統計後匯總於表4-6中。從表中可看出，濕陷系數隴西地區最大，隴東地區次之，關中地區汾河流域再次之，而豫西則最小；而且高階地的濕陷系數要大於低階地。按有關規定，δs＞0.015時，該黃土為濕陷性土；δs為0.015～0.03時濕陷性輕微，δs為0.03～0.07時濕陷性中等；δs＞0.07時，濕陷性強烈。所以說，隴西和隴東地區黃土具中等—強烈濕陷性，關中地區和汾河流域黃土具中等濕陷性，而豫西地區黃土為輕微—中等濕陷性。
表4-5 各地濕陷性黃土基本物理力學性質指標
表4-6各地黃土濕陷系數（δs）統計表
濕陷性對黃土地區地質災害的成生和活動關系密切，地基的濕陷變形破壞本身就是黃土地區特殊的地質災害。此外由於黃土結構疏鬆，以及大孔性和垂直節理發育，潛蝕地質災害也很普遍。由於黃土的濕陷和潛蝕特性，還可誘發崩塌、滑坡和泥石流災害。
（2）膨脹土：
具有明顯遇水膨脹和失水收縮的土稱膨脹土。這類土在我國主要分布在南方山前丘陵、壠崗和二、三級階地上，大多數是晚更新世及以前的殘坡積、沖洪積和湖積物。從外表看，膨脹土一般呈紅、黃、褐、灰白等不同顏色，具斑狀結構，常含有鐵錳質或鈣質結核。土體常有網狀開裂，有臘狀光澤的擠壓面，類似劈理。土層表面常出現各種縱橫交錯的裂隙或龜裂現象，這與失水土體強烈收縮有關。膨脹土的脹縮特性，主要是土中含有較多的粘粒，一般粘粒含量高達35%以上，而且這些粘粒大部分為親水性很強的蒙脫石和伊利石等粘土礦物，膨脹收縮能力較強。天然狀態下，膨脹土一般緻密堅硬，天然含水率較小，所以土體常處於硬塑或堅硬狀態，壓縮性較低，強度較高；但在浸水膨脹後，強度明顯降低，壓縮性增大。膨脹土的這種脹縮特性，對工程建設會帶來危害。按我國有關規定，凡自由膨脹率δef大於40%者，即可定名為膨脹土，40%≤δef＜65%為弱膨脹土，65%≤f＜90%為中等膨脹土，δef≥90%為強膨脹土。
本管線工程的膨脹土主要分布於湖北境內的黃陂縣周港、應城支線和五里橋—賀勝橋—橫溝橋一帶：在河南境內的平頂山、周口西、郾城—駐馬店的沙汝河平原和確山—信陽北的低山丘陵也有零星分布。
湖北境內的膨脹土主要分布於高程30～45m的壠崗和崗間坳溝地帶，自然地形坡度平緩。土體時代為更新世，顏色呈棕黃、褐黃、棕紅色，土體平均自由膨脹率：周港一帶下更新統82%（最大99%），應城支線中更新統62%（最大109%），五里橋—賀勝橋一橫溝橋一帶上更新統44%（最大72%）。土體脹縮性危害主要導致當地居民低層建築牆體拉裂破壞，斜坡和水渠邊坡坍滑。
河南境內的膨脹土分布於淮河平原邊緣的平頂山東和確山—信陽北的低山丘陵，以及沙汝河平原之間的周口和郾城—駐馬店地段。土體時代為中、晚更新世，顏色呈棕黃、灰綠、棕紅色，乾燥時呈硬塑狀態，裂隙發育，含鐵錳質和鈣質結核，平均自由膨脹率43.5%。平頂山以膨脹破壞為主，而信陽多以收縮破壞為主，多發生在乾旱季節。
（3）鹽漬土：
