土的冻胀性工程分类

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1、第4期(总第140期)山西水利科技No．4(Tota1No．140)2001年11月SHANXIHYDROTECHNICSNov，200l1006——8139(2001)04——70——4土的冻胀性工程分类荣志军李荣峰(山西省水利科学研究所)文摘：对国内外土的冻胀性分类进行了综述，反映了土的冻胀性分类研究进程和发展方向，井将土的冻胀性分类归结为以土颗粒成分为主捌分，以土质、粒径、水分条件等多因素划分，以反映内外因素综合作用的冻胀量划分等三个方面。关键调：冻土；冻胀；分类；综述1引言在粉质成分的粘土中(粒径从0．05～O．002r

2、am的颗季节性冻土地区土的冻胀是造成工程冻害的主粒大于60％)可发生最强烈的迁移和冻胀，因此这要原因。渠系建筑物如渠道衬砌体、闸底板、护坦、种土壤披划分为最具冻害的冻胀性土；砾石土壤一渡槽及倒虹吸进出口底板、抽水站前池等．均受到不般认为不具冻胀，但当有更细的充填物或由于长时同程度的地基土冻胀作用而遭到损坏。为避免冻胀间灌入泥浆的结果，在冻结时会发生副烈的冻胀变破坏，水工建筑物一般要求基础埋深在冻深线以下，形。因此，土壤的冻胀与否，在很大程度上是有条件因而基础工程量约占整个工程量的1／3以上，但对的在自然条件下，当土中水分、冻结条

3、件相同时，于面广量大的渠道衬砌体或河道护坡等．为防止冻各类土的冻胀性大致有如下顺序：粉质粘土>壤土胀而加大基础埋深从经济上考虑几乎是不可能的。>砂壤土>重粘土>砂土>砂砾石。为此．为减少工程量及投资，需要正确估计土的冻胀2．2土的粒径与冻胀性关系性，便于采取相应的经济合理的防冻胀措施。许多试验结果表明，土的粒径与土的冻胀性关为确切反映建筑物地基土冻胀对工程可能造成系为：的危害程度，国内外进行了大量的试验研究，试图划土颗粒粒径d>0．1mm时，即使是饱和土。冻结分土的冻胀性类别。对土的冻胀性研究，国外一般时也不发生水分迁移和冻胀。

4、国外研究资料认为，称之为“土的冻结敏感性评价”，国内则称为“土的冻在粗粒土中，当存在d<0．074mm的细粒土时会发胀性分类”。综合国内外在这方面的研究成果，可以生水分迁移和冻胀；d=0．1-0．05mm的纯净砂，属看出．划定土的冻胀性分类标准有三个方面，其一是于弱冻胀性土。国内实际研究资料表明．d<以土颗粒成分为主划分冻胀性级别；其二是以土质、0．05mm的粉粘粒含量大于l2％的粗粒土被认为是粒径、水分条件等多因素作为判定指标；其三是通过产生水分迁移和冻胀的临界值。d=0．05～土质、水分、温度、外荷载等系统环境因素综合作用0

5、．002ram时．土中水分迁移剧烈，土具有强冻胀性。的表现——冻胀量的大小作为划分冻胀性级别的依当d<0．002ram时土冻结时的水分迁移和冻胀现象据。上述不同的三个方面，同时反映了对土的冻胀反而减弱。性分类的研究历程以及认识的发展趋向。2．3以土的粒径含量为主的分类方法2以土颗粒成分为主的冻胀性分类国外以土的细颗粒含量为主判定冻胀性类别者2．1土质对冻胀的影响占绝大多数，其中尤以0．074mm为粒径的界限者为土质不同，对于冻结时的水分迁移量及冻胀的多。各种分类方法中，最主要的区别是对粒径含量影响是不同的。在粘土中特别是极细碎的

6、粘土中，要求不一。表1摘录了部分国外以土的粒径含量为仅有轻微的水分迁移和冰折出，几乎不发生冻胀；而主的分类法。第42期00(1年兰11月期)9g．志军1-：土的冻胀性I一程‘分类No．4(TN0OtValNo．140)．2o01衰1部分国外以土的枝径含量为主的冻胀分类通过下列孔径《n釉)的百分古量作者年份其它条件珠胀类别020．10007400600200o2G<3不均句无冻胀aride1931<10很均匀无礞胀Ducher1939<10<30．05至0．02mm间<25％无冻胀<40<45％砂及粘土无冻瞻安大略195740～5

7、045％～60％砂及粉土强冻瞻7576％砂及粉土无冻瞻N~hon／195750<5均匀无冻瞻Eusche∞berr<35无冻胀Bona1958<3无磙胀Recordot加拿大停车场1963>36IP>11冻瞻Ddewdre19∞<35无冻胀Idaho1975<5砂<30％无礞胀Bmdal1976<20无冻胀丹麦国立道路实验室1976<10无冻瞻<9砾石日本北{孽道

8、范)，按照土的颗粒成分、含水量和地下水位关系．划3多因素判别的冻胀性分类分为不冻胀土和冻胀土两类，如表3。多因素判别主要考虑土质、土壤含水量、地下水衰3季节性冻土分类(‘公路桥涵设计靛范))位埋深等情况。土的名耨：天妻曼含水量味结期间地下水低于天燕冻珠膳分类(％