膨胀土

膨胀土

开放分类：工业技术、轨道交通、理工学科、道路工程术语

膨胀土【expansive soil】指的是具有较大的吸水后显著膨胀、失水后显著收缩特性的高液限粘土。

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，具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形、浸水承载力衰减、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。

膨胀土在我国的分布范围很广，如广西、云南、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。

膨胀土是指粘粒成份主要由强条水性矿物质组成，并且具有显著胀缩

性的粘性土。在我省陕南地区分布较为广泛。该土具有吸水膨胀.失水收缩并往复变形的性质，对路基的破坏作用不可低估，并且构成的破坏是不易修复的。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。所以，膨胀土的处理是本工程的重要课题。

膨胀土的物理性质及力学性质分析

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，另一类以伊力土和高岭土为主。蒙脱石粘土在含水量增加时出现膨胀，而伊力土和高岭土则发生有限的膨胀，引起膨胀土发生变化的条件，分析概述如下：

1．含水量

膨胀土具有很高的膨胀潜势，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膨胀而引起的破坏。当粘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。

2．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。

3．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。

膨胀土路基处理

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，原有的密实度也不禁相同，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。

结束语

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

膨胀土的判别与分类

膨胀土的判别与分类 路基土工 2008-05-03 20:02 阅读19 评论0 字号：大中小 膨胀土的判别与分类 --摘自西部项目《膨胀土地区公路勘察设计技术研究》研究成果 膨胀土在我国大部分地区均有分布。膨胀土的胀缩性直接影响着建筑物的安全性，它不仅造成房屋成群开裂，公路、铁路塌方，而且可导致膨胀土边坡产生表层浅滑现象，造成农田水利设施的破坏，影响人们的生活环境。因此，在工程地质勘察中，必须正确地识别膨胀土与非膨胀土，准确地判定膨胀土的胀缩性等级，这有助于合理进行拟建建筑物的设计与地基处理，对保障建筑物安全与人们的生活环境具有非常重要的意义。一、膨胀土的定义 1996年《公路路基设计规范》（JTJ013-95）的膨胀土定义是：“膨胀土系指土中含有较多的粘粒及其亲水性较强的蒙脱石或伊利石等粘土矿物成分，它具有遇水膨胀，失水收缩，是一种特殊膨胀结构的粘性土。”从这个定义上来看，膨胀土的主要特性是膨胀和收缩。但膨胀和收缩是一个十分复杂的问题，不仅仅是遇水膨胀和失水收缩这么简单。在增加溶液电解质浓度的情况下，即使是遇水，膨胀土也会产生收缩现象。因此，膨胀土的膨胀和收缩是在水和电解质共同作用下的结果。另外，定义中指出土中含有较多的亲水性较强的蒙脱石或伊利石等粘土矿物成分的说法也不确切。如果膨胀土中仅含伊利石显示不出膨胀土具有较强的膨胀与收缩特性，伊利石的亲水性仅为蒙脱石的十分之一。膨胀土的胀缩特性主要是由亲水性粘土矿物蒙脱石决定的。因此，《膨胀土地区建筑技术规范》（GBJ112-87）给出的膨胀土的定义更为恰当：“膨胀土应是土中粘粒成分主要由亲水矿物组成，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的粘性土。” 二、膨胀土判别指标 要鉴别某种土是否属于膨胀土，应根据本身的固有属性来进行区分，只有内在的主要固有属性才是控制膨胀土工程特性的决定性因素；至于在膨胀土地区各种建筑物的稳定程度，只能用作辅助的判别。所以对膨胀土的判别原则，首先应从工程地质观点出发，分析土体的裂隙特征，概括出能反映膨胀土工程性质的实际情况，能代表膨胀土规律的主要指标。 能否充当膨胀土的判别指标，主要看它能否满足以下三个条件： 能反映膨胀土的本质; 指标的测定简单便捷; 指标数据可靠，重现性好。 可能用来判别膨胀土的指标分述如下： （1）界限含水量反映土粒与水相互作用的灵敏指标之一，在一定程度上反映了土的亲水性能。它与土的颗粒组成，粘土矿物成分，阳离子交换性能，土粒的分散度和比表面积，以及孔隙水溶液的性质等有着十分密切的关系。通常有液限、塑限、缩限三个定量指标。 （2）胀缩总率反映膨胀土粘土矿物成分和结构特征。 （3）粒度成分反映膨胀土物质组成的特性指标。

公路膨胀土路基施工处理措施

公路膨胀土路基施工处理措施 1、公路路基膨胀土结构现状 膨胀土主要是由强亲水性粘土矿物蒙脱石和伊利石组成的，是具有膨胀结构、多裂隙性、强胀缩性和强度衰减性的高塑性粘性土。膨胀土在天然状态下常处于较坚硬状态，对气候和水文因素有较强的敏感性，这种敏感性对工程建筑物会产生严重的危害。膨胀土胀缩引起建筑物的破坏常常具有多次反复性和长期潜在的危险性，会给人类造成灾害。膨胀土问题直到30年代后期才被土力学工程师们所认识，工程界逐渐领悟到结构物的破坏，除了沉降的原因外，有时还有膨胀土胀缩的原因。随着经济建设的迅速发展，膨胀性粘土研究越来越引起了人们的注意。膨胀土性质研究主要是从微观结构、渗透性、强度和变形四个方面来进行的。笔者认为，膨胀土的研究还需从以下几方面着手: 1．1 进一步加强膨胀土微结构方面的研究，认识其胀、缩变形和破坏机理，以指导其他方面的研究； 1．2 加强非饱和土理论，特别是荷载、含水量、吸力之间关系的研究，从而真正揭示膨胀土的强度和变形特性； 1．3 加强现场测试，通过现场试验，发展新的应用性的数值分析计算理论和方法；

