膨胀土的判别
膨胀土分类
膨胀土分类膨胀土是一种特殊的土壤类型，其在水分作用下会发生体积变化。
膨胀土的分类主要依据其成因、组成、性质等方面进行。
一、成因分类1. 沉积膨胀土沉积膨胀土是由于河流、湖泊、海洋等水体中携带的泥沙在长时间的沉积过程中，由于吸附水分而导致体积变化而形成的。
这种膨胀土通常含有较高量的粘粒和有机质，具有较好的保水性和肥力。
2. 火山灰膨胀土火山灰膨胀土是由于火山喷发产生的火山灰在经过长时间风化作用后形成的。
这种膨胀土通常含有较高量的氧化铝和二氧化硅，具有良好的抗压强度和耐久性。
3. 粘板岩膨胀土粘板岩膨胀土是由于地壳运动或构造变化导致粘板岩受到强烈压力而形成的。
这种膨胀土通常含有较高量的石英、长石和云母等矿物质，具有良好的抗压性和稳定性。
二、组成分类1. 粘粒膨胀土粘粒膨胀土是由于含有较高量的黏土颗粒而形成的。
这种膨胀土通常具有较好的保水性和肥力，但其易于发生塌陷现象。
2. 砂质膨胀土砂质膨胀土是由于含有较高量的石英颗粒而形成的。
这种膨胀土通常具有良好的排水性和透气性，但其易于发生漏水现象。
3. 混合型膨胀土混合型膨胀土是由于含有不同比例的黏土、石英和长石等颗粒而形成的。
这种膨胀土通常具有综合性能较好，但其也存在着一些缺点。
三、性质分类1. 高度膨胀土高度膨胀土是指在吸水后体积变化率大于20%的膨胀土。
这种膨胀土通常具有较强的吸水能力和体积变化能力，但其也存在着较大的变形和开裂风险。
2. 中度膨胀土中度膨胀土是指在吸水后体积变化率在10%~20%之间的膨胀土。
这种膨胀土通常具有较好的透气性和排水性，但其也存在着一定程度的开裂风险。
3. 低度膨胀土低度膨胀土是指在吸水后体积变化率小于10%的膨胀土。
这种膨胀土通常具有较好的稳定性和抗压强度，但其也存在着吸水能力不足的问题。
总结：综上所述，根据成因、组成、性质等方面对膨胀土进行分类可以更好地了解其特点和应用范围。
在实际工程中，需要根据具体情况选择合适的膨胀土类型，并采取相应措施加以利用或处理。
膨胀土的判别及其危害防治
膨胀土的判别及其危害防治【摘要】：文章阐述了膨胀土的判断方法及几种防治处理措施【关键词】：膨胀土危害判别防治1 膨胀土的危害膨胀土是指土中粘土矿物成分主要由亲水性粘土矿物组成，具有明显的吸水膨胀和失水收缩性能的高塑性粘土。
而且，这种土强度较高，压缩性很小，并有较强的膨缩特点。
在其上的构筑物随季节气候的变化而反复产生不均匀的升降，而产生大量裂缝。
另外膨胀土的超固结特性不仅使路堑边坡坡脚产生较大的剪应力，而且还会带来强度的应变软化，造成边坡坍滑。
2 膨胀土的特殊性质2.1膨胀干缩性膨胀土中含有较多强亲水性粘土矿物质，如蒙脱石、伊利石等。
当土体浸水时，土颗粒表面的结合水膜增厚，使颗粒间距拉大，从而引起土体膨胀；当土体失水时，结合水膜减薄，颗粒间距缩小，从而引起土体缩小。
随着土体含水量的增减，膨胀力也产生相应的变化。
2.2 多裂隙性反复的干缩湿胀，致使土中的裂隙十分发育。
裂隙不仅破坏土体的连续性和完整性，而且也为地表水的浸入形成了通道。
而水的浸入又加速了土体的软化及裂隙生成。
2.3 超固结性在地质历史上，膨胀土地层曾受过比现在更大的前期固结压力，使土体处于超固结状态。
2.4力学性质2.4.1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。
因此，在工程施工中，改造膨胀土周围的环境条件，是解决膨胀土工程问题的一个出发点。
2.4.2膨胀力膨胀力，也就是膨胀压力。
通俗的讲，就是试样膨胀到最大限度以后，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。
中小型工程中膨胀土的判别指标探讨
定性 的意义 ，但其 测试方法 复杂 ，测试 成本 大 ，对 于许 多 中小 型 工程来 说 不具 有操 作 性 。文献 ［ ］采 ６
１ ４ 按 塑 性 图 判 别 与 分 类 ．
