膨胀土的识别判定与分类

发布时间:2010-01-14 共2页

  膨胀土在我国大部分地区均有分布。膨胀土的胀缩性直接影响着建筑物的安全性,它不仅造成房屋成群开裂,公路、铁路塌方,而且可导致膨胀土边坡产生表层浅滑现象,造成农田水利设施的破坏,影响人们的生活环境。因此,在工程地质勘察中,必须正确地识别膨胀土与非膨胀土,准确地判定膨胀土的胀缩性等级,这有助于合理进行拟建建筑物的设计与地基处理,对保障建筑物安全与人们的生活环境具有非常重要的意义。

  一、膨胀土的定义

  1996年《公路路基设计规范》(JTJ013-95)的膨胀土定义是:“膨胀土系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,它具有遇水膨胀,失水收缩,是一种特殊膨胀结构的粘性土。”从这个定义上来看,膨胀土的主要特性是膨胀和收缩。但膨胀和收缩是一个十分复杂的问题,不仅仅是遇水膨胀和失水收缩这么简单。在增加溶液电解质浓度的情况下,即使是遇水,膨胀土也会产生收缩现象。因此,膨胀土的膨胀和收缩是在水和电解质共同作用下的结果。另外,定义中指出土中含有较多的亲水性较强的蒙脱石或伊利石等粘土矿物成分的说法也不确切。如果膨胀土中仅含伊利石显示不出膨胀土具有较强的膨胀与收缩特性,伊利石的亲水性仅为蒙脱石的十分之一。膨胀土的胀缩特性主要是由亲水性粘土矿物蒙脱石决定的。因此,《膨胀土地区建筑技术规范》(GBJ112-87)给出的膨胀土的定义更为恰当:“膨胀土应是土中粘粒成分主要由亲水矿物组成,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。”

  二、膨胀土判别指标要鉴别

  某种土是否属于膨胀土,应根据本身的固有属性来进行区分,只有内在的主要固有属性才是控制膨胀土工程特性的决定性因素;至于在膨胀土地区各种建筑物的稳定程度,只能用作辅助的判别。所以对膨胀土的判别原则,首先应从工程地质观点出发,分析土体的裂隙特征,概括出能反映膨胀土工程性质的实际情况,能代表膨胀土规律的主要指标。

  能否充当膨胀土的判别指标,主要看它能否满足以下三个条件:能反映膨胀土的本质;指标的测定简单便捷;指标数据可靠,重现性好 .可能用来判别膨胀土的指标分述如下:

  (1)界限含水量 

  反映土粒与水相互作用的灵敏指标之一,在一定程度上反映了土的亲水性能。它与土的颗粒组成,粘土矿物成分,阳离子交换性能,土粒的分散度和比表面积,以及孔隙水溶液的性质等有着十分密切的关系。通常有液限、塑限、缩限三个定量指标。

  (2)胀缩总率 

  反映膨胀土粘土矿物成分和结构特征。

  (3)粒度成分

  反映膨胀土物质组成的特性指标。

  (4)自由胀缩率 

  反映土中细粒含量的多少,或土样的分散程度。

  (5)标准吸湿含水率 

  不仅依赖于土样中细粒(特别是小于1mm粒径的胶粒)含量,更依赖于土中粘土矿物种类。

  (6)比表面积和阳离子交换量 

  可以大致反映膨胀土中蒙脱石粘土矿物的近似含量。

  (7)矿物成分 

  当膨胀土蒙脱石的含量达到5%时,即可对土的胀缩性和抗剪强度产生明显的影响,倘若蒙脱石含量超过20~30%时,则土的胀缩性和抗剪强度基本上全由蒙脱石控制。

  (8)膨胀力、最大线缩(体缩、膨胀)率。

  (9)抗剪强度。

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