最新特殊土地基
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特殊土地基
黄土高原立体图
陕铁院铁道工程系
陕西铁路工程职业技术学院
SHAANXI RAILWAY INSTITUTE
位置与范围 范 围：
南北西东 抵抵至起 秦长乌太 岭城鞘行 。，岭山 连，， 内 蒙 古 高 原 ，
太 行 乌鞘岭 山 脉
秦
岭
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膨胀土主要特征 1．裂隙发育
2．干缩湿胀
裂隙黏土的矿物成分以伊利石为主，混有蒙脱石，而蒙 脱石系膨胀性黏土矿物，吸水膨胀，失水收缩而出现裂缝。 土中有效蒙脱石含量越多，胀缩潜势越大，膨胀力越大。
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中国26个省区有膨胀土分 布，中国加拿大合作研究 表明： 我国每年因膨胀土造成的 经济损失达150亿美元！
膨胀土分布区
中国膨胀土特点 分布广 类型多 性质复杂
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季节性冻土的主要工程地质问题
冻结时膨胀，融化时下沉。
会造成土体开裂、路面下凹、翻浆冒泥等。 一般来说， 土中粉粒或粘粒 含量越高，含水 量越大，冻胀性 越强。
冻融泥流 陕铁院铁道工程系
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位置与范围 范 围：
南北西东 抵抵至起 秦长乌太 岭城鞘行 。，岭山 连，， 内 蒙 古 高 原 ，
太 行 乌鞘岭 山 脉
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膨胀土主要特征 1．裂隙发育
2．干缩湿胀
裂隙黏土的矿物成分以伊利石为主，混有蒙脱石，而蒙 脱石系膨胀性黏土矿物，吸水膨胀，失水收缩而出现裂缝。 土中有效蒙脱石含量越多，胀缩潜势越大，膨胀力越大。
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中国26个省区有膨胀土分 布，中国加拿大合作研究 表明： 我国每年因膨胀土造成的 经济损失达150亿美元！
膨胀土分布区
中国膨胀土特点 分布广 类型多 性质复杂
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季节性冻土的主要工程地质问题
冻结时膨胀，融化时下沉。
会造成土体开裂、路面下凹、翻浆冒泥等。 一般来说， 土中粉粒或粘粒 含量越高，含水 量越大，冻胀性 越强。
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4种特殊地基的施工方法
1、湿软地基处理1.1 挖除换填1)按设计要求，将原地面以下一定范围内的不良上体挖除，换填符合设计要求的材料，分层填筑并压实至设计规定的压实度。
2)换填天然级配砂砾时最大粒径应小于10cm，含泥量不大于5%。
换填石渣最大粒径应小于15cm，石料强度不小于30MPa。
3)换填料料应分层填筑并压实。
换填宽度一般至路基坡脚以外50cm。
图：砂砾（灰土）垫层加土工布断面图：砂砾（灰土）垫层断面1.2 反压护道1)施工前应对原地面进行清理。
2)反压护道应与路堤同时填筑，填料及施工工艺与路堤填筑相同。
图：反压护道填方施工示意1.3 手摆片石1)要求使用不易风化的片石材料，石料的强度不小于30MPa，厚度不小于15cm。
2)施工时用全站仪准确测放需处理段落的中心桩线和边桩线。
同时确定地面高程。
监理工程师复核无误后，进行反开挖至设计高程。