土中易溶鹽含量大於0.5%的土稱為鹽漬土。由於它發育於地表土層中，與道路、低層建築等有關，主要是土的腐蝕作用以及鹽脹和溶陷作用對工程建設的危害。鹽漬土按地理分布可分為濱海鹽漬土、沖積平原鹽漬土和內陸鹽漬土等類型。我國鹽漬土主要分布在北方諸省區。鹽漬土的形成及其所含鹽的成分和數量與當地的地形地貌、氣候條件、地下水的埋藏深度和礦化度、土壤性質和人類活動有關；它的厚度並不大，一般分布於地表以下1.5～4m范圍內，且由地面至深部含鹽量逐漸減少。鹽漬土的形成一般是由於地下水埋深過淺（甚至出露地面），蒸發強烈而鹽分在地表的聚積所致。
鹽漬土的性質與所含鹽分和含鹽量有關。土中的鹽類主要是氯鹽、硫酸鹽和碳酸鹽三類，因此鹽漬土也相應地劃分為氯鹽漬土、硫酸鹽漬土和碳酸鹽漬土（表4-7）。鹽漬土中所含鹽分及其數量對土的工程地質性質影響很大。由於土成分的改變，影響了土的結構，從而影響了塑性、透水性、膨脹性、壓縮性、擊實性等性質。
表4-7 鹽漬土的分類
本管線工程的鹽漬土主要分布於甘肅段通渭以西、陝西段華縣—華陰地段和山西段的永濟市東北伍姓湖區（K48～K54）及清徐張花營村—榆次西榮（K451～K464）地段。
甘肅段通渭以西地段河谷平原一級階地潛水位埋深很淺，經測定，土壤中平均含鹽量3.4%，最大可達8%～15%，屬硫酸—氯型中—超鹽漬土。
陝西段華縣—華陰地段的鹽漬土是由於黃河三門峽水庫淤積和回水，引起潛水位壅高，使渭河南岸赤水河至方山河一級階地中部成為浸沒區，而導致土壤鹽漬化。但近年來當地大量開采地下水，潛水位埋深增大，鹽漬化已幾近消失。
山西段永濟伍姓湖區地勢低窪（比周邊低5～8m），表層土由粉質粘土和粉土組成，潛水位埋深0～3m，土中含鹽量1.06%～1.18%，類型為硫酸—氯型，屬中鹽漬土。清除張花營村—榆次西地段地勢較周邊略低，表層土為粉土，潛水位埋深0.2～3m，土中含鹽量0.44%～1.12%，類型為氯—硫酸鹽型，屬弱—中鹽漬土。硫酸鹽結晶膨脹以及腐蝕作用，對管道將有一定危害。
（4）淤泥質土：
淤泥質土是指在水流緩慢甚或靜水環境中沉積，有微生物參與作用的條件下，含較多有機質，而疏鬆軟弱的粘性土，它是近代在濱海、湖泊、沼澤、河彎、廢河道等地區沉積的未經固結的一種特殊土。從外觀看，這類土常呈灰、灰藍、灰綠和灰黑等顏色，污染手指並有臭味。土中含有大量親水性強的粘土礦物（蒙脫石和伊利石佔多數），有機質含量較多（一般含量 5%～15%），天然孔隙比大於1，天然含水率大於液限。其結構形式常為蜂窩狀或棉絮狀，疏鬆多孔，壓縮性很強，地基承載力很低。我國淤泥質土的地理分布基本上可分為兩大類：一類是沿海沉積的，另一類是內陸和山區湖沼盆地沉積的。前者分布穩定而厚度大，後者常零星分布且厚度小。
本管線工程的淤泥質土主要分布於湖北—湖南段。管道經過長江等13條大中型河流的沖湖積平原低窪地段，有較大范圍的淤泥質軟土分布，有機質含量大於1.5%，岩性為淤泥、淤泥質粘土和淤泥質粉土，呈軟塑—流塑狀，天然含水率多大於35%，最高達133%，孔隙比1～2.02，最高達3.12，壓縮系數一般大於0.5MPa-1，最高可達3.68MPa-1，凝聚力一般9.8～29.4k Pa，內摩擦角6°～15°，地基承載力，天然狀態下一般為25～55k Pa，常導致建築物過量沉降和不均勻沉降。很顯然，這類土體對管溝開挖影響較大，常導致溝坡坍塌擠出而不易成形。此外，對場站地基穩定性也有影響。
