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膨胀土的地基改善加固口诀

时间:2022-02-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:建在未处理的膨胀土地基上的建筑物,往往产生开裂和破坏,且不可修复,危害极大。如果对膨胀土的工程地质性质认识不足,处理不当,将会对建筑物的安全使用造成严重的危害。研究膨胀土地基,首先应判别其是否属于膨胀土,其次可按规范确定膨胀土的膨胀性强弱及其胀缩等级,最后采取适当的设计和施工措施,防治膨胀土对工程建筑的危害,确保建筑物的正常使用。
膨胀土_工程地质学

膨胀土也称为胀缩土,是一种富含亲水性粘土矿物且随含水量的增减体积发生显著胀缩变形的硬塑性粘土。

膨胀土一般分布在二级以上的河谷阶地、山前和盆地边缘丘陵地,埋藏较浅,地貌多呈微起伏的低丘陵坡和垄岗地形,一般坡度平缓。在旱季,地表常出现裂隙,雨季裂缝又闭合。据广西、湖北两地调查,一般裂缝长为10~80m,宽为3~5cm,深为3.5~8.5m。

膨胀土在我国广泛分布于广西、云南、河南、安徽、四川、陕西、河北、江西、江苏、山东、山西、贵州、广东、新疆、海南等二十几个省(自治区),总面积约在10万km2以上,多位于盆地边缘或高阶地上。

我国膨胀土形成的地质年代大多为第四纪晚更新世(Q3)及其以后的全新世(Q4)。成因大多为残积,有的为冲积、洪积或坡积。膨胀土常含铁锰或钙质结核由于其失水收缩、吸水膨胀,常使大批低层房屋开裂,判别该土时,可根据其物理力学性质指标及有关胀缩性指标外,尚应结合膨胀土的上述分布规律和外观特征综合判定。

膨胀土多呈灰白、灰绿、灰黄、棕红或褐黄色,主要矿物成分是蒙脱石和伊利石。蒙脱石亲水性强,遇水膨胀强烈;伊利石次之。天然状态下的膨胀土,含水量接近或略小于塑限,多呈硬塑到坚硬状态,强度较高、压缩性较低,当无水浸入时,是一种良好的天然地基。但遇水或失水后,则胀缩明显。建在未处理的膨胀土地基上的建筑物,往往产生开裂和破坏,且不可修复,危害极大。

膨胀土一般强度较高,压缩性低,易被误认为是较好的天然地基,可是当土体受水浸湿或失水干燥后,土体的膨胀或收缩将导致建筑物和地坪开裂,地基的纵横向位移可使桩抬升甚至被剪断,使上部的混凝土柱结构也遭破坏;另外,季节性湿度变化常使道路隆起,路轨移动。总之,膨胀土能给工程建筑带来严重的危害。如果对膨胀土的工程地质性质认识不足,处理不当,将会对建筑物的安全使用造成严重的危害。

膨胀土的成分和结构特征是:土中粘粒含量高,且粘粒中大部分为亲水性很强的蒙脱石和伊利石等粘土矿物,土中可溶性盐及有机质含量都较低,天然状态下的膨胀土结构致密,土体常有大量网状裂隙,裂面有蜡状光泽的挤压面,所以膨胀土又称裂土。其工程特性有:

(1)低含水量,呈坚硬或硬塑状态。

(2)孔隙比小,密度大。

(3)粘粒含量很高,塑性指数Ip > 17,且多在22~35之间。

(4)具膨胀力,如合肥裂土为61 kPa,成都裂土为270kPa的膨胀力。

(5)作为地基土,其承载能力较高;作为土坡,随着应力松弛,水的入渗,其长期强度很低(φ =10°, c很小),具有较小的稳定坡度。

影响胀缩性的主要因素有:土的粒度成分和矿物成分,土的天然含水量和结构状态、水溶液介质等。粘粒含量愈多,亲水性强的蒙脱石含量愈多,土的膨胀性和收缩性就愈大,天然含水量愈小,可能的吸水量愈大,故膨胀率可能越大,但失水收缩则越小。同样成分的土,吸水膨胀率将随天然孔隙比的增大而减小,而收缩则相反。此外,外部条件如气候变化情况与场地排水条件及地下水位的变化等都直接影响土的胀缩变形。研究膨胀土地基,首先应判别其是否属于膨胀土,其次可按规范确定膨胀土的膨胀性强弱及其胀缩等级,最后采取适当的设计和施工措施,防治膨胀土对工程建筑的危害,确保建筑物的正常使用。

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