平整场地，整平后与原地面形成≥1%的上拱，用压路机碾压密实，压实度达到设计要求并经监理工程师验收确认。
3)片石进场后，根据石料形状大小人工摆插，大面朝下，尖面向上，石与石之间竖向紧密靠拢。
遇有过大石料用石工锤破碎成20～30cm方可使用；铺砌中，片石与片石之间产生的空洞、缝隙用小片石填塞，并用石工锤敲击密实。
4)片石摆插结束后，经验收合格再铺设砂砾垫层嵌缝找平，用净质量不小于22T的振动压路机碾压至稳定密实。
1.4 抛石挤淤1)抛石挤淤材料应使用不易风化的石料，石料强度不小于30MPa。
2)抛石挤淤应遵循由低至高、由中间向两边挤的原则。
3)片石抛出淤泥面或抛出水面50cm后，应用较小石块或天然砂砾填塞整平，用净质量不小于22t振动压路机压实，并在其上铺设反滤层。
1.5 灰土桩1)施工准备场地整理：对施工场地进行清表平整，做好临时排水设施。
图：台背灰土桩施工断面a)放样布点：按照图纸要求进行放样，桩孔位置放线并编号，撒石灰定位，及时绘制施工布点图。
成孔采用隔排或隔桩跳打的方式。
b)设备配置：按100m配备1台柴油打桩机作为成孔设备，每台打桩机配1.5t汽车夯2台、0.1m3小装载机1辆或0.1m3手推车4台、手扶式振动夯1台、75kw发电机1台。
特殊土地基
一、土岩组合地基
土岩组合地基的处理 （1）、结构措施：若建筑物长度较大或造型复杂，为减小不均 匀沉降的危害，宜用沉降缝将建筑物分开、缝宽30-50mm。必 要时应加强上部结构的刚度，如加密隔墙，增设圈梁等。 （2）、地基处理
二、岩溶
岩溶（喀斯特）是指可溶性岩石（如石灰岩、白云岩、石 膏、岩盐）等受水的长期溶蚀作用而形成溶洞、溶沟、裂隙、
湿陷性：是黄土最主要的工程特性。是指黄土浸水后在 外荷载或自重的作用下发生下沉的现象。
二、黄土的湿陷性及评价
湿陷性黄土可分为非自重湿陷性和自重湿陷性黄土两种
。
在外荷载作用下受水浸湿后发生湿陷，但在自重作
用下受水浸湿后不发生湿陷的黄土称为非自重湿陷性黄 土； 在自重应力作用下受水浸湿后也能发生湿陷者称为 自重湿陷性黄土。
膨胀土：指粘粒成分主要由亲水性矿物（粘土矿物） 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。膨胀土的工程特征主要有： （1）、胀缩性：膨胀土吸水后体积膨胀，使建筑物隆 起；失水体积收缩，造成土体开裂，建筑物下沉。 （2）、崩解性：浸水后体积膨胀，发生崩解。 （3）、多裂隙性：裂隙将土层分割成具有一定几何形 状的块体，破坏了土体的完整性。 （4）、超固结性：膨胀土天然孔隙比小，密实度大， 初始结构强度高。 （5）、风化特性：膨胀土受气候因素影响敏感，极易 产生风化破坏作用。 （6）、强度衰减性：强度经过多次干缩循环后，强度 会大幅度衰减。
三、软土地基的工程措施
（1）、充分利用表层密实的粘性土（一般厚约1－2 m） 作为持力层，基底尽可能浅埋。
（2）、尽可能设法减小基底附加应力，如采用轻型结构
、轻质墙体、扩大基础底面等。 （3）、采用换土垫层或桩基础等，但应考虑欠固结软土 产生的桩侧负摩阻力。 （4）、采用砂井预压，加速土层排水固结。
基础工程第9章特殊土地基
• 分布：红粘土主要分布在我国长江以南的 地区。西起云贵高原，经四川盆地南缘， 鄂西、湘西、广西向东延伸到粤北、湘南、 皖南、浙西等丘陵山地。
• 特点：红黏土的一般特点是天然含水量和 孔隙比大，但其强度高，压缩性低，工程 性能良好。
红黏土地区的岩溶和土洞产生的不良影响：
1.溶洞顶板塌落造成地基失稳； 2.土洞塌落形成场地塌陷； 3.溶沟、溶槽等低洼岩面处易积水，使土呈软塑至流塑 状态； 4.基岩岩面起伏大，导致红黏土地基的不稳定性； 5.岩溶水的动态变化给施工和建筑物造成不良影响
• 矿物成分、微观结构特性、粘粒含量、土 的密度和含水量、土的结构强度。