塑 性 图 ＿ 是 以塑 性 指 数 为 纵 轴 、 以 液 限 为 横 轴 形 成 的 直 角 坐 标 图 ，若 土 的 液 限 大 于 ４ ｛ ＝ Ｏ且 其 塑 性 指 数 大 于 １ ，则 可判 定 为 膨 胀 土 ． 然 后 进 行 分 类 。运 用 塑 性 图 能 反 映 直 接 影 响 膨 胀 土 胀 缩 性 能 的 物 质 组 ２
议 ，许多研究 者认为 自由膨胀率 的测 试方 法 导致 土 颗粒 间 结合 力 丧失 ，从 而使膨 胀 得 到 了较 充分 的发 挥 ，其 结果并 不能代表 土体 的真 正膨胀潜 势 。
１ ２ 按 行 业 标 准 进 行 判 别 ．
文 献 ［ ］采 用 自由膨胀 率 、蒙脱石 含量 、阳离子交换 量 ３项 指标 ，认 为满 足其 中 ２项 指标 即具 有 ５
成成 分 。该方 法简单 方便 ，但 由于没 有直 接指标参 与判定 膨胀潜势 ，因而判断指标 过 于单 一 。
［ 稿 日 期］ ２ １ —０ 收 ０ ０ ８—１ ０
［ 者 简 介］ 杨 学 祥 （ ９ Ｉ ） 作 １７ 一 ，霓 ，ｌ９ ９５年 大 学 毕业 ，硕 士 ，副 教 授 ，现 主要 从 事基 础 工程 设 计 方面 的 教 学与 明 究 工 作 。
用 自由膨胀率 、标准 吸湿含水 率 、塑性 指数 ３ 指标 ，笔者认 为其采用 的指标 过少 ，容 易导致 将普通粘 项
膨胀土的判别
膨胀土的判别1.初判凡野外宏观地质特征符合上述膨胀土的特征的，且自由膨胀率F S ≥40%的土，应初判为膨胀土。
所谓自由膨胀率F S 是由人工制备的烘干土，在水中增加的体积与原体积之比，按下式计算：V V V F W s -=式中 W V ——土样在水中膨胀稳定后的体积（ml ）；0V ——土样原有体积（ml ）。
2.详判满足以下三项指标的任意两项时，应判定为膨胀土： (1)自由膨胀率FS ≥40%。
(2)蒙脱石含量M ≥7%。
利用二氯化锡容量法测定粘土矿物成分蒙脱石的含量：10044.0)/(3210⨯⨯⋅⋅⋅-=m AV V T V V M式中：0V ——加入次甲基蓝量（ml ）；1V ——所消耗0.1%二氯化锡量（ml ）； 2V ——定容总体积（ml ）； 3V ——取清液体积（ml ）； T——滴定度，即每毫升二氯化锡标准溶液相当于0.2%次甲基蓝的毫升数，由空白求出；m ——式样质量（g ）； A ——标准次甲基蓝浓度（g/ml ）；0.44——吸蓝量对蒙脱石的换算系数。
(3)阳离子交换量]100/)([174±≥+g NH mmol CEC采用EDTA 按盐速测法，可测定土对溶液中的阳离子交换吸附性能强弱的指标。
阳离子交换量]100/)([4±+g NH mmol CEC =100)1()()(0⨯+⋅-⋅mV V HCl C ω式中：)(HCl C ——盐酸标准溶液浓度（mol/l ）；V——滴定式样时消耗盐酸标准溶液体积（ml ）；0V ——空白试验消耗盐酸标准溶液体积（ml ）； ω——风干土含水量（以小数计）； m ——风干土质量（g ）。
3.参照《规范》判定依据《膨胀土地区建筑技术规范》规定，具有下列工程地质特征的场地，且自由膨胀率F S ≥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，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；建筑物裂缝随气 候变化而张开和闭合。
膨胀土
（4）建筑物周围的阔叶树
在炎热和干早地区，建筑物周围 的阔叶树(特别是不落叶的桉树)对建 筑物的胀缩变形造成不利影响。尤其 在旱季，当无地下水或地表水补给时， 由于树根的吸水作用，会使土中的含 水量减少，更加剧了地基上的干缩变 形，使近旁有成排树木的房屋产生裂 缝。
工程地质学
（5）局部渗水的影响
