膨胀土特性及处治研究
第23卷第2期重庆交通学院学报2004年4月Vo123No2JOURNALOFCHONGQINGJIAOTONGUNIVERSITYApr.,2004
成都龙泉驿地区膨胀土特性及处治研究
严国全,1许仁安,2何兆益1(1.重庆交通学院土木建筑学院,重庆400074;2.重庆市公路局,重庆400067)
摘要:分析研究了成都龙泉驿地区膨胀土的界限含水量、最大干密度、最佳含水量以及膨胀力干密度、膨胀力含水量、有效粘聚力含水量等之间的关系,探讨了4种固化剂改良方法石灰、水泥石灰、SBT及STX对改善膨胀土最佳含水量、无侧限抗压强度及膨胀率等的影响.关键词:膨胀土;膨胀力;膨胀率;无侧限抗压强度中图分类号:U41222+1文献标识码:B文章编号:1001716X(2004)02010205
膨胀土是指土中含有较多的粘粒及其亲水性较强的蒙脱石或伊利石等粘土矿物成分,具有遇水膨胀、失水收缩的一种特殊膨胀结构的粘质土,鉴于膨胀土具有胀缩性、遇水崩解性、超固结性、易风化性、多裂隙性及强度衰减等特性,利用膨胀土作为路基填料,其压实后的膨胀土与原状结构膨胀土的工程性质有很大不同[1].通常,较强膨胀性的土不得作为填料用土.为了充分利用当地膨胀土,保证路基的强度、刚度和稳定性,需要对当地膨胀土进行分析和研究,提出必要的处治措施,使其具有最小的膨胀率和足够的强度,满足路基设计要求.1膨胀土特性1.1颗粒分析膨胀土颗粒粒径小于0074mm的细粒成分含量较高,颗粒成分以粘粒为主,一般为高分散性土.遇水后膨胀量大,失水后干缩严重,反复胀缩变形容易导致裂缝的产生.组分分析按 公路土工试验规程!(JTJ05193)颗粒分析试验进行,粒径大于0074mm的土采用筛分法,粒径小于0074mm的土采用比重计法,其颗粒组分试验结果见表1.
表1颗粒组分结果粒径(mm)5205025007400500050002小于该粒径土质量百分数(%)1009999979969849452411.2阿氏限度(塑、液限)界限含水量是膨胀土工程性质中很重要的一个指标.膨胀土的膨胀潜势S与塑性指数IP存在密切的相关性,土的胀缩一般在塑性指数界定的含水量范围内发生.塑液限试验采用光电联合测定仪[2],测定得出:液限(WL)为55,塑限(WP)为24,塑限指数(IP)为31.根据我国特殊土在塑性图上的分布,该膨胀土属于高液限粘土(CHE),公路沥青路面设计规范规定,当液限大于40%,塑性指数大于18时,属于不稳定的不良筑路材料,应考虑土质特性与自然环境对土基湿度、干密度的影响,控制土的稠度,进行最佳压实,达到要求的压实度,以保证路基的强度与稳定性[3].1.3最佳含水量与最大干密度最大干密度和最佳含水量对保证路基的性能有很大的关系,对控制路基压实起着非常重要的作用.在实验室采用干土法(土不重复使用),按四分法准备7个试样,分别加入不同水分,拌匀后闷料一夜.采用标准击实仪:152∀12试筒,击实功26772kJm3,每层击98次,分3层进行重型击实,得到不同含水量下干密度,见图1.由干密度含水量关系曲线图可以得出:此种膨胀土最大干密度182gcm3,最佳含水量14%1.4膨胀力膨胀力是指土体的体积膨胀受到限制时吸水后收稿日期:20030421;修订日期:20030626作者简介:严国全(1978-),男,湖北鄂州人,硕士生,从事路基路面材料与结构综合分析研究.
图1不同含水量时干密度试验结果所产生的内应力.土体受膨胀作用后,产生膨裂,结构受到破坏,膨胀力作用及土体结构破坏对降低抗剪强度作用十分显著[4].膨胀力与含水量和干密度有密切关系,当路基土各处干湿不同,密度不均匀,并受到上层结构及周围土体的抑制作用时,膨胀力变化大,产生微裂破损,影响路基的正常工作状况.