④ 岩石遇水內聚力和內摩擦角的變化，有什麼規律嗎
岩石浸水飽和後強度會發生降低，（內聚力和內摩擦角當然也會相應減小）稱為岩石的軟化性。岩石的軟化性取決於岩石的礦物組成和空隙性。當岩石中含有較多的親水性和可溶性礦物，且含大開空隙較多時，岩石的軟化性較強。如粘土岩、泥質膠結的砂岩、礫岩和泥灰岩等岩石，軟化性較強，軟化系數一般在0.4～0.6，甚至更低。軟化系數是岩石的單軸抗壓強度的變化系數，和內聚力、內摩擦角的變化有線性關系。常見岩石的軟化系數如下表：
花崗岩：0.72～0.97
輝綠岩：0.33～0.90
玄武岩：0.3～0.95
砂岩：0.65～0.97
頁岩：0.24～0.74
石灰岩：0.70～0.94
片麻岩：0.75～0.97
千枚岩：0.67～0.96
石英岩：0.94～0.96
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以上引自《岩體力學》，武漢地大99版
⑤ 中風化泥岩遇水多久後軟化
中風化泥岩遇水會軟化，具體時間要計算。軟化系數是耐水性性質的一個表示參數，表達式為K=f/F。K—材料的軟化系數。f—材料在水飽和狀態下的無側限抗壓強度，MPa。F——材料在乾燥狀態下的無側限抗壓強度，MPa。
⑥ 強風化岩遇水都會軟化嗎
會軟化。
強風化岩遇水易軟化崩解，是因為強風化花崗岩被水泡後受到擾動，工程性質急劇降低而已。
⑦ 軟岩崩解機理分析
岩石浸水之後,引起其強度降低的性質稱為水對岩石的「軟化作用」。岩石抵抗水的軟化作用的性能主要取決於岩石中親水性礦物和易溶性礦物的含量以及岩石中孔隙與微裂隙的發育程度。親水性或可溶性礦物的含量愈多,岩石中的孔、裂隙愈發育,岩石愈易軟化、崩解。
通過對泥化夾層岩組X射線粉晶衍射分析測試結果(見表3-2)可知,其成分以黏土礦物為主(含84%～92%),其餘為石英、長石、方解石等,由於伊利石等黏土礦物顆粒較小,親水性很強,當水進入岩石的孔隙、裂隙中時,細小岩粒的吸附水膜便會增厚,引起岩石體積的膨脹。由於這種體脹是不均勻的,使得岩石內產生不均勻的應力,部分膠結物會被稀釋、軟化或溶解,加之大多都含先存裂隙及微裂縫(見表4-3),於是導致岩石顆粒的碎裂解體。如伊利石與水發生物理化學反應引起軟岩膨脹,可使原體積增加50%～60%。
下面從兩個方面來分別研究幾種典型岩組的崩解機理。
1.泥質含量與崩解特性的關系
泥質岩(泥化夾層與炭質頁岩岩組)遇水後,宏觀裂隙的增生擴張和崩解軟化,是同在水的作用下軟岩的物質組成、微結構與微孔隙的變化緊密相關的,崩解軟化是軟岩內部微觀結構和微孔隙的宏觀反映。從圖4-2a可以看出,不同岩組泥質含量對其崩解度的影響,從泥化夾層、炭質頁岩到泥質粉砂岩,其含泥量依次減少,其崩解性也愈來愈差。圖4-2b為所有軟岩與泥質含量的關系曲線,得對數關系式為S=70ln(Wm)-215。炭質頁岩與泥化夾層試樣崩解現象均極為明顯,而且崩解速度很快。由前述知6#剖面,即進水口發育L10層間剪切破碎帶內含泥化夾層、炭質頁岩佔50%以上,遇水極易崩解,嚴重影響進水口邊坡的穩定性,在工程當中應該引起重視。
圖4-2 泥質含量對崩解度的影響曲線