1．4 加强膨胀土工程处理方面的研究，以解决工程实际问题。 2、膨胀土的工程特性 在交通部部颁现行《公路路基设计规范》(JTJ013-95)中采用粘粒含量小于2μm的百分比和自由膨胀率及膨胀总率三个指标，把膨胀土分为强膨胀土、中膨胀土和弱膨胀土三个级别。膨胀土的工程特性大致可以归纳如下。 2.1 胀缩性 膨胀土吸水后体积膨胀，使其上面的建筑物或路面隆起，如膨胀受阻即产生膨胀力；失去水分后体积收缩，造成土体开裂，并使其上面的建筑物下沉。 2.2 崩解性 膨胀土浸水后体积膨胀，在无侧限的条件下则发生吸水湿化。不同类型的膨胀土其崩解性不一样，强膨胀土浸入水后，几分钟内很快就完全崩解；弱膨胀土浸入水后，则需要经过较长的时间才能逐步崩解，且不完全崩解。

广西膨胀土地区条文说明

广西膨胀土地区 建筑勘察设计施工技术规程 条文说明 广西壮族自治区建设厅 2005.12

目录 3 勘察 (1) 3.1 广西膨胀土的分类和判别 (1) 3.2岩土工程勘察基本要求 (2) 3.3 土的胀缩性和膨胀土地基评价 (5) 4 设计 (8) 4.1 一般规定 (8) 4.2 地基计算 (8) 4.3 总平面设计 (13) 4.4 结构设计 (14) 4.5 地基基础设计 (14) 4.6建筑结构设防原则 (15) 4.7坡地 (15) 4.8管道 (15) 5 施工 (15) 5.1一般规定 (15) 5.2 地基和基础施工 (16) 5.3建（构）筑物的施工 (16) 6 维护和管理 (16)

3 勘察 3.1.1～3.1.4 广西膨胀土的分类，沿用《广西膨胀土地区工业与民用建筑勘察、设计、施工和维护条例》（以下简称《广西膨胀土条例》）的分类标准，在工程应用中易于操作和使用。 关于膨胀土的判别指标，不同部门、不同地方有不同的标准，如： 国标《膨胀土地区建筑技术规范》（GBJ112-87）是采用50mL 量筒测定的自由膨胀率δef ≥40%定为膨胀土。 军标《膨胀土地区营房建筑技术规范》（GBJ2129-1994）对粘土当δef >35%并最大体缩率δsm ≥8%定为膨胀土；对红粘土、粉质粘土当δef ≥30%并最大体缩率δsm ≥8%定为膨胀土。 《云南省膨胀土地区建筑技术规定》（1989年1月）对粘土当δef ≥35%并具有野外膨胀土特性的定为膨胀土；对亚粘土、红粘土当δef ≥30%并具有野外膨胀土特性的定为膨胀土。 公路部门建议采用自由膨胀率δef 、标准吸湿含水率ωa 和塑性指数Ip 三项指标综合判定，即当自由膨胀率δef ≥40%，标准吸湿含水率ωa ≥2.5%及塑性指数Ip ≥15时定为膨胀土。（注：标准吸湿含水率ωa 为在标准的温度下（25℃±2℃），和标准的相对湿度下（60%±3%），膨胀土试样恒重后的含水量。） 《广西膨胀土条例》（1985年）根据成因类型、液限及采用100mL 量筒测定的自由膨胀率δef100综合判定。 从胀缩总率与自由膨胀率的关系和胀缩总率与液限的关系来看（见本说明图3.1.1和图3.1.2），自由膨胀率与胀缩总率关系明显，而液限与胀缩总率关系不明显，故取消用液限作判据。 关于自由膨胀率的试样方法，原《广西膨胀土条例》是采用100mL 量筒进行测定。目前国家规范规定采用50mL 量筒进行测定。为统一试验标准，本次修订的自由膨胀率的试验采用50mL 量筒进行测定，与国家试验标准一致。用100mL 量筒测定的自由膨胀率δef100与用50mL 量筒测定的自由膨胀率δef 的关系为（见本说明图3.1.3）： 0302.0729.0100-=ef ef δδ …………（3.1.1） 式中 δef ――采用50mL 量筒测定的自由膨胀率（％）。 δef100――采用100mL 量筒测定的自由膨胀率（％）； 各类膨胀土的判别指标界限值是沿用原《广西膨胀土条例》的自由膨胀率δef100 界限值 用本说明中式（3.1.1）换算得出的。

高岭土和膨胀土特性

高岭土与膨胀土特性 一、高岭土： 质纯的高岭土具有白度高、质软、易分散悬浮于水中、良好的可塑性和高的粘结性、优良的电绝缘性能；具有良好的抗酸溶性、很低的阳离子交换量、较好的耐火性等理化性质。因此高岭土已成为造纸、陶瓷、橡胶、化工、涂料、医药和国防等几十个行业所必需的矿物原料。高岭土在造纸工业的应用十分广泛。主要有两个领域，一个是在造纸(或称抄纸)过程中使用的填料，另一个是在表面涂布过程中使用的颜料。 1. 化学式 Al2O3-2SiO2-2H2O 2．粒度分布 粒度分布是指天然高岭土中的颗粒，在给定的连续的不同粒级(以毫米或微米筛孔的网目表示)范围内所占的比例(以百分含量表示)。高岭土的粒度分布特征对矿石的可选性及工艺应用具有重要意义，其颗粒大小，对其可塑性、泥浆粘度、离子交换量、成型性能、干燥性能、烧成性能均有很大影响。高岭土矿都需要进行技术加工处理，是否易于加工到工艺所要求的细度，已成为评价矿石质量的标准之一。各工业部门对不同用途的高岭土都有具体的粒度和细度要求。如美国对用作涂料的高岭土要求小于2μm的含量占90—95%，造纸填料小于2μm的占78—80%。 3．可塑性 高岭土与水结合形成的泥料，在外力作用下能够变形，外力除去后，仍能保持这种形变的性质即为可塑性。可塑性是高岭土在陶瓷坯体中成型工艺的基础，也是主要的工艺技术指标。通常用可塑性指数和可塑性指标来表示可塑性的大小。可塑性指数是指高岭土泥料的液限含水率减去塑限含水率，以百分数表示，即W塑性指数=100(W液性限度-W塑性限度)。可塑性指标代表高岭土泥料的成型性能，用可塑仪直接测定泥球受压破碎时的荷重及变形大小可得，以kg·cm表示，往往可塑性指标越高，其成型性能越好。高岭土的可塑性可分为四级。 可塑性强度可塑性指数可塑性指标 强可塑性>153.6 中可塑性7—152.5—3.6 弱可塑性1—7<2.5 非可塑性<1 4．结合性 结合性指高岭土与非塑性原料相结合形成可塑性泥团并具有一定干燥强度的性能。结合能力的测定，是在高岭土中加入标准石英砂(其质量组成0.25—0.15粒级占70%，0.15—0.09mm粒级占30%)。以其仍能保持可塑泥团时的最高含砂量及干燥后的抗折强度来判断其高低，掺入的砂越多，则说明这种高岭土结合能力就越强。通常凡可塑性强的高岭土结合能力也强。 5．粘性和触变性 粘性是指流体内部由于内摩擦作用而阻碍其相对流动的一种特征，以粘度来表示其大小(作用于1单位面积的内摩擦力)，单位是Pa·s。粘度的测定，一般采用旋转粘度计，以在含70%固含量的高岭土泥浆中的转速来衡量。在生产工艺中，粘度具有重要意义，它不仅是陶瓷工业的重要参数，对造纸工业影响也很大。据资料表明，国外用高岭土作涂料，在低速涂布时要求粘度约0.5Pa·s，高速涂布时要求小于1.5Pa·s。

