与公路地基稳定有关的硬土层有三层：
(1)棕红、红黄色含砂砾粉质粘土,砂砾多呈棱角、次棱角状,粉质粘土呈可塑至硬塑状。层厚5～12m,坡积成因。砾石成分单一,仅见石英砂砾曲砂砾,尽管周边基岩为花岗岩体,但缺少易风化的长石类矿物和花岗岩碎石；且土中难迁移元素高价铁氧化物含量较丰富,达6.78%,两者均说明此土层堆积后,在湿热气候环境下遭受了较强的风化淋滤,造成砾石成分仅为难风化的石英和土中高价铁的富集,土亦呈棕红色。分布在丘陵谷地中,构成沟谷两侧台地。硬土层下部腐木土层属晚更新世晚期的沉积物,因硬土层与此层共同构成沟谷中台地,故亦应属此期沉积物,可称之为早期硬土层。
(2)灰褐、灰色含砂粉质粘土,常具褐黄色铁锈斑点,厚1.0～1.5m,主要分布在山前平原,组成地表土层,覆盖在淤泥或淤泥质土层之上,如K35～K36km段。可塑状,此土工程性质明显优于下伏软土层,其形成时代最新,为全新世晚期,故称之近代硬土层。此层是为淤泥层露出地表后,经脱水、风化淋滤形成,由于形成时间短,故土层中高价铁的含量少,强度也较差,厚度薄但变化均匀。
(3)此处在宽谷底部也分布有流水相沉积物,岩性为粉质质土夹砂层,厚2.0～5.0m同属近代地表硬土层,其下为黄木土层。灰黄、灰白含砂粉质粘土,砂的含量在20%～30%间,可塑,局部夹质纯的白色石英砂层。厚6～9m,分布在山前平原区,埋深5～7m,其上下多为腐木土层。形成时代为全新世中期地层,故称之为中期硬土层。
中期硬土层的形成环境从孢粉分析成果看,多为陆生植被,此是河流泛滥型沉积物,土层中高价铁的含量甚少,反映堆积后风化淋滤作用不强。硬土层的形成既与陆相成因类型有关,又与堆积后接受再沉积上部应力作用有关。(www.xing528.com)
三层硬土层物理力学性质的共同点,含水量低均小于45%；孔隙比多小于1；压缩系数(α0.1～0.2)在0.28～0.55MPa-1间(表2),压缩性小；有机质含量甚少,与路基下软土地层显然不同,称之为硬土层是合适的,均具超固结性。
不同的硬土层的物理力学性质是不同的,由于土样的物理力学性质指标离散性较小,用均值对比,含水量早期硬土层最小,平均值为19.6%,最大为近代硬土层36.0%；密度、塑性指数值也依此排列。但孔隙比近代硬土层最大,均值为0.947,早期硬土层又小于中期硬土层。压缩系数早期硬土层最小,而中期、近代硬土层则较大。
表2 硬土层物理力学性质表
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