2.循環崩解次數與崩解特性的關系
炭質頁岩與泥化夾層岩組大部分試樣已100%崩解,其崩解物由碎屑、角礫及大小不一的碎塊組成,崩解穩定後取崩解物進行顆粒篩分,篩分試驗結果如圖4-3所示,從圖中看出不同岩性,顆粒大小分配也有明顯的差異,炭質頁岩與泥化夾層試樣曲線類似,得出小於0.5mm粒徑的顆粒含量佔20%～30%,含量較高,即由岩石轉化成土,無法多次循環崩解,只進行一次循環。而泥質粉砂岩顆粒大多大於16mm,粒徑相對較大。顆粒大小的不同,也說明其崩解的差異性。
圖4-3 軟岩崩解物粒度分析曲線圖
圖4-4 循環崩解次數與崩解度的關系曲線
因此對於循環次數與崩解特性的分析,只針對煤和泥質粉砂岩岩組,如圖4-4所示。
從關系曲線圖4-4a中可以看出,煤岩組試樣在經過第二次循環崩解以後,崩解度均為降低的趨勢,第3次崩解後,除2#與5#試樣有明顯增加外,其餘試樣仍為遞減。2#與5#試樣由於前兩次在重復試驗中未崩解,而在第3次試驗時達到崩解狀態,說明煤在反復的乾燥與潮濕的環境條件下,也會發生不同程度的崩解。
第一次將1#-2泡水,崩解現象不明顯,有少量碎屑脫落,沉於水底;第2次泡水,表面裂隙有所擴大,崩解不明顯,有少量岩屑脫落沉於水底;第三次泡水,試樣表面吸附有氣泡,較少量崩解。整個試驗過程,試樣即使在反復干濕循環條件下,也無大量崩解,說明其崩解性很差。
由鏡下鑒定分析結果得知,2#-2岩性為含泥煤,岩石緻密未見裂隙,煤質組分形成過程中有陸源雲母碎片的沉積,有陸源物質、粉砂的混入。但實際上其遇水之後崩解性很差,說明其膠結性很好,而對於有機質膠結的軟弱岩土,由於有機質的憎水性,故不易崩解。
鏡下鑒定5#-2為含雲泥粉砂質泥岩變形紋層狀含炭質泥頁岩,含泥80%,粉砂15%,炭屑及有機質5%,在被反復干濕循環後,再次遇水,崩解明顯。即開始泡水時,表層先存裂隙,有所擴大,但並未達到崩解,在多次循環後,裂隙擴大,內部夾泥較多,遇水後產生泥化,崩解明顯,從崩解現象也可以看出,在第三次循環過程中,水表層覆蓋有泥膜,水色混濁,為損失量,也為崩解物的一部分。
從圖4-4b可以看出,泥質粉砂岩岩組試樣在經過3次循環崩解以後,崩解度均有降低的趨勢,即隨崩解次數的增多,崩解度無明顯反彈現象,說明已崩解完全。由試驗過程描述可知,試樣在初崩時刻現象不明顯,崩解是慢慢進行的,從開始冒氣泡到微裂紋繼續擴展。隨著在靜水中浸泡時間的增加,導致微裂紋繼續增大,隨後可見有岩屑、煤屑崩解,混入水中,大多懸浮停於試樣表面,還可見有小的岩塊脫離試樣表面,沉於水底。第二次循環崩解試樣為第一次的未崩解物,有較少裂隙存在,整體較完整,因此崩解現象不明顯,到第三次時所取的未崩解物,幾乎完整,不存在較明顯的裂隙,因此試驗過程幾乎無崩解,從而也得出結論為泥質粉砂岩崩解性差。
鏡下鑒定3#-3為條帶狀粉砂質泥岩,6#-3為粉砂質泥質岩,含泥較多,但經過3次循環崩解後崩解度急劇下降,說明在試樣表層含泥在第一次崩解過程中已泥化,內部為泥質粉砂岩,含泥較少,已很難崩解。
3.軟岩崩解試驗成果分析
根據崩解試驗的現象、崩解物形態將該區軟岩的浸水崩解破壞形式進行以下分類。
