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《膨胀土地区地质灾害的分析与防治》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、中国地质大学研究生课程论文课程名称地质灾害分析与防治教师姓名#############研究生姓名·········研究生学号############3研究生专业地质工程所在院系工程学院类别:学术硕士日期:2015年7月评语对课程论文的评语:平时成绩:课程论文成绩:总成绩:评阅人签名:注:1、无评阅人签名成绩无效;2、必须用钢笔或圆珠笔批阅,用铅笔阅卷无效;3、如有平时成绩,必须在上面评分表中标出,并计算入总成绩。膨胀土地区地质灾害的分析与防治##########(中国地质大学工程学院,湖北武汉430074)摘要::膨胀土对工程建设有较大的影响,同时也是诱发地质灾害的诱因
2、之一,由于其危害性大,造成的工程问题突出,因此对膨胀土的研究处理成为岩土工程和工程地质领域的全球性技术难题之一。本文阐明了膨胀土研究的理论和工程意义;对目前关于膨胀土机理的研究做了简要介绍,并介绍了了膨胀土的常用的判别方法及膨胀土的具体治理措施。0前言膨胀土广泛地分布在世界六大洲的40多个国家,在各类岩土工程,诸如房屋和桥梁地基、水利、交通工程以及地下民防建设中均时有遇到。对它的认识和处理涉及到一系列的理论与工程技术问题,多年来一直是困惑着人们的难点。下面分别从膨胀土的膨胀机理和分类方法来阐述膨胀土的研究现状。膨胀土是一种主要由强亲水性黏土矿物成分(蒙脱石和伊利石)组成
3、的,具有膨胀结构以及多裂隙性、强胀缩性和强度衰减性的高塑性粘性土,也是典型的非饱和土。因其较大的往复胀缩性,也称胀缩土;有的裂隙很发育,被称为裂土。其化学成分主要为SiO2,Al2O3,Fe2O3三种氧化物,总含量为81%-86%。其分布范围较广,具有较强的胀缩特性和裂隙性,对工程建设的危害较大,防治较为困难。随着膨胀土工程问题的增多,对膨胀土的研究已成为当前岩土工程的重要研究方向之一,并成为世界性的共同课题。膨胀土主要是由强亲水性矿物成分一蒙脱石组成的,具有多裂隙性,强胀缩性和强度衰减性的高塑性豁性土。由于蒙脱石矿物本身特有的物理化学性质,遇水后水分子会进到矿物颗粒的
4、内部,使得矿物颗粒的体积发生膨胀,从而导致由大量矿物颗粒组成的具有宏观尺度的土体或土样产生宏观膨胀,当这种膨胀被外界限制就会产生膨胀压力,如果膨胀压力大于外界限制就会产生膨胀变形"因此,膨胀土给土木工程带来了很大危害"这些工程不仅包括建筑物的基础,铁路!公路的路基,也包括护坡!挡土墙和桩等,可以说是无所不包。大量工程建设的实践经验告诉我们,把膨胀土误认为普通的非膨胀土,实际上等于给工程建筑物埋下祸根,事后成为引发建筑物严重病害的隐患;反之,如果把普通的非膨胀土错划为膨胀土,则必将增加大量工程措施。前者将造成重大工程事故,后者将造成工程的极大浪费,同样都会造成巨大的损失。
5、在膨胀土地区进行工程建设,首先必须正确区分膨胀土与非膨胀土,划分膨胀土的类别和等级,然后确定建筑物的设计原则及其相应的工程措施。膨胀土判别的目的,是为了正确区分膨胀土与非膨胀土,以便将膨胀土与其它土类区别开来。对膨胀土进行分类,则是在已经判别为膨胀土的基础上,对膨胀土进行再判别,从而将工程性质基本相同的膨胀土进一步划分为同一类型,工程性质相差较大的划分为不同类型,为工程建设提供合理的参数和科学依据。关于膨胀土的识别与分类,国内外开始了大量的研究工作,提出了许多判别与分类方法,本文对其进行了简要介绍。与一般的非饱和土不同,膨胀性非饱和土具有多尺度结构特征,并且相关试验研究
6、表明各个尺度中的孔隙在外荷载或孔隙水的作用下的变形行为并不相同,膨胀土的本构模型的研究与一般土体的研究也不尽相同,本文对一般土体的本构模型做了简要介绍,并对膨胀土的本构模型做了总结。1膨胀土的定义和识别1.1膨胀土的定义关于膨胀土的含义在1969年第二次国际膨胀土研究会议期间有过讨论,结论是膨胀土是一种由于它的矿物成分对于它的环境变化,特别是对于湿度状态的变化非常敏感的土“其反应是发生膨胀与收缩,并产生膨胀压力”。影响膨胀性的主要成分是蒙脱石粘土矿物,在我国文献中,所谓膨胀土指的是一种具有吸水膨胀,失水收缩的粘性土,其主要矿物成分是蒙脱石一伊利石,或伊利石一蒙脱石,与国
7、际上的含义相比少了产生膨胀压力的内容。所以李生林[-8]等人认为当粘性土的胀缩性增大到一定程度,产生膨胀压力或收缩裂缝,并足以危害单层砖石结构建筑物的稳定与安全时,便可将其作为一种特殊土从土中独立出来,称膨胀土。在此定义中增加了建筑物稳定性的内容,廖世文,认为膨胀土的重要特征并不只表现在胀缩现象方面,而且胀缩性也不完全决定于矿物成分,还取决于矿物的结构类型,另外还应考虑胀缩效应引起土的强度衰减,所以定义为:膨胀土主要是由强亲水性粘土矿物成分一蒙脱石和伊利石组成的,具有膨胀结构,以及多裂隙性!强胀缩性和强度衰减性的高塑性粘性土。1.2膨胀土