2）外纵墙下端呈水平裂缝，基础向外扭转，墙体上部内倾。 图4－44为合肥某校宿舍楼，二层砖木结构，1956年建成到 1962年由于外墙基土逐渐失水收缩，在外纵墙上出现了一只手能 插进去的水平裂缝，墙面外倾最大达1.5cm，裂缝延伸约24m，内 外墙接头处拉开达3.5cm。 3）房屋角端裂缝严重。而且常伴随着一定的水平位移和转 动。 这种特征裂缝的形成，主要是因为基础埋置过浅，而墙角部 位基土两面与大气接触，土中水分蒸发较大，地基收缩变形远比 墙体中间部位剧烈的缘故。 4)地坪多出现平行于外纵墙的通长裂缝。 这种裂缝的特点 是，靠近外墙者宽，离外墙较远的变窄，再远则不出现裂缝。这 种裂缝大小与外墙距离有关的现象，显然，是因外墙基土体收缩
2）低、轻房屋最易破坏，四层楼损坏 者是极个别的；
在同一建筑范围，破坏变形大小与荷载 分布无关，而是受地基胀缩变形条件控制， 往往在相同荷载部位产生很大的差异变形；
3）建筑物裂缝具有随季节变化而往复 伸缩的性质。
工程地质学
（2）按建筑物裂缝部位与形态特征(以外墙地基失水收缩为 例)表现为：
1）山墙、内墙呈“倒八字”的对称或不对称裂缝及垂直裂 缝。
工程地质学
（2）粘粒的含量
由于粘土颗粒细小，比面积 大，因而且有很大的表面能，对 水分子和水中阳离子的吸附能力 强。因此，土中粘粒含量众多， 则土的胀缩性愈强。
标准吸湿含水率判断膨胀土
标准吸湿含水率判断膨胀土
膨胀土是指在含水率增加时会发生体积膨胀的土壤。
通常情况下，我们可以通过测定膨胀土的含水率来判断其膨胀性质。
一般来说，含水率在膨胀土的判断中起着至关重要的作用。
首先，膨胀土的含水率通常是指其干重与饱和重之比，即含水率=（湿重-干重）/干重×100%。
在实际工程中，通常采用标准干重和饱和重进行测定。
标准吸湿含水率是指在室内条件下，膨胀土达到一定稳定状态后的含水率。
对于不同类型的膨胀土，其标准吸湿含水率可能会有所不同。
其次，膨胀土的含水率与其膨胀性质密切相关。
一般来说，当膨胀土的含水率增加时，其体积也会相应增加，从而表现出膨胀的特性。
因此，通过测定膨胀土在不同含水率下的体积变化，可以判断其膨胀特性。
除了含水率，还有一些其他因素也会影响膨胀土的膨胀性质，例如土壤的颗粒组成、结构特征、粘土矿物种类等。
因此，在判断膨胀土时，需要综合考虑这些因素，并通常需要进行室内试验或现场观测来全面评估膨胀土的性质。
总的来说，标准吸湿含水率是判断膨胀土膨胀性质的重要参数之一，但在实际工程中，还需要综合考虑其他因素，进行全面的分析和评估。
膨胀土的工程特性和判定及路基设计
膨胀土路基
二、膨胀土的工程特性 (一)胀缩性
膨胀土吸水体积膨胀，使其上的建筑物隆起，如果膨胀受 阻即产生膨胀力；失水体积收缩，造成土体开裂，并使其上 的建筑物下沉。
膨胀土产生膨胀的强弱与黏土颗粒含量、黏粒的矿物成分 以及晶体结构的差异有关。
膨胀土的颗粒成分：粒径<0.005mm 黏粒； 0.005mm<粒径<0.05mm 粉粒 占90%； 粒径>0.05mm 砂粒 含量较少；
５．膨胀土公路路基的常见病害 （1）滑坡 路堤路堑均有发生，是膨胀土路 基最严重的病害。路堤滑坡往往发生 在填土或基底为膨胀（岩）土层的情 况，滑体一般宽20～50米，厚2～5 米；路堑滑坡多发生在膨胀（岩）土 分界面，裂隙面或软弱层处，宽数10 米，厚一般3～4米，较少超过6米， 具有成群分布、浅层性、牵引性、结 构和构造性以及多次滑动性等特点。
3.5 碎石土
24.5 膨胀土
1.5 3.5
6.0 7.5 H>8.0
非膨胀土
尺寸单位：m
➢ 破面封闭—选择具有一定强度且隔水性好的非膨胀性粘土包边，包
边厚度由当地膨胀土干湿循环显著影响区深度确定。 ➢ 底面隔水—应对基底进行处理，防治地下水和毛细水的影响。 ➢ 顶面封闭—选择非膨胀性粘土填筑于上路堤和路床。
膨胀土及其工程问题
2．膨胀土的判别与分类
（1）国内外现有膨胀土判别分类指标可分为两大类： 宏观（间接）指标——通过工程实验评价其膨胀潜势； 微观（直接）指标——反映胀缩机理的本质参数，如蒙脱石含量、比 表面积、阳离子交换量。
（2）公路部门：自由膨胀率、塑性指数；铁路部门：微观指标。 （3）最新研究成果：测试简便、能反映膨胀土的胀缩本质的宏观指标——
膨胀土分级自由膨胀率
