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。
膨胀土的工程特性胀缩性超固结裂隙.
1、膨胀土的定义膨胀土是在自然地质过程中形成的一种具有多裂隙和显著胀缩特性的特殊性粘土。
膨胀土是一种对于环境变化，特别是对于湿热变化非常敏感的土，其反映是发生膨胀和收缩，产生膨胀压力。
2、膨胀土的主要物理力学特征⑴粒度组成中，通常黏粒（d＜2μm ）含量不大于30%.⑵粘土矿物成分中，伊利石和蒙脱石等亲水性矿物占主导地位。
⑶土体湿度增高时，体积膨胀并形成膨胀压力；土体干燥失水时，体积收缩并形成收缩裂缝，反复的干缩湿胀，使土中的裂隙发育，不仅破坏土体的连续性和完整性，而且也形成了地表水浸入的通道，同时水的浸入又加速了土体的软化及裂隙生成。
（裂隙性）⑷膨胀、收缩变形可随环境变化往复发生，导致土的强度衰减。
（强度衰减性）⑸多数属于液限大于50%的高液限土。
⑹超固结性：膨胀土在沉积过程中，在重力作用下逐渐堆积，土体将随着堆积物的加厚而产生固结压密。
由于自然环境的变化和地质作用的复杂性，土在自然界的沉积作用并不一定都处于持续的堆积加载过程，而是常常因地质作用而发生卸载作用。
膨胀土在反复胀缩变形过程中，由于上部荷载（土层自重）和侧向约束作用，土体在膨胀压力作用下反复压密，土体表现出较强的超固结特性。
这种超固结与通常的剥蚀作用产生的超固结机理完全不同，是膨胀土由于含水率变化引起的膨胀压力变化产生的，是膨胀土特有的性质。
3、工程建设中的膨胀土问题⑴在天然状态下，膨胀土通常强度高，压缩性低，在地面以下一定深度取样时难以发现宏观裂纹。
但一旦在大气中暴露，含水率发生变化时，很快出现大大小小的裂纹，土体结构迅速崩解，透水性不断增加，强度迅速减小直至为零。
膨胀土边坡在极缓的情况下发生滑动。
“逢堑必滑，无堤不塌”。
“晴天一把刀，雨天一团糟”、“天晴张大嘴，雨后吐黄水”是膨胀土强度特性和胀缩性规律的高度写照。
⑵膨胀土素土作为堤坝回填土时，因其干密度与含水率关系非常密切，很难压实，压实质量难以控制。
若碾压质量不好，在运行过程中，填土含水率增加时土体极易产生膨胀变形，含水率降低也会在土体中产生干缩裂隙，使土体渗透性变化，外界水分极易进入。
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。
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
0
（二）膨胀土地基上桥涵基础工程设计与施工应采取的措施
1．换土垫层 2．合理选择基础埋置深度 3．石灰灌浆加固 4．合理选用基础类型 5．合理选择施工方法
感 谢 聆 听
房屋开裂、倾斜
膨胀土边坡滑塌
一、膨胀土的判别和膨胀土地基的胀缩等级
（一）影响膨胀土胀缩特性的主要因素 影响膨胀土胀缩性质的内在机制： 影响膨胀土胀缩性质的内在机制 主要是指矿物成分及微观结构两方面。 主要是指矿物成分及微观结构两方面 矿物成分：膨胀土含大量的活性粘土矿物， 矿物成分：膨胀土含大量的活性粘土矿物，如蒙脱石和伊 利石，尤其是蒙脱石，比表面积大， 利石，尤其是蒙脱石，比表面积大，在低含水量时对水有巨大 的吸力， 的吸力，土中蒙脱石含量的多寡直接决定着土的胀缩性质的大 小。 微观结构： 微观结构：这些矿物成分在空间上的联结状态也影响其胀 缩性质。经对大量不同地点的膨胀土扫描电镜分析得知， 缩性质。经对大量不同地点的膨胀土扫描电镜分析得知，面— —面连接的叠聚体是膨胀土的一种普遍的结构形式，这种结构 面连接的叠聚体是膨胀土的一种普遍的结构形式， 面连接的叠聚体是膨胀土的一种普遍的结构形式 比团粒结构具有更大的吸水膨胀和失水吸缩的能力。 比团粒结构具有更大的吸水膨胀和失水吸缩的能力。
∆δ sr λs = ∆w
（7-8）
（三）膨胀土的判别 《膨胀土规范》中规定，凡具有下列工程地质特征的场 膨胀土规范》中规定， 的土应判定为膨胀土。 地，且自由膨胀率δef≥40%的土应判定为膨胀土。 的土应判定为膨胀土 1．裂隙发育，常有光滑面和擦痕，有的裂隙中充填着灰白、 裂隙发育，常有光滑面和擦痕，有的裂隙中充填着灰白、 裂隙发育 灰绿色粘土。在自然条件下呈坚硬或硬塑状态； 灰绿色粘土。在自然条件下呈坚硬或硬塑状态 2．多出露于二级或二级以上阶地、山前和盆地边缘丘陵地 多出露于二级或二级以上阶地、 多出露于二级或二级以上阶地 地形平缓，无明显自然陡坎； 带，地形平缓，无明显自然陡坎； 3．常见浅层塑性滑坡、地裂，新开挖坑（槽）壁易发生坍 常见浅层塑性滑坡、地裂，新开挖坑（ 常见浅层塑性滑坡 塌等； 塌等； 4．建筑物裂缝随气候变化而张开和闭合。 建筑物裂缝随气候变化而张开和闭合。 建筑物裂缝随气候变化而张开和闭合
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——
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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%勺土，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：
式中V W ---- 土样在水中膨胀稳定后的体积（ml ）；
V o ——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7%
利用二氯化锡容量法测定粘土矿物成分蒙脱石的含量:
式中：V 。
——加入次甲基蓝量（ml ）；
V i ------------ 所消耗0.1%二氯化锡量（ml ）; V 2 ----------- 定容总体积（ml ）;
V3 ——
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。
F s
V W V o
V o
(V 。
V i T V 2/V 3) A
m 0.44
100
（3）阳离子交换量CEC 17[mmol（NH 4）/100g ]
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CEC[mmol（NH 4）/100g ]= ——）100
m
式中：C（HCI）——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）；
V。
--空白试验消耗盐酸标准溶液体积（ml）；
---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%勺土，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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