膨胀土地基处理方法

膨胀土地基处理方法 膨胀土地基的处理应根据地基土的胀缩等级和性能特点，膨胀土的埋深、厚度，气候条件，场地的工程、水文地质情况，建筑物的结构类型，上部荷载等诸多因素，尽量消除或减缓膨胀土的不良特性，保持膨胀土工程特性的相对稳定性，改良膨胀土的本身性质以克服其湿敏感性，通过改变基础形式、埋置深度等几种有效途径。结合施工经验、现场条件及当地资源分布状况进行综合评定，因地制宜确定安全经济、合理可行的方案。有针对性地选择一种或几种方法综合处理膨胀土地基，处理方法如下。 桩基础 采用桩基础可使地基的持力层穿透膨胀土层坐落在稳定土层上；小

高层及高层建筑由于上部结构传递的荷载较大，采用条形基础、独立基础、整体筏形基础时地基承载力不能满足要求，一般情况下小高层及高层建筑在非膨胀土地基上也大多采用桩基础。 换填法 换填法通常用于多层建筑，换填厚度通过变形计算确定，一般应大于大气影响层深度，用非膨胀性换填材料换填膨胀土，如粘性土、砂土、灰土和砂砾石等，消除或减小地基胀缩变形，从根本上消除基土胀缩的不良特性。施工工艺简单，材料来源广，采用人工或机械将基础下部一定深度范围内的膨胀土挖掉，然后分层摊铺、碾压非膨胀性换填材料，严格控制填料的含水量、干密度、摊铺厚度、碾压机械的质量、碾压遍数，可以满足多层建筑的地基承载力，同时采取一些辅助排水措施，能从根本上彻底消除膨胀土的危害，是一种简单而有效的处理方法。 垫层法 垫层法通常用于1~3层的低层建筑，上部结构荷载相对小。与换填法施工工序基本相同，铺设每边宽出基础250?mm以上，300~600?mm厚砂垫层、砂石垫层可以减小地基胀缩变形和调节膨胀土地基沉降量，具有一定的补偿功能，抑制膨胀土胀缩变形产生的危害，砂垫层同时还可防止地下水通过毛细作用上升，避免地基遭受湿胀作用的影响。 土质改良法 常规做法是在膨胀土中掺入一定比例（具体掺量由试验确定，通常5%左右）的石灰、水泥和粉煤灰等固化材料或其他化学固化剂，通过一系列的物理、化学反应，改变膨胀土中矿物成分的组成结构，降低或消

膨胀土地区路基施工技术要点

膨胀土地区路基施工技术要点 1、原地面的处理 2、膨胀土的填筑 3、膨胀土路堑开挖 首先明白什么是膨胀土：具有较大吸水膨胀、失水收缩特性的高液限粘土称为膨胀土。土的液限WL>40%,塑性指数IP>17，多数在22~35之间。自由膨胀率一般超40%。按工程性质分为强膨胀土、中膨胀土、弱膨胀土。 膨胀土地区的路堤会出现沉陷、边坡溜塌、路肩坍塌和滑坡等变形破坏。路堑会出现剥落、冲蚀、溜塌和滑坡等破坏。 一、膨胀土地区原地面处理 二级及二级以上公路路堤基底处理应符合以下规定： 1、高度不足1m的路堤，应按设计要求采取换填或改性处理等措施处治。 2、表层为过湿，应按设计要求采取换填或进行固化处理等措施处治。 3、填土高度小于路面和路床的总厚度，基底为膨胀土时，宜挖除地表0.3~0.6m的膨胀土，并将路床换填为非膨胀土或掺灰处理。若为强膨胀土，挖除深度达到大气影响深度。 二、膨胀土的填筑 1、强膨胀土不得作为路基填料。中等膨胀土经处理后可作为填料，用于二级及二级以上公路路堤填料时，改性处理后胀缩总率不大于0.7%。胀缩总率不大于0.7%的弱膨胀土可直接填筑。 2、膨胀土路基填筑松铺厚度不得大于300mm;土块粒径应小于37.5mm。 3、填筑膨胀土路堤时，应及时对路堤边坡及顶面进行防护。 4、路基完成后，当年不能铺筑路面时，应按设计要求做封层，其厚度应不小于200mm。横坡不小于2%。 根据膨胀土自己膨胀率的大小，选用工作质量适宜的碾压机具，碾压时应保持最佳含水量；压实土松铺厚度不得大于30cm;土块应击碎至粒径5cm以下。 在路堤与路堑交界地段，应采用台阶方式搭接，其长度不应小于2m,并碾压密实。 三、膨胀土地区路堑开挖 1、路堑施工前，先施工截、排水设施，将水引至路幅以外。 2、边坡施工过程中，必要时，宜采取临时防水封闭措施保持土体原状含水量。边坡不得一次挖到设计线，应预留厚度300-500mm,待路堑完成后，再分段削去边坡预留部分，并