图2不同干密度时膨胀力结果
图3不同含水量时的膨胀力膨胀力的测定,在室内将不同含水量(2%3%递增)的土样,分成3层,按不同的击实次数(30、50和98次)进行击实,得到不同含水量和干密度下的试样.采用固结仪,附杠杆式加压设备.为了加荷方便准确,宜用铁砂荷盛砂桶代替砝码荷吊盘.做3组平行试验,测定膨胀力的大小,膨胀力与干密度关系见图2.,膨胀力与含水量关系见图3.从图2中可以看出:膨胀力随着干密度的增加而增加.从图3中可以看出膨胀力含水量关系曲线与干密度含水量关系曲线类似.当含水量为最佳含水量14%,干密度为最大干密度182gcm3时,其膨胀力较大,其潜在开裂的危险也较大,这在工程中是应该重视的.1.5膨胀速度膨胀土的膨胀速度以膨胀率与时间关系曲线表征,它密切关系着一定时段内土体强度降低值的大小,从而影响施工程序.该试验所做的膨胀率是指在无荷载有侧限条件下,标准重型击实土样浸水后在高度方向上的单向膨胀与原高度的比值.膨胀速度的快慢与初始含水量有关.在实验室,利用膨胀仪,采用最佳含水量14%的标准重型击实土样,做3组平行试验,其膨胀率与时间的关系见图4.从中可以看出,2~3d左右膨胀达到平衡状态.
图4膨胀率随时间关系1.6有效粘聚力含水量的大小对膨胀土的抗剪强度有很大的影响.当含水量较低时,膨胀土的抗剪强度较高.含水量达到较高数值时,抗剪强度很小.膨胀土一般内摩擦角较小,有效粘聚力对其强度影响较大.从提高强度观点来看,施工及工后对水分的控制非常重要.有效粘聚力关系与含水量之间存在一定关系,这与太沙基早年曾提出的理论相符[5].有效粘聚力与含水量关系见图5.
图5有效粘聚力与含水量关系2改良方法2.1不同石灰配比(石灰#干土)改良结果分析2.1.1不同石灰配比的最大干密度和最佳含水量最大干密度和最佳含水量是控制施工的重要指标,在实验室采用丙类试验方法,按四分法准备6个试样,分别加入不同水分,拌匀后闷料一夜.采用标准击实仪:锤的质量45kg,锤击面直径5cm,落高45cm,试筒152∀12,击实功26772kJm3,每层击98次,分3层进行标准重型击实[6],得到不同含水量下干密度,得出不同石灰配比下最大干密度和最佳含水量,试验结果见表2.103第2期严国全,等:成都龙泉驿地区膨胀土特性及处治研究表2不同石灰含量最佳含水量、最大干密度名称素土石灰2%石灰4%石灰6%石灰8%石灰10%Wop14214715717193185dm18241811791731697171图6、图7分别表示最大干密度和最佳含水量随石灰含量变化关系曲线图.从图中可以看出:最大干密度和最佳含水量随石灰含量的增加存在着相关性.最大干密度随石灰
图6不同石灰含量最大干密度
图7不同石灰含量最佳含水量含量的增加而降低,最佳含水量随石灰含量的增加而增加,当石灰含量超过8%后,两条曲线同时出现转折点.2.1.2不同石灰含量7d无测限抗压强度在膨胀土中掺石灰能提高抗压强度,这是因为石灰的掺入增加了钙离子含量,同时羟基与土中金属离子形成氢氧化合物,增加粘聚力,提高了稳定土的强度.在试验室按照无机结合料稳定土的无侧限抗压强度试验规程[7],采用50∀50mm试模成型后,在标准养生条件下养生6d,饱水1d后,进行无
图8不同石灰含量7d无侧限抗压强度侧限抗压.试验结果如图8:可以看出7d无测限抗压强度与石灰含量成线性关系,无侧限抗压强度随石灰含量的增加而增加.石灰含量4%的7d无测限抗压强度为1.13MPa,改良后的稳定土可以满足沥青道路设计要求.2.1.3石灰含量与膨胀率关系对于具有较大膨胀性和干缩性的膨胀土来说,在道路设计时,除了要求满足强度之外,还必须考虑其胀缩性能,防止过大的膨胀导致裂缝的产生,膨胀率是其中一项指标.在实验室,利用膨胀仪,采用不同石灰掺量的无机结合料,分别按最佳含水量配制土样,在标准重型击实下成型试样,做3组平行试验,试验结果表明:随着石灰含量的增加,膨胀率迅速减小.当石灰含量达到4%后,膨胀率的改变不明显.其膨胀率的值也很小,能满足道路设计要求.膨胀率随石灰含量关系见图9.