• 外在因素：
• 气候条件、地形地貌、炎热和干旱地区建 筑周围的阔叶树以及日照时间和强度
• 膨胀土分布：
• 广西、云南、湖 北、河南、安徽、 四川、山东、陕 西、江苏、贵州、 广东
• “逢堑必滑，有 堤必塌”，素有 “工程中的癌症” 之称
在膨胀土地基上的建筑物，随季节性气候的变化会反复不 断地产生不均匀的升降，而使房屋破坏。
• 影响膨胀土胀缩变形的主要因素 • 膨胀土的胀缩变形特性由土的内在因素所决定，同时受到
外部因素的制约。胀缩变形的产生是膨胀土的内在因素在 外部适当的环境条件下综合作用的结果
影响膨胀土胀缩变形的主要因素
• 内在因素：
• 膨胀土地基评价 • 1胀缩性指标：自由膨胀率、膨胀率、线缩
率、收缩系数、原状土的缩限
• 膨胀土地基的工程措施： • 1.设计措施 • 建筑场地的选择、建筑措施、结构措施、
地基处理
• 2.施工措施
9.5红粘土地基
• 炎热湿润气候条件下的石 灰岩、白云岩等碳酸盐岩 系出露区的岩石在长期的 成土化学风化作用（红土 化作用）下形成的高塑性 粘土物质，其液限一般大 于50%，一般呈褐红、棕红、 紫红和黄褐色等色，称为 红粘土。它常堆积于山麓 坡地、丘陵、谷地等处。
地基处理—特殊土地基处理方法(地基与基础工程)
软土地基的处理方法有机械压实 法、换土垫层法、挤密法、预压排 水固结法、化学加固法和复合地基 法等，也可采用桩基。
6
2
特殊土地基处理
膨胀土的地基处理方法：一般基础埋深选 择时应考虑膨胀土的胀缩性、膨胀土层埋藏 深度和厚度以及大气影响深度等因素，基础 不宜埋置在季节性干湿变化剧烈的土层内。 一般埋深应超过大气影响深度。膨胀地区的 基础设计，应充分利用地基土的承载力，并 采用缩小基底面积、合理选择基底形式等措 施，以便增大基底压力，减少地基膨胀变形 。也可采用换土垫层，必须将膨胀土全部挖 除，采用砂、碎石、块石、煤渣、灰土等材 料作垫层，垫层的宽度应大于基础宽度，两 侧回填相同的材料。如采用深基础，宜选用 穿透膨胀土层的桩基。
膨胀土的粘粒含量很高塑性指数大于17，且多在22~35之间，其天 然含水率接近或略小于塑限，液性指数常小于零，土的压缩性低，强度 高，常被误认为是建筑性能较好的地基，但这种土的自由膨胀率一般超 过40%（红粘土除外）。因此在膨胀土地区进行建设，要对膨胀土做出 必要的判断和评价，以便采取相应的措施，从而保证房屋和构筑物的安 全和正常使用，某膨胀土地基膨胀导致的房屋开裂。
特殊土地基处理
1
特殊土地基处理
具有特殊工程性质的土类为特殊土 。各种天然形成的特殊土的地 理分布，存在着一定的分布规律，表现出一定的区域性，所以又称为 区域性特殊土。我国的特殊土主要有膨胀土、湿陷性黄土、软土、红 粘土和多年冻土等。
一、 膨胀土地基
膨胀土一般指粘粒成分主要为的亲水性矿物组成，同时具有显著 的吸水膨胀和失水收缩两种变型特征的粘性土。
我国西北地区建造在湿陷性黄土 地基上的民居，这里的房屋常常遭受 滑坡之苦，墙面每年都会出现裂缝。
4特殊Βιβλιοθήκη 地基处理由于湿陷性黄土的孔隙较大，因而破坏湿陷性黄土的大孔结构能从 根本上避免或削弱湿陷现象。常用的地基处理方法有换土（或灰土） 垫层法、重锤夯实法、强夯法、预注水处理法（如图）、化学加固法 （硅化和碱液加固）、土（灰土）桩挤密等方法，也可采用桩端进入 非湿陷性土层的桩基。
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特殊土地基处理
膨胀土的地基处理方法：一般基础埋深选 择时应考虑膨胀土的胀缩性、膨胀土层埋藏 深度和厚度以及大气影响深度等因素，基础 不宜埋置在季节性干湿变化剧烈的土层内。 一般埋深应超过大气影响深度。膨胀地区的 基础设计，应充分利用地基土的承载力，并 采用缩小基底面积、合理选择基底形式等措 施，以便增大基底压力，减少地基膨胀变形 。也可采用换土垫层，必须将膨胀土全部挖 除，采用砂、碎石、块石、煤渣、灰土等材 料作垫层，垫层的宽度应大于基础宽度，两 侧回填相同的材料。如采用深基础，宜选用 穿透膨胀土层的桩基。
