南北方红土工程地质特性对比分析摘要：在前人研究成果的基础上，以北方三趾马红土和南方网纹红土为例对比总结了北方三趾马红土与南方网纹红土的工程特性，并总结出两者之间工程地质特性的不同之处，为在南北方红土区工程地质活动的不同提供参考。Abstract：BasedontheresultsofpreviousstudiesonthecomparativesummaryoftheengineeringgeologicalcharacteristicofthenorthernHipparionredclayandsouthernPatternedredclay，thispapersummedupthedifferenceofthem，whichprovidesareferenceforthedifferencebetweenNorthandSouthengineeringgeologicalactivity.关键词：三趾马红土;网纹红粘土;工程地质特性Keywords：hipparionredclay;patternedredclay;engineeringgeologicalcharacteristic中图分类号：K903文献标识码：A文章编号：1006-4311（2015）03-0280-020引言红土在我国南、北方均有分布。在北方的陕西、甘肃东部、宁夏、山西、内蒙西部的广大地区分布的红土因为富含三趾马化石而被称为三趾马红土;红土在南方的主要分布区域是在长江以南的低山丘陵区，包括湖南、江西、云南南部等地，以网纹红土为主。公路、铁路、水利、建筑等很多工程地质活动过程中都会遇到红土，但是由于所处环境的不同，南、北方红土表现出不同的工程地质特性。本文通过对北方三趾马红土和南方网纹红土工程特性的对比，揭示它们的工程特性的异同。1形成时代及成因三趾马红土裂隙发育，裂隙面常分布有黑褐色铁质胶膜和斑点，并且红土层富含碳酸钙，这与上新世中国北方处于相对稳定的近似亚热带氧化为主的古气候环境相吻合，因此，说明三趾马红土是在相对湿润的第三纪上新世形成[1]。三趾马红土主要分布在第三纪上新世的沉积盆地中，以泥质沉积物为主，这表明三趾马红土是以湖相沉积为主。在我国长江以南地区广泛分布着一种特殊的红粘土，因铁质迁移而具有鲜明的网纹状结构，因此被称为网纹红粘土[2]。它们是在第四纪更新世期间高温湿润的气候条件下，原来存在于地表浅部的土受到特定的地质作用而形成的。对于网纹红粘土的形成，一般认为其首先经历了红土化，再经历网纹化[3]。网纹红粘土有多种成因类型，总体分为水成说和风成说[2，4]。2物质组成成分特征通过对黄土高原甘肃、陕西、山西、河南四省数十个样品三趾马红土矿物成分的分析结果表明，三趾马红土中的主要的粘土矿物为蒙脱石与伊利石类矿物，伴生少量高岭石，且蒙脱石所占比例高于伊利石，有效蒙脱石含量高（一般为15%～35%），其化学成分以富钙铁氧化物和碱性物质为主[5]。网纹红粘土一般呈块状、胶斑状结构，粘土成分含量较高，主要矿物成分以高岭石类矿物为主，含少量伊利石和极少量蒙脱石类矿物，这些矿物成分都是经母岩风化演变而来的。网纹红土的化学成分主要以富铁铝氧化物和贫碱及碱土金属为特征[2-4]。3工程特性3.1基本物理水理指标根据曲永新[5]对黄土高原四省区三趾马红土所做的几十个原状样的性质指标统计结果和王清[4]、黄英[6]等在对湖南、江西、湖北等地的网纹红粘土物理性质指标统计结果整理，如表1所示。由表1可见较高的粘聚力是三趾马红土的最大特点，其粘聚力主要来自三趾马红土中大量游离氧化铁的胶结作用，三趾马红土中Fe2O3的含量可达3.12%～7.16%，其氧化铁的存在形式主要为针铁矿和赤铁矿。由于含水量不稳定，网纹红粘土的塑性指数变化范围较大，粘聚力相对较小。3.2结构和构造三趾马红土地层中含有大量碳酸钙质结核或结核层，多者可达数十层，碳酸钙质结核形状各异，大小不等，如果结核出露于地层表面，风化后呈多孔状海绵结构。此外，三趾马红土中裂隙较多，裂隙面常分布有黑褐色的铁质胶膜和斑点。根据扫描电镜（SEM）的观察显示，三趾马红土中粘土矿物与其它碎屑颗粒具有混杂堆积的特点，并呈紧密排列状态。碎屑颗粒磨圆度很差，多呈棱角状和次棱角状。粘土矿物有集中分布现象，粘土矿物成分在土体中，主要以粘粒片形式出现，多以“面―面”叠聚为主，粘粒片较薄，边角多呈翘卷状，并以连续的非定向密集排列组成粘粒基质[1，6]。网纹红土属于粘土和粉质粘土（亚粘土），具有粒膜结构或团聚结构。在网纹红土中，砂粒...