图9不同石灰含量膨胀率试验结果2.1.4掺4%石灰膨胀土无侧限抗压强度与时间关系
图10掺4%石灰膨胀土随时间的抗压强度在实验室按照无机结合料稳定土的无侧限抗压强度试验规程,采用50∀50mm试模,掺4%石灰膨胀土在最佳含水量157%和最大干密度179gcm3条件下,按照压实度97%成型4组试样,每组3个做平行试验.在标准养生条件下,分别养生6、27、89和179d,饱水1d后,进行无侧限抗压.其结果见图10.从图中可以看出:石灰含量4%的稳定膨胀土的抗压强度随着时间的增长而增加,且强度时效很大,180d的无侧限抗压强度比7d的无侧限抗压强度增加了近一倍,这种前期强度低而后期强度逐渐增加104重庆交通学院学报第23卷的性质是我们在分析时应该考虑的.2.2不同水泥石灰配比改良结果分析不同水泥石灰配比的最大干密度、最佳含水量、7d和28d抗压强度试验严格按照公路工程无机结合料稳定材料试验规程进行操作[8],其结果见表3.表3不同水泥石灰比时最佳含水量、最大干密度和7、28d无测限抗压强度(MPa)水泥#石灰#土2#4#1003#5#1004#6#100Wop16415317dm179718071785Rc(7d)161219362067Rc(28d)2233546359从以上结果可以看出,掺加水泥后,稳定土的抗压强度明显提高.但在膨胀土中直接加入2%、3%和4%水泥而不掺入石灰,则养生6d或27d后,所有试件崩散,这说明直接掺水泥,其水稳定性差.为满足较高强度要求,在膨胀土中掺入适量的水泥石灰是可行的.2.3不同固化剂改良结果分析2.3.1不同固化剂7d无测限抗压强度固化剂STX和SBT均为液体固化剂,SBT为棕黄色液体,STX为白色液体.由于固化剂与土体发生化学反应较快,所有的试样必须在2h以内完成,同时,由于它们是液体固化剂,所以拌和试样时必须均匀,严格控制粒径,否则,试验结果的变异性较大.在实验室按照无机结合料稳定土的无侧限抗压强度试验规程,采用50∀50mm试模,不同石灰含量+SBT026Lm3的稳定土,按照压实度97%成型4组试样,每组3个做平行7d无侧限抗压强度试验.其7d无测限抗压强度见表4.表4不同石灰含量+SBT026Lm3时7d无测限抗压强度名称石灰2%石灰3%石灰4%Rc浸水后松散09121221不同STX含量+4%石灰膨胀土的7d无侧限抗压强度见图11.