浅述膨胀土判定方法与标准

浅述膨胀土判定方法与标准 膨胀土是土体颗粒成分由强亲水性矿物组成，对环境湿热变化敏感的高液限粘土，具有显著湿胀干缩和反复湿胀干缩，同时具有多裂隙性，超固结性，强度衰减性等特殊性质。膨胀土对工程建设危害很大且具有反复性。膨胀土地区房屋建筑大量开裂变形，铁路路基边坡经常坍方、滑坡，公路经常路堤沉陷、纵向开裂、坍肩，路堤边坡滑坍，以及路堑边坡剥落、冲蚀、泥石流、滑坍等病害，公路路面经常出现大幅度的随季节变化的波浪变形。 膨胀土主要特征： 1、粘粒（<0.002mm）含量》≥30%； 2、粘土矿物中蒙脱石、伊利石等强亲水性矿物居主导地位； 3、土体随含水量增加，体积膨胀产生压力，土体受热干燥失水收缩形成干缩裂缝； 4、膨胀收缩变形随环境湿热变化多次重复，引起强度衰减； 5、属于液限大于40%的高液限粘土； 吸水膨胀，失水收缩是粘性土共性，膨胀土只是粘性中很特殊的一种土体。若对膨胀土漏判，会给工程埋下隐患，造成病害。若把普通粘土误判成膨胀土，或对其胀缩潜势判断有误，将增大工程规模，增加工程造价造成浪费。故正确判定膨胀土在工程中意义重大。 当今，国内外判定膨胀土的方法指标很多，甚至国内不同行业间的判定方法指标也不相同。基本分为物理法、化学法、力学法。物理法主要根据土的粒度组成与稠度性质判定；化学法主要分析土的矿物成分或化学性质因而判定；力学法主要以膨胀力指标判定。还有以物理、化学、力学性质指标综合判定。 一、国外判别方法 1、前苏联建筑法规： ①土质遇水，eL=WLeL-e01+e0π≥0.3,考虑土的膨胀性， 式中：eL——液限状态WL时土的孔隙比， e0——天然状态时土的孔隙比； GS——土的相对密度；

膨胀土处理

摘要：对膨胀土的工程地质特性分析，结合多年对膨胀土地基有效处理的实践经验，提出对膨胀土地基处理的要点，供大家参考。 关键词：膨胀土；地基特性；处理 膨胀土是一种粘性土，其粘粒中含多量的亲水矿物，又具有大量的利于水楔的微裂隙结构，在环境湿度变化的影响下，土体将产生强烈的胀缩变形，粘土均具有吸水膨胀、失水收缩的性能，只有当其膨胀压力或收缩裂缝反复作用，达到危害砖石结构建筑物的稳定和安全时，才称此粘土为膨胀土。膨胀土对建筑物的危害性的研究越来越得到重视。 1 膨胀土在我国的分布及判别 1.1 膨胀土在我国的分布 我国是世界上膨胀土分布面积最广的国家之一，每年我国由于膨胀土地基致害的建筑面积达1000×104平方米左右。在北京、河北、西安、成都一线东南的广大区域内，膨胀土的分布最普遍，也最集中，在晋、冀、鲁、豫、陕、川、云、贵、桂、粤、湘、甘、苏、鄂等省区均有分布。 1.2 膨胀土的判别 土的试验指标中粘粒含量>35%，塑限≤13%，液限≥38%，胀缩总率≥5%，达到以上临界值时的土可判定为膨胀土。膨胀土的膨胀性可用自由膨胀率指标来反映。自由膨胀率即为烘干土在水中增加的体积与原体积的比。自由膨胀率<40%时为非膨胀土；40%≤自由膨胀率<65%时为弱膨胀性土；65%≤自由膨胀率<90%时为中膨胀性土；90%≤自由膨胀率时为强膨胀性土。另外，不同类型的膨胀土具有不同的结构特征。灰白色粘土，网状裂隙很发育，土体呈碎块状结构，水对其影响特别显著，为强膨胀土；棕黄色粘土，裂隙发育充填有薄层连续白色粘土，呈层状结构，水对其影响显著，一般为中膨胀土；棕黄或红色粘土夹姜石，裂隙较发育，部分为灰白色粘土充填，呈厚层状或块状结构，一般为胀土（也为中等膨胀土，但其膨胀性稍差一些）；灰褐或褐黄色粘土，裂隙不发育，随机分布，呈块状结构，一般为弱膨胀土。 2 膨胀土地基特性及其在建筑物的破坏特征 2.1膨胀土地基特性 膨胀土具有吸水膨胀、失水收缩性能和强度衰减性，并且有再吸水再膨胀、再失水再收缩的特性。地基膨胀土浸水膨胀，建筑物则上升隆起；地基膨胀土失水收缩，建筑物则产生下沉或开裂，膨胀土的胀缩变形量直接影响到建筑物变形破坏的程度。膨胀土在一般性自然条件下，表现为强度较高、压缩性较低、含水量小、呈硬塑状态，很容易被误认为是原状土，因此对建筑物具有相当大的潜在破坏性。膨胀土的胀缩性和裂隙性是它的两个重要属性，而压力和含水量又是影响膨胀土性能的两个主要的外界因素。土的膨胀率在不同的压力下是不同的，基底压力越大，土膨胀率越低；相反，基底压力越小，则土的膨胀率越高，膨胀度越大，越容易发生破坏，而含水量的变化则表现得更为突出。例如，在膨胀土地区的建筑物的变形与破坏，在雨季，含水量大，而产生隆胀破坏；在旱季，含水量降低，则出现收缩裂隙现象严重。 2.2 膨胀土地区建筑物破坏特征

膨胀土地区边坡排水和防护设计论文

膨胀土地区边坡的排水和防护设计【摘要】以高速公路通过膨胀土地区的边坡为例，介绍膨胀土地区高等级公路边坡排水和防护设计，边坡（路堤、路堑）的排水和防护设计及做法，根据不同的土质情况，采用的排水和防护设计的效果进行了评析，总结膨胀土地区利于边坡稳定的排水和防护设计及进行不同的处理方法，为今后类似工程提供参考。 【关键词】膨胀土；边坡；排水；防护；设计 the drainage and protective design of the highway slope in swelling soil area 【abstract】taking the slope in swelling soil area on highway as an example .this paper introduces the drainage and protective design of the of high grade highways in swelling soil area. as well as the drainage, protective design and practice of slopes (embankment and road cutting). according to different soil status,this paper analyzes the effect of the adopted drainage and protective design and summarizes the drainage and protective design facilitating the stability of slopes in swelling soil area and different ways of treatment, providing reference for similar construction in the future. 【key words】swelling soil;highway slope;drainage;protection;design 自由膨胀率>40%和液限>40%的粘性土可初步判定为膨胀土。膨

