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时间:2020-05-23
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1、膨胀土膨胀土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,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。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。膨胀土的定义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。膨胀土的特点①粒度组成中,粘粒含量大于30%。②粘土矿物以蒙脱石、伊利石等强亲水性矿物为主。③土体湿度增高时,体积膨胀,形成膨胀压力;土体干燥时,体积收缩,形成收缩裂缝
2、。④膨胀、收缩随环境变化可往复发生,导致强度衰减。⑤属液限大于40%的高塑性粘土。⑥属固结性粘土。膨胀土的分布范围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。膨胀土易被误认为是工程地质性质较好的土,但实际上膨胀土易随湿热环境变化,产生体积变形而导致建筑物变形破坏。膨胀土由于干燥或其他原因常形成裂隙,裂隙面光滑,间而有次生土质充填,故而又称为裂隙土。常是控制边坡稳定的重要因素。膨胀土的危害膨胀土粘粒成份主要由强亲水性矿物质组成,并且具有显著胀缩性的粘
3、性土。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。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。膨胀土的初步判别①土的颜色为灰白、灰绿色,棕、红、灰色、黄褐色等等。②网状裂隙极发育,有蜡面,易风化呈细粒状,鳞片状隙发育,常有光滑面和擦痕,有的裂隙中充填着灰白、灰绿色粘土。③粘土细腻,滑感特强以为主,粘土中含有少量粉砂,滑感较强,含较多钙质或铁锰结核,以钙质结核为主,在旱季呈坚硬或硬塑
4、状态,在雨季粘滑。④出露于二级或二级以上阶地、山前和盆地边缘丘陵地带,地形平缓,无明显自然陡坎。⑤坡面常见浅层溜坍,滑坡,地面裂隙。当坡面有数层土时,其中膨胀土层往往形成凹形坡。新开挖(槽)壁易发生坍塌等。⑥浅层基础的单层或多层建筑物出现裂缝,且建筑物裂缝随气候变化而张开和闭合。膨胀土的变化物理性质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。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一、含水量二、干容重含水量膨胀土具有很
5、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。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。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。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
6、。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。力学性质一、膨胀潜势二、膨胀力膨胀潜势膨胀潜势: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。膨胀力膨胀力,也就是膨胀压力。试样膨胀到最大限度以
7、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。膨胀土路基处理(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
8、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。(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
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