膨胀土工程特性及处理方法
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膨胀土工程特性及处理方法
作者：王艳群
来源：《山东工业技术》2013年第13期
【摘 要】膨胀土是一种特殊性岩土，具有吸水后体积增大、失水后体积缩小，胀缩变形变显特性。对高速公路的工程建设及营运起到极大的破坏作用。沈四高速公路桩号K693+500-K694+700存在膨胀土。本文对膨胀土的工程特性、工程危害进行论述，并对膨胀土的治理方案提出了建议。
【关键词】高速公路；膨胀土；路基；处理方法
1 膨胀土工程地质条件
1.1 地形地貌
膨胀土所在地貌区内地貌为微丘地貌为主，地形平缓，无明显自然陡坎。膨胀土路段地面标高一般在88.50-116.80米。
1.2 水文、气象
膨胀土区属半干旱，半湿润大陆性季风气候区，冬冷夏热，春秋两季多风。最高气温36.6～37.6℃，最低气温-34.3～-36.7，年平均降水量600～700mm，年平均蒸发量1600～1800mm。从11月中旬至翌年4月为冰冻期。
区内地下水主要分布在辽河支流河谷平原中。大气降水入渗为主要补给方式，其次为河流入渗补给；排泄方式以地下水径流、河水排泄及人工开采排泄为主。地下水类型为第四系松散堆积物孔隙水。
2 膨胀土工程特性
2.1 判别和分类
膨胀土地区进行工程建设，首先必须正确识别膨胀土和非膨胀土，并准确判断膨胀土膨胀时的强弱和工程性质特点，然后才能在工程设计和施工中做到有的放矢，采取切实有效的方法进行处理。以往的工程建设经验已经证明：膨胀土并不可怕，可怕的是对膨胀土判断失误，没有进行正确的处理而导致工程病害的发生。对于膨胀土的判别和分类，有不同的方法。如通过膨胀性矿物（蒙脱石、伊利石、高岭石）的含量、膨胀土的液限和塑性指数、自由膨胀率等。在高速公路中，广泛采用的是现场定性和室内定量指标相结合的方法，即工程地质特征及土的自由膨胀率、最大吸湿含水率、塑性指数指标综合判断。 龙源期刊网
合肥至六安高速公路膨胀土工程特性研究
收稿日期6作者简介王建春(6),男,年毕业于西南交通大学水文地质与工程地质专业,工程师。文章编号:16727479(2010)03004604
合肥至六安高速公路膨胀土工程特性研究
王建春
(中铁上海设计院集团有限公司,安徽合肥230011)
AStudyonEngineeringCharacteristicsofExpansive
SoilalongHefei-LiuanExpressway
WangJianchun
摘要合肥至六安高速公路是上海武威国家重点公路的一段,限于环境条件,不得不采用膨胀
土作为路基填料。为了保证该工程的质量符合要求,对该地膨胀土的工程特性进行了试验分析。试验表明,皖中膨胀土膨胀潜势平均水平在弱中分界附近,且具有近似正态分布的特性。从压实的角度
看,膨胀土的填筑含水量在最佳含水量30%的范围内,只要压实功能得到保证,压实度一般能满足要
求。在非饱和条件下,中膨胀土和弱膨胀土具有较高的抗剪强度,一旦浸水使其含水量增加到接近饱
和,其抗剪强度指标会大幅降低,设计与施工中应采取有针对性的防、排水措施。关键词合六高速公路膨胀土最大干密度压实度
中图分类号:TU433文献标识码:A
1概述
膨胀土是颗粒高分散、成分以黏土矿物为主、对环
境的湿热变化敏感的高塑性黏土,其吸水膨胀软化、失水收缩干裂的特性,使膨胀土地区的房屋建筑、铁路、
公路、机场、水利工程等经常遭受巨大的破坏,给世界
各国造成巨大的经济损失。合肥至六安高速公路是上海武威国家重点公路
的一段,也是西部开发大通道南京西安高速公路的
重要组成部分[1]。膨胀土主要分布于推荐线K00+