膨胀土分级自由膨胀率膨胀土是一种具有强烈膨胀性的土壤。
它在受水浸润或渗透时，会发生明显的膨胀现象，使土体体积增大。
膨胀土的一大特点是其容易变形和破坏，因此在工程施工中需要特殊处理。
膨胀土的分级主要依据其颗粒大小、颗粒分布和组成等方面。
根据分级结果，可以更好地了解膨胀土的特性和工程处理措施。
膨胀土的分级主要包括以下几个方面：1. 颗粒大小分级膨胀土的颗粒大小可以分为细颗粒和粗颗粒两种类型。
其中，细颗粒主要包括黏土、粉砂和沙粒，其粒径在0.005mm~0.5mm之间。
而粗颗粒包括砾石和小石子等，其粒径在5mm~16mm之间。
膨胀土的颗粒分布主要包括均匀和不均匀两种类型。
其中，均匀颗粒分布是指膨胀土的颗粒粒径相似、颗粒排列均匀。
而不均匀颗粒分布则是指颗粒粒径不同，颗粒排列不均。
3. 组成分级膨胀土的组成分级包括单一成分和复合成分两种类型。
其中，单一成分指的是膨胀土仅由一种物质组成，例如黏土或粉砂。
而复合成分则是指膨胀土由多种物质混合而成，例如黏土砂或粘砂。
膨胀土的自由膨胀率指的是在水分和固体颗粒之间没有任何约束的情况下，膨胀土所能膨胀的百分比。
它可以通过实验测试得到，是膨胀土的一个重要膨胀性指标。
膨胀土的自由膨胀率与其成分、含水率、颗粒大小和颗粒分布等相关。
一般来说，膨胀土的自由膨胀率越高，其膨胀性也越强。
在工程处理中，膨胀土的自由膨胀率是一个重要的参考指标。
根据其自由膨胀率，可以对后续工程施工进行合理的规划和设计，避免由于膨胀土膨胀导致工程失效的风险。
总的来说，膨胀土的分级和自由膨胀率是很重要的膨胀性指标。
只有充分了解其特性和变化规律，才能更好地对其进行工程处理和管理。
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膨胀土的判别
1.初判
凡野外宏观地质特征符合上述膨胀土的特征的，且自由膨胀率F S ≥40%的土，应初判为膨胀土。
所谓自由膨胀率F S 是由人工制备的烘干土，在水中增加的体积与原体积之比，按下式计算：
V V V F W s -=
式中 W V ——土样在水中膨胀稳定后的体积（ml ）；
0V ——土样原有体积（ml ）。
2.详判
满足以下三项指标的任意两项时，应判定为膨胀土： (1)自由膨胀率FS ≥40%。
(2)蒙脱石含量M ≥7%。
利用二氯化锡容量法测定粘土矿物成分蒙脱石的含量：
10044
.0)/(3210⨯⨯⋅⋅⋅-=
m A
V V T V V M
式中：0V ——加入次甲基蓝量（ml ）；
1V ——所消耗0.1%二氯化锡量（ml ）； 2V ——定容总体积（ml ）； 3V ——取清液体积（ml ）；
T ——滴定度，即每毫升二氯化锡标准溶液相当于0.2%次甲
基蓝的毫升数，由空白求出；
m ——式样质量（g ）；
A ——标准次甲基蓝浓度（g/ml ）； 0.44——吸蓝量对蒙脱石的换算系数。
(3)阳离子交换量]100/)([174±≥+g NH mmol CEC
采用EDTA 按盐速测法，可测定土对溶液中的阳离子交换吸附性能强弱的指标。
阳离子交换量]100/)([4±+g NH mmol CEC =
100)
1()()(0⨯+⋅-⋅m
V V HCl C ω
式中：)(HCl C ——盐酸标准溶液浓度（mol/l ）；
V ——滴定式样时消耗盐酸标准溶液体积（ml ）
； 0V ——空白试验消耗盐酸标准溶液体积（ml ）；
ω——风干土含水量（以小数计）；
m ——风干土质量（g ）。
3.参照《规范》判定
依据《膨胀土地区建筑技术规范》规定，具有下列工程地质特征的场地，且自由膨胀率F S ≥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，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；建筑物裂缝随气 候变化而张开和闭合。
4.膨胀土的潜势分类
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