分析浅析赣西膨胀土的工程地质特性与处理

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1、浅析赣西膨胀土的工程地质特性与处理廖家荣刘映隋玉明（江西省交通设计院南昌333002）摘要：粘土矿物中的蒙脱石和伊利石类矿物，具有很强的亲水性，当含水量发生变化时，能发生显著的体积变化，当变化达到一定程度时，可以对建筑物产生较大的影响，甚至造成破坏。本文通过对昌京高速公路膨胀土的工程地质特性分析，指出了膨胀土分布的地形地貌特征、微地貌形态，探讨了其破坏机理，阐述了膨胀土的危害性及其在公路建设中相应的处理措施。关键词：岩土工程；工程地质；膨胀土；工程地质特征；地基处理0前言膨胀土是指粘粒成份主要由强吸水性矿物质组成并且有显著体积变形的粘性土，该种土具有吸水膨胀，失水收缩的性质，极易对地

2、基产生破坏，多分布在云南、贵州一带，在江西省的西部，萍乡、宜春一带有零星分布。赣西位于江西与湖南交界处，地貌类型以海拔1000m以下的低山丘陵为主，其水系主要为袁河水系，袁河两岸间杂众多大小不一，形状各异的河谷盆地。该区域年平均气温为17.6℃,一月平均气温为5.1℃,年降水量可达1600mm以上，气候条件温和湿润，雨量充沛，具备了膨胀土形成的良好条件。1地貌特点与工程地质特性在江西省的西部，膨胀土的分布主要为零星分布，表现为岛状分布，少数为条带状分布，在丘陵地带多分布在山脚或较高的阶地，部分位置表层土层剥蚀，膨胀土直接裸露，易形成浑圆状山体，膨胀土一般不易发育成陡坎。在赣西形成的膨

3、胀土多为石炭系泥页岩风化形成，一般为薄层状，厚度为2m—3m，少许厚度可达10ｍ以上，与灰岩易形成互层状，肉眼为白色或灰色，粘性好，搓条性极好，可搓成1mm—3mm土条，有滑腻感，裂隙发育，可见镜面断口，在风化比较完全的地方，易形成瓷土矿。为了了解膨胀土的物理特性，在工程地质调绘的基础上，对昌金高速公路沿线6个较典型的膨胀土分布区进行采样分析，其常规指标见表1：表中：w：含水量%γ：天然容重kN/m3e0：孔隙比Wl：液限%（100g锥）Ip：塑性指数（100g锥）Il：液性指数（76g锥）a1~2：压缩系数kPa-1Es：压缩模量kPa表1指标位置Wγe0WlIpIla1~2EsK

4、453+78025.719.40.73942.517.70.210.159.4K454+15029.018.10.92147.917.50.180.433.2K454+60023.819.00.74642.817.50.030.246.7K460+80026.118.60.81845.018.10.130.138.8K461+26025.619.10.76543.318.10.180.265.6K461+39021.520.40.60137.516.90.110.1211.66个土样进行加荷膨胀试验，现将其结果列表对6个土样进行加荷膨胀试验，现将其结果列表如下，并对取样位置为K453

5、+780的土样作膨胀率—压力曲线图，见图1，其余仅列出试验结果见表2。表2指标位置δ0δ50δ100δ150δ200FSPeλK453+7800.780.09-0.57-1.21-1.5364540.48K454+1500.29-1.32-2.25-3.01-3.245680.46K454+6003.01-0.02-0.58-0.72-1.1246580.35K460+80011.36.203.210.540.43701180.37K461+2602.32-0.71-1.38-1.57-1.9369560.47K461+3904.100.760-0.09-0.43-0.6163940

6、.49表中δ：膨胀率%（下标为荷载值）FS：自由膨胀率%Pe：膨胀力kPaλ：收缩系数图1膨胀率-压力曲线注：1、膨胀率一压力曲线是采用压缩膨胀法，对原状土按50kPa进行分级加压，试样在最大压力下压缩稳定后，向容器内自下而上注水，而后按加荷等退荷，测记每级退荷后试样的膨胀变形，计算膨胀力，曲线与横坐标交点为膨胀力。2、该土样取土时间为4—5月。综上所述，膨胀土的体积变化受其天然含水量的影响较大，天然含水量越低其膨胀量越大，相应的体积变化也越大，破坏力也越强。2膨胀土的破坏机理含水量的变化是膨胀土体积变化的主要因素，膨胀土的湿度具有与环境保持平恒的潜势，如果膨胀土的含水量低于环境的湿

7、度，则随着含水量的增加，其体积不断增大，地面有抬高的趋势，反之，如果膨胀土的含水量高于环境的湿度，则膨胀土不断释放水量，体积缩小，地面下降。所以膨胀土的体积一直处于动态变化之中，建造在膨胀土上的构造物易受膨胀土的影响，受到垂直和水平两个方向的力的作用而到破坏，在江西西部，膨胀土对建筑物的破坏十分常见，建造在膨胀土上的地板，在雨季来临时，土中的含水量的变化使地板开裂，部分平房墙体开裂；在公路上，膨胀土路堑边坡的破坏是十分常见的。3膨胀土路基处理在针对膨胀土的