花岗岩残积土

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花岗岩残积层的工程地质特征

花岗岩残积土是特定气候、地理、地质环境的产物，

具有特殊的成分和结构特征，其工

程地质性质与一般土不尽相同，属于区域性特殊土。这种特殊性可以归结为“两高两低”

，

即高孔隙比、高强度、低密度和中低压缩性。

一般处于可塑或硬塑状态，矿物成分以高岭石

和石英为主，其工程地质性质取决于其物质成分和结构特征。

1.1 

成因及成分

花岗岩残积土是花岗岩经物理风化和化学风化后残留在原地的碎屑物。

花岗岩的主要成

分是石英

(20%

～

30%)

、长石

(60%

～

70%)

、云母及角闪石

(5%

～

10%)

，呈全晶质等粒结构，

质地坚硬，性质均一，岩块抗压强度高

(120 

～

200MPa)

，但因长石和云母具有节理，使花

岗岩多具有三组原生节理，

而且由于石英和长石的膨胀系数相差近一倍，

在热胀冷缩的过程

中，花岗岩表面容易产生裂隙，

因此花岗岩易风化，尤其是粗粒结构花岗岩更易风化。

南方

气候温暖，

气温高，

雨量足，

相对湿度大，

因此化学风化作用强烈，

残积物以粘土矿物为主，

厚度较大。

花岗岩的化学风化主要是其中占约三分之二的长石在水、

水溶液和空气中的氧与二氧化

碳等作用下发生水解和碳酸化形成高岭石

(Al

2

O

3

·

2SiO

2

·

2H

2

O)

。以正长石

(K

2

O·

Al

2

O

3

·

6SiO

2

)

为例，其水解和碳酸化的化学变化如下：

K

2

O·

Al

2

O

3

·

6SiO

2

+nH

2

OAl

2

O

3

·

2SiO

2

·

2H

2

O+4SiO

2

·

(n-3)H

2

O+2KOH 

K

2

O·

Al

2

O

3

·

6SiO

2

+CO

2

+2H

2

OAl

2

O

3

·

2SiO

2

·

2H

2

O+K

2

CO

3

+4SiO

2

风化程度愈强，

残积土中高岭石含量愈高，

如江西花岗岩残积土中高岭石含量为

66%

～

85%

；平均

75%

；而福建和广东的相应数据分别为

65%

～

93%

、平均

79%

和

70%

～

94%

、平

均

82%

[1]

。高岭石结构致密，但吸水性强，遇水后易膨胀和软化，具可塑性和强压缩性。

从物化特性看，花岗岩残积土的

pH

值很低（属酸性）

，可溶盐和有机质含量都很少，

但游离氧化物含量较多，见表

1-1

[1]

。

表

1-1 

花岗岩残积土部分物化特性指标