000~K60+850、K66+400~K68+850、K69+400~K80+750、K83+700~K89+550段,以及比较线
BK77+200~BK81+250、BK84+200~BK90+000
段,限于环境条件,不得不采用膨胀土作为路堤填料。膨胀土具有很高的黏聚性,如果含水量高的膨胀
江汉平原膨胀土基本特性研究
第21卷增刊 2007年7月资源环境与工程ResourcesEnvironment&EngineeringVol121.SupJuly,2007
江汉平原膨胀土基本特性研究
孙 剑
(湖北省水文地质工程地质勘察院,湖北荆州 434020)
摘 要:随着中国大规模工程建设的发展,平原区与膨胀土有关的边坡稳定性研究的重要性尤为突出,开展江汉平原膨胀土基本特性研究具有十分重要的意义。本文从膨胀土成因类型与分布、物质成分特征、物理化学特征、结构特征以及膨胀土胀缩特性等方面进行了研究,以期为各类工程建设提供区域性地质依据。关键词:平原区;边坡稳定性;膨胀土;特性研究中图分类号:P619.23+1 文献标识码:A 文章编号:1671-1211(2007)S1-0068-03
0 引言
膨胀土是一种含有一定数量亲水矿物。因其具有
吸水膨胀、失水收缩,且湿水后强度明显降低的特性。
也是一种特定结构的工程灾害性粘土。对各类工程建设(如铁路、公路、堤坝、渠道、隧道、机场等)具有较大
破坏作用。据报道全世界每年因膨胀土灾害造成的经
济损失可达50亿美元以上。中国是膨胀土分布较多的国家,北至新疆、黑龙
江,南至广西、海南岛等,约20多个省、区。全国仅铁
路穿越膨胀土地区的长度约占总长度15%～20%,因
边坡失稳等灾害的治理费用每年达10亿元以上。湖北省膨胀土的分布也较广泛,目前高速公路、铁
路、水利水电工程及各类建筑迅速发展,往往会大量遇
到膨胀土问题。江汉平原是中部崛起的重要地区,其周边岗地约有5000km2的膨胀土分布,开展江汉平原
膨胀土基本特性研究,为各类建设工程对膨胀土的防
治提供区域性地质依据具有十分重要的意义。
1 膨胀土成因类型与分布[1-4]
江汉平原膨胀土主要分布在岗地区及山前地带,
其成因类型主要为更新统冲洪积、冲湖积、湖积及残坡积。其中下更新统冲湖积、湖积(Q1(al-l)p)为灰绿、灰
白、褐黄、棕红色等粘土和粉质粘土,上部多含铁锰质
汉中膨胀土特性及改良试验研究
２００６年６月 第２２卷第２期 陕西理工 学 院学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｈａａｎｘｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｊｕｎｅ．２００６ Ｖｏ１．２２ Ｎｏ．２
［文章编号］１６７３—２９４４（２００６）０２—００８１—０３
汉中膨胀土特性及改良试验研究
张科强， 薛丽皎， 林友军， 陈丽红
（陕西理工学院土木工程与建筑系， 陕西汉中７２３００１）
［摘要］ 对采自汉中的膨胀土的矿物成分、膨胀性等特性进行了试验研究，探讨了石灰改 良膨胀土的机理。针对膨胀土的特性，采用掺合石灰的方法对膨胀土进行了土质改良。试验
研究表明，掺合石灰的方法对该类膨胀土的改良效果较好。 ［关键词］ 膨胀土； 石灰改良； 试验研究 ［中图分类号］ＴＵ４４３ ［文献标识码］ Ｂ
膨胀土主要由强亲水性粘土矿物蒙脱石、伊利石和高岭石组成，具有明显的吸水膨胀和失水收缩
性，同时又具有多裂隙性和超固结性的高塑性粘性土。由于它具有显著的胀缩性，对湿热的变化极为敏 感，常危及膨胀土地区的公路工程建设，对公路工程建设的安全和稳定造成严重的影响。汉中膨胀土沿
汉中盆地与汉江、嘉陵江及其支流的高阶地呈带状分布。主要由火成岩和变质岩风化破碎极度分解、水 流搬运与洪积而成。汉中膨胀土以黄色、黄褐色、灰白色较为普遍。目前，汉中的公路建设迅速发展，膨