膨胀土的粘粒含量很高塑性指数大于17，且多在22~35之间，其天 然含水率接近或略小于塑限，液性指数常小于零，土的压缩性低，强度 高，常被误认为是建筑性能较好的地基，但这种土的自由膨胀率一般超 过40%（红粘土除外）。因此在膨胀土地区进行建设，要对膨胀土做出 必要的判断和评价，以便采取相应的措施，从而保证房屋和构筑物的安 全和正常使用，某膨胀土地基膨胀导致的房屋开裂。
特殊土地基处理
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特殊土地基处理
具有特殊工程性质的土类为特殊土 。各种天然形成的特殊土的地 理分布，存在着一定的分布规律，表现出一定的区域性，所以又称为 区域性特殊土。我国的特殊土主要有膨胀土、湿陷性黄土、软土、红 粘土和多年冻土等。
一、 膨胀土地基
膨胀土一般指粘粒成分主要为的亲水性矿物组成，同时具有显著 的吸水膨胀和失水收缩两种变型特征的粘性土。
我国西北地区建造在湿陷性黄土 地基上的民居，这里的房屋常常遭受 滑坡之苦，墙面每年都会出现裂缝。
4特殊Βιβλιοθήκη 地基处理由于湿陷性黄土的孔隙较大，因而破坏湿陷性黄土的大孔结构能从 根本上避免或削弱湿陷现象。常用的地基处理方法有换土（或灰土） 垫层法、重锤夯实法、强夯法、预注水处理法（如图）、化学加固法 （硅化和碱液加固）、土（灰土）桩挤密等方法，也可采用桩端进入 非湿陷性土层的桩基。
特殊土地基
43
44
处理措施 •
✓ 桩基或沉井 ✓ 处理地表水和地下水 ✓ 挖填夯实 ✓ 灌填处理 ✓ 梁板跨越 ✓ 深基础
45
7.6 冻土地基
地质特征的场地，且自由膨胀率ef≥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阶地、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；
搬运，沉积于低洼处，长期饱水软化或间有微生物作用 而形成。
2
二、软土的工程特性及其评价
工程特性： ✓ 触变性 ✓ 流变性 ✓ 高压缩性 ✓ 低强度 ✓ 低透水性 ✓ 不均匀性 评价： ✓ 场地和地基稳定性评价 ✓ 选择适宜的持力层和基础型式 ✓ 分析对相邻建筑物的不利影响。
3
三、 软土地基的工程措施
定义：
✓ 黄土是一种产生于第四纪地质历史时期干旱条件下的 沉积物，主要呈黄色或褐黄色（包括原生黄土及次生 黄土）。
✓ 凡天然黄土在一定压力作用下，受水浸湿后，土的结 构迅速破坏，发生显著附加下沉，强度也随之降低的， 称为湿陷性黄土。
✓ 黄土受水浸湿后，在上覆土层自重应力作用下发生湿 陷的称自重湿陷性黄土；不发生湿陷，而需在自重和 外荷共同作用下才发生湿陷的称为非自重湿陷性黄土。
15
✓ 黄土地区的湿陷等级
• 湿陷性黄土地基的湿陷等级，应根据基底下各土层累计的 总湿陷量和计算自重湿陷量的大小按下表确定。
n
zs 0 zsihi i1
n
s si hi i 1
湿陷类型
zs(cm) s(cm)
s ≤30 30<s≤70
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处理措施 •
✓ 桩基或沉井 ✓ 处理地表水和地下水 ✓ 挖填夯实 ✓ 灌填处理 ✓ 梁板跨越 ✓ 深基础
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7.6 冻土地基