膨胀土地基的处理

第3章膨胀土地基的处理 3.1 膨胀土的判别方法与标准 准确判别膨胀土及评价膨胀势大小是膨胀土地基处理首要解决的问题。若将膨胀土漏判或将强膨胀土判为弱膨胀土，会给工程埋下隐患;若将普通土误判为膨胀土或将弱膨胀土为强膨胀土，会造成经济的巨大浪费。已有的工程教训证明，许多膨胀土的工程危害是由工程人员对膨胀土误判造成。目前，国内外关于膨胀土判别分级的指标有几十种之多，我国不同行业之间的判定方法与标准亦不相同。国内工程设计常用的判别标准主要有以下３类。第4类为本设计建议使用的判别标准。 ⒈原国家建委标准[3］ 该规范以自由膨胀率为判据，特殊情况下可以根据蒙脱石含量来确定自由膨胀率大于40%,或蒙脱石含量大于７%时，可判定为膨胀土。其后的《建筑地基基础设计规范》也有相近内容的规定。膨胀上的分级标准见表3－1 表 3-1 膨胀土级别标准(原国家建委) 自由膨胀率（%）蒙脱石含量 (%） 膨胀土级别自由膨胀率 (%) 蒙脱石含量 （%） 膨胀土级别 >100 60—１0０ >2５ 1４—25 强膨胀土 中膨胀土 40—６0７—1４弱膨胀土 2.铁道部行业标准[4] 规则中,膨胀土的判别分为初判和详判。初判适用于踏勘与初测阶段,详判适用于定测与施工图设计阶段。初判依据为土的现场宏观地质特征、自由膨胀率、液限。土的现场宏观地质特征符合膨胀土特征,且自由膨胀率Ｆs≥4０%,液限Wl≥40%时，判定为膨胀土。膨胀土的现场宏观地质特征详见《规则》。 详判时,使用自由膨胀率、蒙脱石含量与阳离子交换量3项指标。当符合其中2项指标时，判别为膨胀土。 注:ＣＥC 100表示100g干土的阳离子交换量，单位为(mmol)ＮＨ ４ +。

膨胀土的判别及其危害防治

膨胀土的判别及其危害防治 【摘要】：文章阐述了膨胀土的判断方法及几种防治处理措施 【关键词】：膨胀土危害判别防治 1 膨胀土的危害 膨胀土是指土中粘土矿物成分主要由亲水性粘土矿物组成，具有明显的吸水膨胀和失水收缩性能的高塑性粘土。而且，这种土强度较高，压缩性很小，并有较强的膨缩特点。 在其上的构筑物随季节气候的变化而反复产生不均匀的升降，而产生大量裂缝。另外膨胀土的超固结特性不仅使路堑边坡坡脚产生较大的剪应力，而且还会带来强度的应变软化，造成边坡坍滑。 2 膨胀土的特殊性质 2.1膨胀干缩性 膨胀土中含有较多强亲水性粘土矿物质，如蒙脱石、伊利石等。当土体浸水时，土颗粒表面的结合水膜增厚，使颗粒间距拉大，从而引起土体膨胀；当土体失水时，结合水膜减薄，颗粒间距缩小，从而引起土体缩小。随着土体含水量的增减，膨胀力也产生相应的变化。2.2 多裂隙性 反复的干缩湿胀，致使土中的裂隙十分发育。裂隙不仅破坏土体的连续性和完整性，而且也为地表水的浸入形成了通道。而水的浸入又加速了土体的软化及裂隙生成。 2.3 超固结性 在地质历史上，膨胀土地层曾受过比现在更大的前期固结压力，使土体处于超固结状态。 2.4力学性质 2.4.1膨胀潜势 简单的讲，就是在室内按AASHO标准压密实验，把试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。 2.4.2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

高液限土膨胀土特殊路基处理专项施工方案

高液限土膨胀土特殊路基处理 专项施工方案

特殊路基专项施工方案 1 编制目的 依据《XX省高速公路建设标准化管理指南》的要求，为了更好的指导特殊路基段的施工，克服质量通病，提高管理水平，保证工程质量。按照“优质、高效、安全、绿色”发展的要求，全面落实“双标管理”制度，树立单位企业形象，创造良好的信誉。 2 编制依据 2.1 XX高速XX至XX段12标两阶段施工设计图纸； 2.2 《公路路基施工规范》、《公路工程质量检验评定标准》等； 2.3 XX公司下发的有关施工管理、技术文件规定； 2.4我单位拥有的科技成果，工法成果，机械机具设备、管理水平，技术装备以及多年从事类似工程所积累的丰富经验。 3 工程概况 本标段第12标起点位于XX县小三江镇西侧与A2合同段接线，向南经文安、江灶、沿小三江水和S263南下，经大获、小利、大利、植物，至合水电站西侧，与第13标段相接，起讫里程为：K121+688.667～K133+200，标段全长11.528Km。 路线设计为双向四车道高速公路，设计行车速度100km/h，整体式路基宽26米，中央分隔带2.0米，分离式路基宽13米，桥梁与路基同宽。汽车荷载等级为公路—Ⅰ级。 3.1自然地理情况 3.1.1地形、地貌 本标段地处南岭山脉南缘，山峦起伏，总体呈北高南低的趋势。地貌为构造剥蚀中低山地貌。主要分布在K121+688.677（起点）～K133+200（纵点）。走廊带内地势较高，山体较大，山坡较陡峭，河谷下切深。地面高程为200～550m，地形最大高差100～400m。 3.1.2气候、水文情况 本标段地下水类型可分为第四系松散层孔隙水、层状岩裂隙水和块状岩裂隙