胀土地段路基的强度、稳定性、公路边坡稳定性的研究等工程问题是急待解决的重要课题。本试验对采 自汉中勉县地区的膨胀土特性进行了研究，并采用掺合石灰的方法对膨胀土进行了土质改良研究。
１膨胀土特性
１．１矿物成分分析 在西北地矿研究所用ｘ射线衍射
对本样品进行了测试，测试结果见表ｌ。 表ｌ 膨胀土矿物成分组成
矿物名称蒙脱石伊利石绿泥石石英钠长石未检出 含量（％） ３６ １５ ５ ２８ １３ ３
从测试结果来看，该膨胀土以蒙脱
石和伊利石的含量居多，蒙脱石和伊利石又是引起膨胀土具有显著胀缩性的主要因素。
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。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。
膨胀土知识
膨胀土知识简介
1膨胀土的研究意义
膨胀土是粘粒成分主要由亲水矿物(主要是蒙脱石、伊利石、高岭石等)组成，液限大于40%，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特征的粘性土。在自然条件下，一般多呈硬塑或坚硬状态，具黄、红、灰白等色，裂隙较发育，常见光滑面和擦痕。膨胀土分布广泛，在世界六大洲的40多个国家都有分布。自1938年美国开垦局在俄勒冈州的一例基础工程中首次认识了膨胀土问题，膨胀土开始引起人们的关注。由于它具有显著的胀缩性，存在较多裂隙软弱面，常常给膨胀土地区的工程建设造成严重的破坏，给人民的财产造成巨大的损失。膨胀土给工程建筑带来的危害，既表现在地表建筑物上，也反映在地下工程中。它不仅包括铁路、公路、渠道的所有边坡、路面和基床也包括房屋地基；甚至还包括这些工程中所采取的稳定性措施如护坡、挡土墙和桩等。以至从某种意义上讲，膨胀土对工程建筑的危害是无所不包的[1]。这种危害往往是长期的、渐进的、潜在的，有时是难以处理的，美国工程界称之为“隐藏的灾害”。据统计，美国由于膨胀土造成的损失平均每年高达20亿美元以上，已超过洪水、飓风、地震和龙卷风所造成的损失的总和，全世界每年造成的损失达50亿美元以上。
我国是膨胀土分布广、面积大的国家之一，先后己有20多个省市发现有膨胀土，其中主要分布在河南、湖北、广西、云南等省（见图1－1），在内蒙、东北等地也有发现。早在五六十年代，就因其工程问题引起人们对它的重视。我国由于膨胀土地基致害的建筑面积达1000万m2左右，铁路、公路及建筑物受到的危害也很严重。南水北调中线工程将穿过三百余公里的膨胀土地区，膨胀土渠坡的稳定问题对工程的正常运行至关重要。研究解决膨胀土边坡稳定问题具有实际意义。
我国膨胀土主要分布中西部地区，见表1－1。长江流域的长江、干支流水系等地区是我国膨胀土分布比较广泛和集中的地域之一（见图1－1）。从第三纪(N2)至第四纪下更新统(Q1 )、中更新统(Q2)和上更新统(Q3)都沉积了厚度不等的各种成因类型的膨胀土。其主要分布特征如下：
膨润土和膨胀土
膨润土和膨胀土
膨润土和膨胀土是土壤工程领域中常用的两种土壤材料。本文将分别对膨润土和膨胀土进行介绍和分析。
一、膨润土
膨润土是一种具有特殊物理和化学性质的土壤材料。它的主要成分是硅酸盐矿物，具有较强的吸湿性和膨胀性。膨润土分布广泛，常见的有膨润土矿、淤泥和膨润土矿石。
1. 物理性质
膨润土具有较大的比表面积和极强的吸附能力。当接触到水分时，膨润土颗粒会吸收水分并膨胀，使土壤体积增大。这种膨胀性使膨润土在土壤工程中具有重要的应用价值。
2. 工程应用