地质特征的场地，且自由膨胀率ef≥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阶地、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；
搬运，沉积于低洼处，长期饱水软化或间有微生物作用 而形成。
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二、软土的工程特性及其评价
工程特性： ✓ 触变性 ✓ 流变性 ✓ 高压缩性 ✓ 低强度 ✓ 低透水性 ✓ 不均匀性 评价： ✓ 场地和地基稳定性评价 ✓ 选择适宜的持力层和基础型式 ✓ 分析对相邻建筑物的不利影响。
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三、 软土地基的工程措施
定义：
✓ 黄土是一种产生于第四纪地质历史时期干旱条件下的 沉积物，主要呈黄色或褐黄色（包括原生黄土及次生 黄土）。
✓ 凡天然黄土在一定压力作用下，受水浸湿后，土的结 构迅速破坏，发生显著附加下沉，强度也随之降低的， 称为湿陷性黄土。
✓ 黄土受水浸湿后，在上覆土层自重应力作用下发生湿 陷的称自重湿陷性黄土；不发生湿陷，而需在自重和 外荷共同作用下才发生湿陷的称为非自重湿陷性黄土。
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✓ 黄土地区的湿陷等级
• 湿陷性黄土地基的湿陷等级，应根据基底下各土层累计的 总湿陷量和计算自重湿陷量的大小按下表确定。
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zs 0 zsihi i1
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湿陷类型
zs(cm) s(cm)
s ≤30 30<s≤70
特殊土地基
具有显著的触变性和流变性。
不均匀性
第8章 特殊土地基
二、软土地基工程分析和评价
1. 判断地基产生失稳和不均匀变形的可能性。
2. 选择适宜的持力层和基础形式，当有地表硬壳层时，
基础宜浅埋
3. 当建筑物相邻高低层荷载相差很大时，应分别计算各 自的沉降，并分析其相互影响。当地面有较大面积堆 载时，应分析对相邻建筑物的不利影响。
Sc(mm)
15≤ Sc <35
级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
35≤ Sc <70
Sc ≥70
第8章 特殊土地基
膨胀土地基变形量计算
S ( epi si wi )hi
i 1
n
S j [S j ]
第8章 特殊土地基
工程措施：根据当地的气候条件、地基胀缩等级、场地 工程地质和水文地质条件，结合当地建筑施工经验，因地
2）膨胀土的膨胀潜势
按自由膨胀率大小划分膨胀潜势强弱，即反映土体 内部积储的膨胀势能大小，来判别胀缩性的高低。
δef（%）
40≤δef <65 65≤δef <90 δef ≥90
膨胀潜势
强 中 弱
第8章 特殊土地基
3）膨胀土地基的胀缩等级 以50KPa压力下测定土的膨胀率δef <65计算地基分级变形量Sc，作 为划分膨胀等级的标准。
第8章 特殊土地基
自重湿陷性： 在土自重应力作用下受水浸湿后发生湿陷； 非自重湿陷性：在土自重应力作用下受水浸湿后不发生湿陷。 湿陷系数
hp hp s h0
湿陷性黄土
黄土湿陷性判断标准： ds<0.015 为非湿陷性。 湿陷起始压力psh 若p≤ psh, 无湿陷性。 湿陷性等级 由基底各土层累积总湿陷量△s与计算自重湿陷量△zs判断。 工程措施 防水或消除湿陷性。
岩土知识：特殊土地基有哪些
岩土知识：特殊土地基有哪些
