膨胀土吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形、浸水承载力衰依坚的激减、干缩裂隙发育等特性，性质极不稳定。常使建筑物来自产生不均匀的竖向或水她平的胀缩变形，造成位移、开裂、倾斜甚至破坏，且往往成群出现，尤以低层平房严重，危害性很大，裂缝特征有外墙垂直裂缝，端部斜向裂缝和窗台下水平裂缝，内、外山墙对称或不对称的倒八字形裂缝等；地坪则出现纵向360百科长条和网格状的裂缝。一般采取换填法进行换土处理！
- 中文名 膨胀土
- 外文名 expansive soil
- 主要成分 亲水性矿物
- 特性 吸水膨胀和失水收缩两种变形特性
- 产品分布 分布范围横很广
名词定义
中文名称
膨胀土
英文名来自称
swelling so360百科il
其他名称
胀缩土(expansive soil)
定义
富含亲水性矿物具有明显的吸水膨胀和失水收缩的高塑性黏质土。
应用学科
水利科技一级学科岩石力学、土力学、岩土工程二级学科土力学水利二级学科
以上内容由全国科学技术名词审内受元天构扬判苏控定委员会审定公布
膨胀土 移权损器鸡速它站喜简要介绍
膨胀土膨反胀土【expansive soil】是土中黏粒成分主要由亲水性矿物组成同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的黏性土。
信息简介
膨胀土的矿物成分主要是蒙脱石,为一种高塑性粘土一般承载力较高
落强消三 具有吸水膨胀、失水收诉段伟参回策编多执身缩和反复胀缩变形、浸水承载来自力衰减、干缩裂隙发育等特性性质极不稳定。常使建筑物产生不均匀的竖向或水平的胀缩变形造成位移、开裂、倾斜甚至破坏且往往成360百科群出现尤以低层平房严重危害性很大裂缝特征有外墙垂直裂缝端部斜向裂缝和窗台下水平裂汽线饭良刻余何扩阻培田缝内、外山墙对称或不对称的倒八字形裂缝等地坪则出现纵向长条和网格状的裂缝。一般于建筑物完工后半年到五年出现。
分布城市
膨胀土滑坡
膨胀土在我国的分布范围很广如广西、云需采重同害龙察今南、河南、湖北、四川、陕西、河北、安徽、江苏等地均有不同范围的分布。膨胀土是特殊土的一种常用的地基处理方法有换土、土性改良、预浸水以及防止地基土含水量变化等工程措施。
膨胀土粘粒成份主要由强亲水性矿则板跑值在未雨首物质组成并且具有显著胀缩性的粘象让阶故水说奏触性土。该土具有吸水膨胀光.失水收缩并往复变形的性历止味口质对路基的破坏作用不可低估并且屋微显利销跟构成的破坏是不易苏准功鲜回死长游既修复的。为了保证道路在较长时间内路基的稳定和路面的平整度达到安全.舒适行车的目的必须解决因膨胀土而造成的一系列工程问题。
膨胀土 主要性质
膨胀劳换远天的右染土的物理性质及力学性质分析
主要成分由亲水性矿物组成有较强的涨缩性多含有钙质或铁锰质结构一般呈棕、黄、褐色及灰白。膨胀土路堤会出现沉陷、边坡溜塌、路肩坍塌和滑坡等破坏现象。路堑会出现剥落、冲蚀、溜塌、滑坡等破坏。
膨胀土按粘土矿物分类可以归纳为两大类一类以蒙脱石为主另一类以伊利石土和高岭土为主。按膨胀性分类可分为弱膨胀、中膨胀、强膨胀三类。蒙脱石粘土在含水量增加时出现膨胀而伊利石和高岭土则发生有限的士冷战求膨胀引起膨胀土发生变化的条件分析概述如下
