發布時間:2010-01-14 共2頁
膨脹土在我國大部分地區均有分布。膨脹土的脹縮性直接影響著建筑物的安全性,它不僅造成房屋成群開裂,公路、鐵路塌方,而且可導致膨脹土邊坡產生表層淺滑現象,造成農田水利設施的破壞,影響人們的生活環境。因此,在工程地質勘察中,必須正確地識別膨脹土與非膨脹土,準確地判定膨脹土的脹縮性等級,這有助于合理進行擬建建筑物的設計與地基處理,對保障建筑物安全與人們的生活環境具有非常重要的意義。
一、膨脹土的定義
1996年《公路路基設計規范》(JTJ013-95)的膨脹土定義是:“膨脹土系指土中含有較多的粘粒及其親水性較強的蒙脫石或伊利石等粘土礦物成分,它具有遇水膨脹,失水收縮,是一種特殊膨脹結構的粘性土。”從這個定義上來看,膨脹土的主要特性是膨脹和收縮。但膨脹和收縮是一個十分復雜的問題,不僅僅是遇水膨脹和失水收縮這么簡單。在增加溶液電解質濃度的情況下,即使是遇水,膨脹土也會產生收縮現象。因此,膨脹土的膨脹和收縮是在水和電解質共同作用下的結果。另外,定義中指出土中含有較多的親水性較強的蒙脫石或伊利石等粘土礦物成分的說法也不確切。如果膨脹土中僅含伊利石顯示不出膨脹土具有較強的膨脹與收縮特性,伊利石的親水性僅為蒙脫石的十分之一。膨脹土的脹縮特性主要是由親水性粘土礦物蒙脫石決定的。因此,《膨脹土地區建筑技術規范》(GBJ112-87)給出的膨脹土的定義更為恰當:“膨脹土應是土中粘粒成分主要由親水礦物組成,同時具有顯著的吸水膨脹和失水收縮兩種變形特性的粘性土。”
二、膨脹土判別指標要鑒別
某種土是否屬于膨脹土,應根據本身的固有屬性來進行區分,只有內在的主要固有屬性才是控制膨脹土工程特性的決定性因素;至于在膨脹土地區各種建筑物的穩定程度,只能用作輔助的判別。所以對膨脹土的判別原則,首先應從工程地質觀點出發,分析土體的裂隙特征,概括出能反映膨脹土工程性質的實際情況,能代表膨脹土規律的主要指標。
能否充當膨脹土的判別指標,主要看它能否滿足以下三個條件:能反映膨脹土的本質;指標的測定簡單便捷;指標數據可靠,重現性好 .可能用來判別膨脹土的指標分述如下:
(1)界限含水量
反映土粒與水相互作用的靈敏指標之一,在一定程度上反映了土的親水性能。它與土的顆粒組成,粘土礦物成分,陽離子交換性能,土粒的分散度和比表面積,以及孔隙水溶液的性質等有著十分密切的關系。通常有液限、塑限、縮限三個定量指標。
(2)脹縮總率
反映膨脹土粘土礦物成分和結構特征。
(3)粒度成分
反映膨脹土物質組成的特性指標。
(4)自由脹縮率
反映土中細粒含量的多少,或土樣的分散程度。
(5)標準吸濕含水率
不僅依賴于土樣中細粒(特別是小于1mm粒徑的膠粒)含量,更依賴于土中粘土礦物種類。
(6)比表面積和陽離子交換量
可以大致反映膨脹土中蒙脫石粘土礦物的近似含量。
(7)礦物成分
當膨脹土蒙脫石的含量達到5%時,即可對土的脹縮性和抗剪強度產生明顯的影響,倘若蒙脫石含量超過20~30%時,則土的脹縮性和抗剪強度基本上全由蒙脫石控制。
(8)膨脹力、最大線縮(體縮、膨脹)率。
(9)抗剪強度。