1.湿陷性黄土：在上覆土层自重应力作用下，或者在自重应力和附加应力共同作用下，因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土称为湿陷性土，属于特殊土。
有些杂填土也具有湿陷性。
广泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区的黄土多具湿陷性。
（这里所说的黄土泛指黄土和黄土状土。
湿陷性黄土又分为自重湿陷性和非自重湿陷性黄土，也有的老黄土不具湿陷性）。
2.冻土：冻土是指零摄氏度以下，并含有冰的各种岩石和土壤。
一般可分为短时冻土（数小时/数日以至半月）/季节冻土（半月至数月）以及多年冻土（又称永久冻土，指的是持续二年或二年以上的冻结不融的土层）。
地球上多年冻土/季节冻土和短时冻土区的面积约占陆地面积的50%，其中，多年冻土面积占陆地面积的25%.冻土
是一种对温度极为敏感的土体介质，含有丰富的地下冰。
因此，冻土具有流变性，其长期强度远低于瞬时强度特征。
正由于这些特征，在冻土区修筑工程构筑物就必须面临两大危险：冻胀和融沉。
3.盐渍土：盐渍土是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的总称。
盐土是指土壤中可溶性盐含量达到对作物生长有显著危害的土类。
盐分含量指标因不同盐分组成而异。
碱土是指土壤中含有危害植物生长和改变土壤性质的多量交换性钠。
盐渍土主要分布在内陆干旱、半干旱地区，滨海地区也有分布。
全世界盐渍土面积计约897.0万平方公里，约占世界陆地总面积的6.5%，占干旱区总面积的39%.中国盐渍土面积约有20多万平方公里，约占国土总面积的2.1%。
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遇水膨胀，失 水收缩
盐胀性、溶陷 性和腐蚀性
高纬度寒冷地区
冻胀性、融陷 性
3、学习本课程的重要性：特殊土在我国分布很广， 比如黄土主要分布在我国的西北部，红粘土主要分 布在南方，冻土主要分布在北方等，有很多建筑物 修建在特殊土地基上。由于特殊土具有特殊的工程 地质性质，因此常给建筑物的安全和正常使用造成 严重威胁。研究特殊土的形成条件、分布特征和工 程地质特性具有十分重要的意义。
有局部分布
积而成
小
膨胀土 云南、贵州、广西、四川、安 徽、河南等
盐渍土 新疆、青海、西藏、甘肃、宁 夏、内蒙古等内陆地区，此外 尚有滨海部分地区
冻土 青藏高原和大小兴安岭，东西 部一些高山顶部
温暖湿润，雨量充沛，年降雨 量700～1700mm，具有良好化 学风化条件
荒漠半荒漠地区，年降雨量小 于100mm，蒸发量高达3000mm 以上的地区，沿海受海水浸渍 或海退的影响
（3）在膨胀土地区进行工程建设时，要通过勘察 试验工作，对膨胀土作出的判断和评价，以便采 取相应的设计和施工措施，防止由于膨胀土的胀 缩作用而使建筑破坏。
（2）膨胀土的物理性质特征 ①、粘粒含量高，一般超过35％，且大部分为亲
水性很强的蒙脱石和伊利石等矿物，由于蒙脱石 和伊利石具有活动晶格，吸水膨胀明显，失水收 缩强烈，因此决定了膨胀土具有较大的胀缩性。 ②、液限一般大于40％，塑限大于20％，塑性指 数大于17。
2、膨胀土的工程地质特征及分类 （1）膨胀土的鉴定特征（野外怎样识别膨胀土） ①、在自然条件下，土体多呈硬塑或坚硬状态，
具黄、红、灰白等颜色，裂隙较发育，常见光滑 面和擦痕。 ②、多出露于二级及二级以上阶地、山前丘陵和 盆地边缘地形较平缓的地区，其成因复杂，有残 积、冲积、冲洪积、湖积、残坡积等。
3、膨胀土的工程特性及对工程的危害 （1）膨胀土的工程特性 ①、胀缩性
膨胀土吸水后体积膨胀，使其上的建筑物隆 起，如果膨胀受阻即产生膨胀力；膨胀土失水体 积收缩，造成土体开裂，并使其上的建筑物下沉。 土中蒙脱石含量越多，其膨胀量和膨胀力也越大； 土的初始含水率越低，其膨胀量与膨胀力也越大； 击实膨胀土的膨胀性比原状膨胀土大，密实越高， 膨胀性也越大。