膨润土在土壤工程中广泛应用于土壤改良、防水、填充和加固等方面。由于其吸湿膨胀的特性，膨润土被广泛用于制作防水层、防渗墙和防渗带等工程结构。此外，膨润土还可以用作土壤改良剂，增加土壤的稳定性和抗冻性。
二、膨胀土
膨胀土是一种在吸湿膨胀和干燥收缩过程中发生体积变化的土壤材料。膨胀土主要由粘土矿物组成，具有较强的持水性和膨胀性。膨胀土广泛分布于干旱地区和高寒地区。
1. 物理性质
膨胀土具有较高的含水量，并且在吸湿膨胀和干燥收缩过程中会发生体积变化。这种膨胀性使膨胀土容易受到水分的影响，对土壤工程具有一定的风险。
2. 工程应用
膨胀土在土壤工程中具有一定的局限性。由于其容易受到水分的影响，膨胀土在道路、堤坝和地基工程中常会引起土体的变形和破坏。因此，在工程设计中需要对膨胀土进行充分的分析和评估，采取相应的防治措施。
膨润土和膨胀土是土壤工程中常见的两种土壤材料。膨润土具有吸湿膨胀的特性，广泛应用于土壤改良和防水工程中；而膨胀土具有容易受到水分影响的特点，需要在工程设计中进行充分的分析和评估。对于土壤工程施工和工程设计人员来说，了解和掌握膨润土和膨胀土的特性和应用是非常重要的。只有在实际工程中合理利用和处理这两种土壤材料，才能确保工程的安全和可靠性。
膨胀土地区路基施工
膨胀土地区路基施工
膨胀土一般指黏粒成分主要由亲水性的蒙脱石和伊利石矿物组成，同时吸水后具有显著的膨胀和失水后具有显著的收缩两种特性的高液限黏土。
一、膨胀土的工程特性
膨胀土的工程特性主要包括以下六个方面：
（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，密实度越高，膨胀性也越大。
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。膨胀土黏性成分含量很高，其中粒径小于0.002 mm的胶体颗粒一般超过20%，黏粒成分主要由亲水矿物组成。我国膨胀土的主要成分为蒙脱石、伊利石和高岭石等。蒙脱石是一种鳞状矿物，具有强烈的结构膨胀性；伊利石的晶格结构和蒙脱石类似，但是活动能力较低，仅有中等膨胀性；高岭石晶体结构比较稳定，属于低膨胀性土。
（2）多裂隙性。普遍发育各种形态的裂隙是膨胀土的另一个显著特征。膨胀土的形成与其成土过程、胀缩效应、风化作用等相关。裂隙分为两类，即原生裂隙和次生裂隙。地表以下3 m的土体很少受气候变化的影响，称为原生裂隙；分布在3 m以内，用肉眼就能很容易观察到的，称为次生裂隙。
（3）超固结性。由于膨胀土大都是在更新世以前沉积的土层，在历史上曾经受过超压密作用，因此膨胀土大多具有超固结性，其天然孔隙率小，密实度大，初始强度高。膨胀土随着土体开挖，将产生明显的卸载膨胀，使土体内聚集的能量逐渐释放。
（4）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。
（5）风化特性。膨胀土受气候的影响很敏感，极易产生风化破坏。路基开挖后，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。 （6）强度衰减快。膨胀土的抗剪强度为典型的变动强度，具有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，其初期强度极高，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地衰减。
膨胀土地区房屋建筑勘察及地基处理综述
膨胀土地区房屋建筑的勘察及地基处理综述
摘要：近年来，我国的建筑事业发展十分迅猛，加强膨胀土地区房屋建筑的勘察及地基处理的研究是十分必要的。本文作者结合多年来的工作经验，对膨胀土地区房屋建筑的勘察及地基处理进行了研究，具有重要的参考意义。
关键词：膨胀土 勘察 地基处理分析