含水师门营确起会互个历量
膨胀土具有很高的膨胀蛋打潜势这与它含水量的大小及变化有关。如果其含水量保持不变则不会有体积变化。在工程施工中建造在含水量保持不变的粘土上的构造物不会遭受由推广互临企术间膨胀而引起的破坏。当粘续设值轴西谓土的含水量发生变化立即就会产生垂直和水平两个方向的体积膨胀。含水量的轻微题员展理变化仅1%~2%的量值就足以引起有害的膨胀。在安康地区膨胀土对人们的危害较大建造在膨胀土上的地板在雨季来临时土中含水量增加引起的地板翘起开裂屡见不鲜。
一般来讲很干的粘土表示有危险。这类粘土能吸收很多的水其结果是对结构物发生破坏性膨胀。反之比较潮湿的粘土由于大部分膨胀已经完成进一步膨胀将不会很大。但应注意的是潮湿的粘土在水位下降或其它的条件变化时可能变干显示的收缩性也不可低估。
干容重
粘土的干容重与其天然含水量是息息相关的干容重是膨胀土的另一重要指标。γ=18.0KN/m³的粘土通常显示很高的膨胀潜势。在安康地区人们对这种土的评语是“硬的象石头”。这表明着粘土将不可避免地出现膨胀问题。
力学性质
在工程地质中这种粘土的膨胀现象很普遍我们通过土工实验得出粘土的力学指标以供土质力学上的计算。通常对膨胀土的力学分析主要是对其膨胀潜势和膨胀压力的研究后得出的。
Ⅰ.膨胀潜势
膨胀潜势简单的讲就是在室内按AASHO标准压密实验把试困妒死饭血样在最佳含水量时压密到最大容重后使有侧限的试样在一定的附加荷载下浸水后测定的膨胀百分率。膨胀率可以用来预测结构物的最大潜在的膨胀量。膨胀量的大小主要取决于环境条件如润湿程度.润湿的持续时间和水分的转移方式等。因此在工程施工中改造膨胀土周围的环境条件是解决膨胀土工程问题的一个出发点。
Ⅱ. 膨胀力
膨胀力也就是膨胀压力。通俗的讲就是试样膨胀到最大限度以后再加荷载直到回复到其初始体积为止所需的压力。对某种给定的粘土来说其膨胀压力是常数它仅随干容重而变化。因此膨胀力可以方便的用作衡量粘土的膨胀特性的一种尺度。对于未扰动的粘土来讲干容重是土的原位特征。所以在原位干容重时土的膨胀压力可以直接用来论述膨胀特性。
综上所述膨胀土的变化除了土的膨胀与收缩特性这两个内在的因素外压力与含水量的变化则是两个非常重要的外在因素。准确地了解膨胀土的特性及变化的条件就有可能估计到建造在这个地基上的路基及构造物将会产生怎样的变形从而采取相应的地基处理措施。
影响因素
内在因素
主要是指矿物成分及微观结构两方面。
矿物成分膨胀土含大量的活性粘土矿物如蒙脱石和伊利石尤其是蒙脱石比表面积大在低含水量时对水有巨大的吸力土中蒙脱石含量的多寡直接决定着土的胀缩性质的大小。
微观结构这些矿物成分在空间上的联结状态也影响其胀缩性质。经对大量不同地点的膨胀土扫描电镜分析得知面——面连接的叠聚体是膨胀土的一种普遍的结构形式这种结构比团粒结构具有更大的吸水膨胀和失水吸缩的能力。
外界因素
水分的迁移是控制土胀、缩特性的关键外在因素。因为只有土中存在着可能产生水分迁移的梯度和进行水分迁移的途径才有可能引起土的膨胀或收缩。尽管某一种粘土具有潜在的较高的膨胀势但如果它的含水量保持不变则不会有体积变化发生相反含水量的轻微变化哪怕只是1%~2%的量值实践证明就足以引起有害的膨胀。因此判断膨胀土的胀缩性指标都是反映含水量变化时膨胀土的胀缩量及膨胀力大小的。
膨胀指标
自由膨胀率