③、天然容重和干容重大，孔隙比和含水量较小。 说明膨胀土在天然状态下结构紧密，常处于硬塑 或坚硬状态，强度较大，属中低压缩性土，因此 常被误认为可作为良好地基，但遇水膨胀或失水 收缩后，使土层的原有结构破坏，其强度迅速降 低。
④、膨胀量的大说，亲水性强的蒙脱石、水云 母含量愈大，膨胀性和收缩性愈大。
小节
第一节 第二节 第三节
膨胀土地基 红粘土地基 湿陷性黄土地基
第一节 膨胀土地基
1、膨胀土的定义及分布 （1）定义：具有遇水膨胀，失水收缩的特征的土，
称为膨胀土。
膨胀土的特点是土体中含有大量的亲水性粘 土矿物成分，比如伊利石、蒙脱石，在环境湿度 变化影响下可产生强烈的胀缩变形。
（2）分布：膨胀土在我国分布很广，云南、广西、 贵州、河北邯郸、河南平顶山等地均有分布，山 西、陕西、安徽、四川、山东等省也有不同程度 的分布。
⑤、风化特性
膨胀土受气候因素影响很敏感，极易产生风
化破坏作用。基坑开挖后，在风化作用下，土体 很快会产生破裂、剥落，从而造成土体结构破坏， 强度降低。受大气风化作用影响的深度各地不完 全一样，云南、四川、广西地区约至地表下3~5 m， 其他地区则在地表下2m左右。 ⑥、强度衰减性
膨胀土的抗剪强度为典型的变动强度，具有
（3）膨胀土的工程地质分类 目前在我国按膨胀土的成因及特征分为三个
基本类型：
①、为湖相沉积及其风化层，粘土矿物成分以蒙 脱石为主，土的胀缩性极为显著；
②、为冲积、冲洪积、坡积物类型，主要分布在 河流阶地上，粘土矿物以水云母为主，土的胀缩 性也很显著；
③、碳酸盐类岩石的残积、坡积及洪积的红粘土， 液限高，但自由膨胀率小于40％，因而常被判定 为非膨胀土。
特殊土地基
一、特殊土概述
1、定义：特殊土是指具有某些特殊成分、结构及 工程地质性质的土的总称。
2、类型：由于成土环境的不同，会造成具有不同 特性的土，常见的特殊土种类有：黄土、红粘土、 膨胀土、软土、盐渍土、冻土和填土等。
我国常见特殊土的种类、分布、成土环境及工程地质特性
种类
分布
成土环境
工程特性
黄土 西北内陆地区，青海、甘肃、 宁夏、陕西、山西、河南等
干旱，半干旱气候环境，降雨
量少，蒸发量大，年降雨量小 于500mm。风积
红粘土 华南地区，云南、四川、贵州、 碳酸盐岩系北纬33°以南，温
广西、鄂西、湘西等
暖湿润气候，以残坡积为主
湿陷性
裂隙发育，不 均匀性
软土
东南沿海，天津、上海、宁波、 滨海、三角洲沉积；湖泊沉积， 强度低，压缩 福州等，此外内陆湖泊地区也 地下水水位高，由水流搬运沉 性高，渗透性
②、崩解性
膨胀土浸水后体积膨胀，发生崩解。强膨胀 土浸水后几分钟即完全崩解；弱膨胀土则崩解缓 慢且不完全。
③、多裂隙性
膨胀土中的裂隙，主要可分垂直裂隙、水平 裂隙和斜交裂隙三种类型。这些裂隙将土层分割 成具有一定几何形状的块体，从而破坏了土体的 完整性，容易造成边坡的塌滑。
④、超固结性
膨胀土大多具有超固结性，天然孔隙比小， 密实度大，初始结构强度高。
③具有吸水膨胀，失水收缩和反复胀缩变形的特 点，在季节性干湿气候条件下，常可导致低层砖 石结构的建筑物成群干裂损坏。
④凡具有上述特征、且自由膨胀率δef＞40％者， 应判定为膨胀土。
自由膨胀率按下式计算：
ef
VweV0 V0
10% 0
式中：Vwe—试样在水中膨胀后的体积；
V0—试样原体积。
峰值强度极高而残余强度极低的特性。由于膨胀 土的超固结性，初期强度极高，现场开挖很困难， 然而随着胀缩效应和风化作用时间的增加，其抗 剪强度又大幅度衰减。在风化带以内，湿胀干缩 效应显著，经过多次湿胀干缩循环以后，特别是 粘聚力C大幅度下降，而内摩擦角φ变化不大，一 般反复循环2～3次以后趋于稳定。