膨胀土知识

膨胀土知识简介 1膨胀土的研究意义 膨胀土是粘粒成分主要由亲水矿物(主要是蒙脱石、伊利石、高岭石等)组成，液限大于40%，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特征的粘性土。在自然条件下，一般多呈硬塑或坚硬状态，具黄、红、灰白等色，裂隙较发育，常见光滑面和擦痕。膨胀土分布广泛，在世界六大洲的40多个国家都有分布。自1938年美国开垦局在俄勒冈州的一例基础工程中首次认识了膨胀土问题，膨胀土开始引起人们的关注。由于它具有显著的胀缩性，存在较多裂隙软弱面，常常给膨胀土地区的工程建设造成严重的破坏，给人民的财产造成巨大的损失。膨胀土给工程建筑带来的危害，既表现在地表建筑物上，也反映在地下工程中。它不仅包括铁路、公路、渠道的所有边坡、路面和基床也包括房屋地基；甚至还包括这些工程中所采取的稳定性措施如护坡、挡土墙和桩等。以至从某种意义上讲，膨胀土对工程建筑的危害是无所不包的[1]。这种危害往往是长期的、渐进的、潜在的，有时是难以处理的，美国工程界称之为“隐藏的灾害”。据统计，美国由于膨胀土造成的损失平均每年高达20亿美元以上，已超过洪水、飓风、地震和龙卷风所造成的损失的总和，全世界每年造成的损失达50亿美元以上。 我国是膨胀土分布广、面积大的国家之一，先后己有20多个省市发现有膨胀土，其中主要分布在河南、湖北、广西、云南等省（见图1－1），在内蒙、东北等地也有发现。早在五六十年代，就因其工程问题引起人们对它的重视。我国由于膨胀土地基致害的建筑面积达1000万m2左右，铁路、公路及建筑物受到的危害也很严重。南水北调中线工程将穿过三百余公里的膨胀土地区，膨胀土渠坡的稳定问题对工程的正常运行至关重要。研究解决膨胀土边坡稳定问题具有实际意义。 我国膨胀土主要分布中西部地区，见表1－1。长江流域的长江、干支流水系等地区是我国膨胀土分布比较广泛和集中的地域之一（见图1－1）。从第三纪(N2)至第四纪下更新统(Q1 )、中

膨胀土的基本特性

第2章膨胀土的基本特性 2.1 主要工程特性 2.1.1 胀缩性 膨胀土吸水体积膨胀，使其上建筑物隆起，如膨胀受阻即产生膨胀力；失水体积收缩，造成土体开裂，并使其建筑物下沉。膨胀土在缩陷与液限含水率的收缩量与膨胀土，称为极限胀缩潜势。土中有效蒙脱石含量越多，胀缩潜势越大，膨胀力越大。土的初始含水率越低，膨胀量与膨胀力越大。影响膨胀土涨缩性的因素有矿物成分、颗粒组成、初始含水量、压实度及附加荷重等。其中除了矿物成分和颗粒组成的内因因素影响外，初始含水量、压实度及附加荷重的外因因素影响也很大。击实土的膨胀性远比原状土大，密实度越高，膨胀量与膨胀力越大，这是在膨胀土路基设计中特别值得注意的问题[1]。 2.1.2 崩解性 膨胀土浸水后体积膨胀，在无侧限条件下发生吸水湿化。不同类型的膨胀土其崩解性是不一样的，强膨胀土浸入水中后，几分钟内很快就完全崩解；弱膨胀土浸入水中后，则需经过较长时间才能逐步崩解，且有的崩解不完全。此外，膨胀土的崩解特性还与试样的起始湿度有关，一般干燥土试样崩解迅速且较完全，潮湿土试样崩解缓慢且不完全。 2.1.3 多裂隙性 膨胀土中的裂隙，可分垂直裂隙、水平裂隙与斜交裂隙三种类型。这些裂隙将土体分割成具有一定几何形态的块体，如棱块状、短柱状等，破坏了土体的完整性。裂隙面光滑有擦痕，且大多充填有灰白或灰绿色黏土薄膜、条状或斑块，其矿物成分主要为蒙脱石，有很强的亲水性，具有软化土体强度的显著特性。膨胀土路基边坡的破坏，大多与土中裂隙有关，且滑动面的形成主要受裂隙软弱结构面所控制。 2.1.4 超固结性 膨胀土大多具有超固结性，天然孔隙比较小，干密度较大，初始结构强度较高。超固结膨胀土路基开挖后，将产生土体超固结应力释放，边坡与路基面出现卸载膨胀，并常在坡脚形成应力集中区和较大的塑性区，使边坡容易破坏。 2.1.5 强度衰减性 膨胀土的抗剪强度为经典的变动强度，具有峰值强度极高、残余强度极低的特性。由于膨胀土的超固结性，其初期强度极高，一般现场开挖都很困难。然而，由于土中蒙脱石矿物的强亲水性以及多裂隙结构，随着土受胀缩效应和风化作用的时间增加，抗剪强度将大幅度衰减。强度衰减的幅度和速度，除与土的物质组成。土的结构和状态有关外，还与风化作用特别是胀缩效应的强弱有关。这一衰

膨胀土路基施工工艺标准[详]

膨胀土路基施工工艺 膨胀土是一种除具有一般粘性土所共有的物理、化学性质外，主要是由亲水性粘土矿物成份一蒙脱石、伊利石和高岭土所组成，同时具有吸水显著膨胀软化和失水收缩硬裂的变形特征。 根据膨胀土的物理、化学特性，膨胀土分强膨胀土、中等膨胀土和弱膨胀土 很显然，强膨胀土的土质特性最差，中等膨胀土次之，弱膨胀土较好一点我国是一个强膨胀土区域分布较广的一个国家，随着我国国民经济的高速发展，我国的公路建设进入了以高速公路为标志的快速发展阶段，为减少资源的浪 费和人为地破坏生态环境，在我国高速公路的施工建设中根据施工环境采用就地取土的原则。根据膨胀土的特性及高速公路建设的需要，强膨胀土不能够作为路基填料，中、弱膨胀土必须经改性后方可作为路基填料使用，现结合本工程路基中、弱膨胀土改性施工工艺