A類:泥糊狀破壞,完全崩解,崩解時間短,崩解現象非常明顯(一般含泥較重)。
B類:碎屑狀破壞,其碎屑直徑1～5mm;崩解現象較明顯。
C類:角礫狀破壞,角礫直徑5～10mm;崩解現象存在,少量崩解物。
D類:碎塊狀破壞,碎塊直徑大於10mm;崩解不明顯,有極少量崩解物。
E類:浸水穩定,不破壞;隨時間增加,崩解仍穩定,幾乎無崩解性。
根據顆粒篩分結果及上述分類依據,各軟岩岩組具體分類及崩解度范圍見表4-5。從表中可以看出,炭質頁岩與泥化夾層極易崩解,屬於A類,遇水易產生崩解,破壞後含水量會顯著增大,其吸水率可以超過液限,原岩強度完全喪失,屬遇水極不穩定的岩石。泥質粉砂岩與煤崩解性較差,屬於B、C、D類,屬遇水較不穩定岩石,無E類。
表4-5 軟岩崩解試驗成果表
續表
通過試驗分析,樞紐區內發育的幾種典型軟岩,均屬於遇水不穩定岩石。在崩解過程中,化學性質沒有變化,只是強度迅速降低,表面上與岩石的風化相似,但變化過程短暫。時間越長,崩解越徹底,且經過有限的時間後,呈穩定狀態。在工程施工中除注意防止其失穩外,在支護工作方面要予以特別加強。
⑧ 遇水軟化岩石有多少
泥質岩，泥質膠結的碎屑岩，板岩，千枚岩，片岩，火山凝灰岩。幾乎所有的軟質岩石都是易於軟化的，有泥質岩，泥質膠結的碎屑岩，板岩，千枚岩，片岩，火山凝灰岩，水岩作用是造成水庫岸邊坡岩體強度劣化的主要因素，尤其對於千枚岩這類特殊性岩體，遇水時強度劣化現象尤為明顯。
⑨ 岩土的水理性質應包括哪幾個方面
【學員問題】岩土的水理性質應包括哪幾個方面？
【解答】1、岩土體的給水性
重力作用下，少量的水能夠由岩土體縫隙流出，通常以給水度作為能力強弱的衡量，大多由實驗室方法來測定給水度。
2、岩土體的脹縮性
脹縮性是指岩土體由於失水而收縮或吸水而膨脹的特性。岩土的脹縮性標准指標有體縮率、膨脹率、收縮系數、自由膨脹率等。岩土體由於失水，會導致顆粒的間距變小，造成土顆粒表面的結合水膜變薄，從而使得岩土體收縮。浸水後的岩土體，其顆粒距離變大，導致了結合水膜的變厚，從而造成了岩土體的膨脹。岩土體的反復膨縮變形是導致建築物開裂以及損壞的重要原因。
3、岩土體的崩解性
岩土體具有浸水而濕化的特性。岩土體內有水浸入，造成對岩土體內部的結構連結削弱與破壞，還會造成岩土體內部的少量膠結物溶解。水分子吸附於土塊的顆粒表面，在土塊表面形成的水化膜削弱了土顆粒的連結作用。
4、岩土體的軟化性
軟化性是指岩土體在浸水後會降低岩土的力學強度的特性。軟化性是評價岩石耐風化能力的主要指標，常以軟化系數對其進行表示。粘性土層、頁岩、泥質砂岩、泥岩等岩土體，一股都存在軟化性，、由於地下水的作用，在岩石層的易軟化地段常有軟弱夾層生成，導致了岩體的整體性和強度降低。
5、岩土體的透水性
透水性是指岩土體允許少量的水在自身的重力作用下通過的特性。通常以滲透系數來表示其透水能力的強弱。相對來說，堅硬岩體的裂隙較發育，透水性較好，鬆散的岩體顆粒較為細小和均勻，透水性較弱。
⑩ 有請地質專家：有一種岩石,受潮或遇水就軟化為砂,這是什麼岩,有什麼價值
你說的不是岩石,是風化程度極高的風化岩,或是一種砂質土.由於缺乏生物作用,有機養分少,不利於種植.