膨胀土系指粘粒成分主要由强亲水性矿物组成，具有显著湿胀干缩和反复湿胀干缩性质的特殊粘性土。膨胀土不仅具有显著的湿胀干缩和反复湿胀干缩的性质，而且具有多裂隙性、超固结性及强度衰减性等特殊性质，因此，有别于一般粘性土。粘土矿物中的蒙脱石和伊利石类矿物，有很强的亲水性，当含水量变化时，能发生显著的体积变化。许多粘性土及泥质岩中含有大量的蒙脱石和伊利石类矿物颗粒，由于这些矿物颗粒的体积变化，引起岩土的体积变化，发生膨胀或收缩，变化达到一定程度时能引起与其相连接的建筑物产生破坏。膨胀土在我国分布广泛，以黄河以南地区较多，这种岩土常常呈岛状分布，有时甚至一个不大的场地，有的地方是膨胀土，有的地方则不属于膨胀土。我国的膨胀土的粘土矿物成分，主要是伊利石，其次是蒙脱石；但也有些地区的膨胀土蒙脱石含量较多。
1 膨胀土的地基特性
膨胀土具有失水收缩性能、失水再收缩、吸水膨胀、吸水再膨胀和强度衰减性的特性。并且还有两个重要的属性，裂隙性和胀缩
性，建筑物的变形破坏程度跟膨胀土的胀缩变形的大小有很直接影响，地基土的失水收缩、地基土浸水膨胀和建筑物的上升隆起，建筑物都会有产生下沉或开裂的危害。其次在膨胀土性能中还有两个重要的外界因素就是含水量和压力，因为土的膨胀性在不同的压力下是不同的，基底压力越小，土的膨胀率越高，膨胀度越大，越容水的冲蚀，就会造成砼离析；反之，土的膨胀性越低，基底压力越大。
2 膨胀土的分类和判别
在膨胀土的分类和判别上，对不同的判别和不同目的都会有采用不同的分类方法，并且在国内外做了很大的研究工作。在国内外对膨胀土的判别方法还没有统一标准，但是可以根据比较广泛采用室内简易定量指标和现场定性的结合方法，我们还可以根据对其进行力学强度、粘土矿物和基本指标等全面研究来进行判断。还有土自由膨胀率指标和工程地质的特征来做一些综合的分类和判定：
城市道路膨胀土路基施工问题的思考与研究
城市道路膨胀土路基施工问题的思考与研究
【摘要】本文以市政道路膨胀土路基的施工为主,首先分析了膨胀土的形成及其特性,然后对膨胀土路基的施工技术要点和施工策略作了深入的研究。
【关键词】市政道路；膨胀土路基；施工措施；分析；
前言
膨胀土地区的公路路基处理是一个很复杂的问题，需要考虑多种因素。它要求公路路基、挡墙、桥涵等的设计人员必须熟悉膨胀土的工程性质，根据其特性提出科学合理的设计，只要有一个方面不合理，就可能导致膨胀土灾害的发生。因此对膨胀土路基的处理方法需要不断地研究探讨。
一、膨胀土概念分析
膨胀土是在自然地质过程中形成的一种多裂缝并具有显著胀缩特性的土体,它的成分主要是由强亲水性矿物(蒙脱石和伊利石)组成。膨胀土吸水膨胀、失水收缩,并有反复变形的性质以及土体中杂乱分布的裂缝,对工程结构物具有严重的破坏作用。
二、膨胀土的特点分析
在交通部部颁现行《公路路基设计规范》(jtj013-95)中采用粘粒含量小于2μm 的百分比和自由膨胀率及膨胀总率三个指标, 把膨胀土分为强膨胀土、中膨胀土和弱膨胀土三个级别。膨胀土的工程特性大致可以归纳如下。胀缩性;崩解性;多裂隙性;超固结性;风化特性;强度衰减性。
三、膨胀土路基施工技术要点分析
一般情况下膨胀土不宜作为高等级道路路基填筑材料, 但是若由于道路所经膨胀土地区常常因路线长, 膨胀土分布范围广,难以选到非膨胀土填料时,需要改善膨胀土特性,满足路基施工基本要求。国内外的工程实践普遍认为: 膨胀土中水分的迁移变化将导致湿胀干缩变形,并使土的工程性质恶化。保证建筑物稳定的关键问题是如何防水保湿,保持土中水分的均匀分布和相对稳定。采用石灰改良膨胀土是有效的,且比较经济可行。根据国内公路部门在膨胀土地区已有的经验教训, 参考国内土建部门的工程经验以及部分国外公路施工的经验, 为保证高等级公路路基的稳定, 建议在施工过程中主要控制以下几个要点。