以供探讨和商榷。 一、原材料要求 石灰：必须具有三级及三级以上要求，并做好每批次的等级抽查工作及施工 现场堆放工作。 土料：在取土坑应清除表层有机土层，对有机质含量超过5%勺土和强膨胀土不能作为路基填料。 二、施工工艺 1根据膨胀土的本身特性，在进行膨胀土路基施工时应尽可能地避开雨季施工，对因工期要求不可能避免时必须采取有效措施。 2、根据地形特点做好路基施工前的清表，碾压和原地翻松处理工作，挖排截水沟，增 大路基表面横坡。 3、根据土场料源做好取土坑击实，试验绘制石灰剂量标准曲线，因料源不同土的最佳 含水量和最大干密度存在较大差异。不同的取土坑对应不同的击实标准。因膨胀土的特殊性宁淮高速公路施工时结合现场碾压情况，在膨胀土改性路基施工中在90 区、93区采用“干法”标准，95区采用 “湿法”标准。 4、膨胀土的改性处理是路基施工质量的保证，在膨胀土的改性过程中一般采用石灰改 性，石灰的剂量一般控制在5%~8（质量比）。掺灰的最佳剂量一般根据不同等 级对路基不同压实度及填料最小强度的要求通过反复 试验而确定的。改性处理后的改性土胀缩总率不应大于0.7，自由膨胀率不大于 40%宁宿徐高速公路的路基填料为5%石灰土，6%石灰土和7%石灰土，结合现 场实际情况及江苏高速公路的经验，采用掺2%生石灰改性。在经过平整清表处 理后的取土场内根据2%勺灰剂量进行取土坑打堆焖 土，经72小时不少于三次的翻拌后方可作为路基填料。 5、改良膨胀土路基施工应分段进行施工，分段施工长度不宜大于200m路基 施工工序应紧密衔接，连续施工。在进行分段施工前应做好试验段的施工，通过试验段的施工总结：上土工艺、石灰土的拌和工艺、土颗粒的粉碎工艺、土的含水量变化及控制、松铺系数的测定、碾压机械的优化和碾压过程中压实度增长规律、改进的石灰剂量标准曲线和快速含水量测试方法、路基压实度、灰剂量的检测方法

膨胀土特性及处治研究

第23卷 第2期重 庆 交 通 学 院 学 报2004年4月Vo1 23No 2JOURNAL OF C HONGQI NG JIAOTONG UNIVE RSI TY Apr.,2004 成都龙泉驿地区膨胀土特性及处治研究 严国全,1 许仁安,2 何兆益1 (1.重庆交通学院土木建筑学院,重庆400074;2.重庆市公路局,重庆400067) 摘要:分析研究了成都龙泉驿地区膨胀土的界限含水量、最大干密度、最佳含水量以及膨胀力 干密度、膨胀力 含水量、有效粘聚力 含水量等之间的关系,探讨了4种固化剂改良方法 石灰、水泥石灰、SB T及STX对改善膨胀土最佳含水量、无侧限抗压强度及膨胀率等的影响. 关 键 词:膨胀土;膨胀力;膨胀率;无侧限抗压强度 中图分类号:U412 22+1 文献标识码:B 文章编号:1001 716X(2004)02 0102 05 膨胀土是指土中含有较多的粘粒及其亲水性较强的蒙脱石或伊利石等粘土矿物成分,具有遇水膨胀、失水收缩的一种特殊膨胀结构的粘质土,鉴于膨胀土具有胀缩性、遇水崩解性、超固结性、易风化性、多裂隙性及强度衰减等特性,利用膨胀土作为路基填料,其压实后的膨胀土与原状结构膨胀土的工程性质有很大不同[1].通常,较强膨胀性的土不得作为填料用土.为了充分利用当地膨胀土,保证路基的强度、刚度和稳定性,需要对当地膨胀土进行分析和研究,提出必要的处治措施,使其具有最小的膨胀率和足够的强度,满足路基设计要求.1 膨胀土特性 1.1颗粒分析 膨胀土颗粒粒径小于0 074mm的细粒成分含量较高,颗粒成分以粘粒为主,一般为高分散性土.遇水后膨胀量大,失水后干缩严重,反复胀缩变形容易导致裂缝的产生.组分分析按公路土工试验规程!(JTJ051 93)颗粒分析试验进行,粒径大于0 074mm的土采用筛分法,粒径小于0 074mm的土采用比重计法,其颗粒组分试验结果见表1. 表1 颗粒组分结果 粒 径(mm)520 50 250 0740 050 0050 002小于该粒径土质量百分数(%)10099 999 799 698 4945241 1.2阿氏限度(塑、液限) 界限含水量是膨胀土工程性质中很重要的一个指标.膨胀土的膨胀潜势S与塑性指数I P存在密切的相关性,土的胀缩一般在塑性指数界定的含水量范围内发生.塑液限试验采用光电联合测定仪[2],测定得出:液限(W L)为55,塑限(W P)为24,塑限指数(I P)为31.根据我国特殊土在塑性图上的分布,该膨胀土属于高液限粘土(C HE),公路沥青路面设计规范规定,当液限大于40%,塑性指数大于18时,属于不稳定的不良筑路材料,应考虑土质特性与自然环境对土基湿度、干密度的影响,控制土的稠度,进行最佳压实,达到要求的压实度,以保证路基的强度与稳定性[3].1.3最佳含水量与最大干密度 最大干密度和最佳含水量对保证路基的性能有很大的关系,对控制路基压实起着非常重要的作用.在实验室采用干土法(土不重复使用),按四分法准备7个试样,分别加入不同水分,拌匀后闷料一夜.采用标准击实仪: 15 2?12试筒,击实功2677 2kJ m3,每层击98次,分3层进行重型击实,得到不同含水量下干密度,见图1.由干密度 含水量关系曲线图可以得出:此种膨胀土最大干密度1 82g c m3,最佳含水量14% 1.4膨胀力 膨胀力是指土体的体积膨胀受到限制时吸水后 收稿日期:2003 04 21;修订日期:2003 06 26 作者简介:严国全(1978-),男,湖北鄂州人,硕士生,从事路基路面材料与结构综合分析研究.