将人工制备的磨细烘干土样经无颈漏斗注入量杯量其体积然后倒入盛水的量筒中经充分吸水膨胀稳定后再测其体积。增加的体积与原体积的比值称为自由膨胀率。
膨胀率与膨胀力
膨胀率表示原状土在侧限压缩仪中在一定压力下浸水膨胀稳定后土样增加的高度与原高度之比。
以各级压力下的膨胀率为纵坐标压力p为横坐标将试验结果绘制成p-关系曲线该曲线与横坐标的交点称为试样的膨胀力膨胀力表示原状土样在体积不变时由于浸水膨胀产生的最大内应力。膨胀力在选择基础型式及基底压力时是个很有用的指标。在设计上如果希望减少膨胀变形应使基底压力接近于膨胀力。
线缩率与收缩系数
膨胀土失水收缩其收缩性可用线缩率与收缩系数表示。线缩率是指土的竖向收缩变形与原状土样高度之比。表示为
图1
根据不同时刻的线缩率及相应含水量可绘成收缩曲线利用直线收缩段(AB段)可求得收缩系数λ其定义为原状土样在直线收缩阶段内含水量每减少1%时所对应的线缩率的改变值即
λ
胀缩等级
我国《膨胀土规范》规定以50kPa压力下测定的土的膨胀率计算地基分级变形量作为划分胀缩等级的标准表7-3给出了膨胀土地基的胀缩等级。DPHan>内含水量每减少1%时所对应的线缩率的改变值即
| 地基分级变形量Se㎜ | 级别 | 破坏程度 |
| 15≤Se<35 | Ⅰ | 轻微 |
| 35≤Se<70 | Ⅱ | 中等 |
| Se≥70 | Ⅲ | 严重 |
路基处理
在道路工程设计中针对膨胀土的物理性质及力学性质根据地质勘测的详实报告及有关处理膨胀土的经验设计中采用了综合处理的思想并进行了针对性的研究提出如下措施
1填高不足1米的路堤必须换填非膨胀土并按规定压实。
2使用膨胀土作填料时为增加其稳定性采用石灰处治石灰剂量范围10%∽12%要求掺灰处理后的膨胀土其胀缩总率接近零为佳。
3路堤两边边坡部分及路堤顶面要用非膨胀土作封层必要时须铺一层土工布从而形成包心填方。
4路堑边坡不要一次挖到设计线沿边坡予留厚度30∽50cm一层待路堑挖完后再削去予留部分并以浆砌花格网护坡封闭。
5路堤与路堑分界处即填挖交界处两者土内的含水量不一定相同原有的密实度也不尽相同压实时应使其压实的均匀.紧密避免发生不均匀沉陷。因此填挖交界处2米范围内的挖方地基表面上的土应挖成台阶翻松并检查其含水量是否与填土含水量相近同时采用适宜的压实机具将其压实到规定的压实度。
6施工时应避开雨季作业加强现场排水。路基开挖后各道工序要紧密衔接连续施工时间不宜间隔太久。路堤.路堑边坡按设计修整后应立即浆砌护墙.护坡防止雨水直接侵蚀。
7膨胀土地区路床的强度及压实标准应严格遵守国家有关规定.规范。
综合结束
膨胀土是影响道路及其它构造物建设的一种特殊土质在实际工程中其破坏力是巨大的。解决膨胀土的问题应着重从影响其物理.力学性质变化的内在因素和外在因素上考虑从而通过改变土的力学性质达到处理的目的。一个工程有其自身的特点及建设条件在安康生物科技工业园区道路设计中处理膨胀土的措施正在施工中应用有的措施已显示出良好效果有些对其功效尚需进一步实践证明。
土的弱膨胀性 受岩体结构的影响弱膨胀性岩土遇到水后有时不发生膨胀现象反而表现为显著的湿陷性给工程带来很大危害。
长沙理工大学郑健龙教授带领的科研团队攻克“公路癌症”膨胀土技术这一世界性难题荣获2009年度国家科技进步一等奖。