膨胀土路基处理

膨胀土路基处理 膨胀土是指粘粒成分主要由强条水性矿物质组成，并且具有显著胀缩性的粘性土。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。 膨胀土路基处理基本方式： （一）换土 换土是膨胀土路基处理方法中最简单而且有效的方法。顾名思义换土就是挖除膨胀土，换填非膨胀土或沙砾土，换土深度根据膨胀土的强弱和当地的气候特点确定。在一定深度以下的膨胀土含水量基本不受外界气候的影响，该深度称之为临界深度，该含水量称之为该膨胀土在该地区的临界含水量。由于各地的气候不同，各地膨胀土的临界深度和临界含水量也有所不同。换土深度要考虑受地面降水影响而使土体含水量急剧变化的深度，基本上在1～2m，即强膨胀土为2m，中、弱膨胀土为1～1.5m，具体换土深度要根据调查后的临界深度来确定。（二）湿度控制 湿度控制法包括预湿和保持含水量稳定。为控制由于膨胀土含水量变化而引起的胀缩变形，尽量减少路基含水量受外界大气的影响，需在施工中采取一定的措施。如利用土工布或粘土将膨胀土路基进行包封，避免膨胀土与外界大气直接接触，尽量减少膨胀土内部的湿度迁移。水利工程建设中经常采用膨胀土预湿法，用水浸泡地基土或覆盖非膨

胀土以达到膨胀土的湿度平衡。 （三）改性处理 化学固化就是利用石灰、水泥或其他固化材料通过与膨胀土的物理化学作用进行膨胀土的改性处理，以达到降低膨胀土膨胀潜势、增强强度和水稳性的目的。具体来说：石灰的固化作用是由于盐基交换、次生碳酸钙胶结性、粘土颗粒与石灰相互作用形成新的含水硅酸钙、铝酸钙等新矿物而显现出来；水泥的固化作用是由于钙酸盐与铝的水化物和颗粒间的胶结作用，胶结物逐渐脱水和新生矿物的结晶作用，从而降低膨胀土的液限，增大了膨胀土的塑限和抗剪强度；NCS固化材料除具有石灰、水泥的优点消除土的胀缩性外，还有吸水增强作用，改善土的压实性并生成微型加筋结构，提高土的强度。在以往的膨胀土地基处理中已有过许多成功的先例，利用这种处理方法的成败主要取决于固化材料的技术指标和施工工艺。 膨胀土路基的施工处理方法 第一，填高不足1米的路堤，必须换填非膨胀土，并按规定压实。 第二，使用膨胀土作填料时，为增加其稳定性，采用石灰处治，石灰剂量范围为10%～12%，要求掺灰处理后的膨胀土，其胀缩总率接近零为佳。 第三，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。 第四，路堑边坡不要一次挖到设计线，沿边坡预留厚度30～50cm一层，

膨胀土的判别

膨胀土的判别 1.初判 凡野外宏观地质特征符合上述膨胀土的特征的，且自由膨胀率F S ≥40%的土，应初判为膨胀土。 所谓自由膨胀率F S 是由人工制备的烘干土，在水中增加的体积与原体积之比，按下式计算： V V V F W s -= 式中 W V ——土样在水中膨胀稳定后的体积（ml ）； 0V ——土样原有体积（ml ） 。 2.详判 满足以下三项指标的任意两项时，应判定为膨胀土： (1)自由膨胀率FS ≥40%。 (2)蒙脱石含量M ≥7%。 利用二氯化锡容量法测定粘土矿物成分蒙脱石的含量： 10044 .0)/(3210?????-= m A V V T V V M 式中：0V ——加入次甲基蓝量（ml ）； 1V ——所消耗0.1%二氯化锡量（ml ）； 2V ——定容总体积（ml ）； 3V ——取清液体积（ml ） ； T ——滴定度，即每毫升二氯化锡标准溶液相当于0.2% 次甲基蓝的毫升数，由空白求出； m ——式样质量（g ） ； A ——标准次甲基蓝浓度（g/ml ）； 0.44——吸蓝量对蒙脱石的换算系数。

(3)阳离子交换量]100/)([174±≥+ g NH mmol CEC 采用EDTA 按盐速测法，可测定土对溶液中的阳离子交换吸附性能强弱的指标。 阳离子交换量]100/)([4±+ g NH mmol CEC = 100) 1()()(0?+?-?m V V HCl C ω 式中：)(HCl C ——盐酸标准溶液浓度（mol/l ）； V ——滴定式样时消耗盐酸标准溶液体积（ml ）； 0V ——空白试验消耗盐酸标准溶液体积（ml ）； ω——风干土含水量（以小数计）； m ——风干土质量（g ） 。 3.参照《规范》判定 依据《膨胀土地区建筑技术规范》规定，具有下列工程地质特征的场地，且自由膨胀率F S ≥40%的土，应判定为膨胀土：裂隙发育，常有光滑面和擦痕，有的裂隙中充填着灰白、灰绿色粘土，在自然条件下呈坚硬或硬塑状态；多出露于二级或二级以上，山前和盆地边缘丘陵地带，地形平缓，无明显自然陡坎；常见浅层塑性滑坡、地裂，新开挖坑（槽）壁易发生坍塌等；建筑物裂缝随气 候变化而张开和闭合。 4.膨胀土的潜势分类

膨胀土路基处理

膨胀土路基处理 一问题的提出 膨胀土是指粘粒成份主要由强条水性矿物质组成，并且具有显著胀缩性的粘性土。在我省陕南地区分布较为广泛。在安康生物科技工业园区道路施工图设计中，通过对该地区进行地质勘测，发现该地区出露的地层主要为膨胀土，该土具有吸水膨胀.失水收缩并往复变形的性质，对路基的破坏作用不可低估，并且构成的破坏是不易修复的。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。所以，膨胀土的处理是本工程的重要课题。 二膨胀土的物理性质及力学性质分析 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，另一类以伊力土和高岭土为主。蒙脱石粘土在含水量增加时出现膨胀，而伊力土和高岭土则发生有限的膨胀，引起膨胀土发生变化的条件，分析概述如下： 1．含水量 膨胀土具有很高的膨胀潜势，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膨胀而引起的破坏。当粘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。 2．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。 3．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。