膨胀土特性和工程建设措施

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1、膨胀土特性和工程建设措施　　摘要膨胀土是一种特殊土，要利用这种土作为建筑物地基时，我们必须充分了解其特性及危害，在建设建筑物时应根据各场地膨胀土的厚度、埋深、地形地貌、水文地质条件等，结合上部建筑物荷载等重要因素来进行地基处理和地基设计，并采取适当预防措施以降低工程造价。关键词膨胀土地基处理砂石垫层中图分类号：U416.1+67文献标识码：A文章编号：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。它是一种吸水膨胀软化、失水收缩干裂的特殊土，工程界常称之为灾害性土。膨胀土是一种区域性特殊土，土中含有大量亲水矿物，具有吸

2、水急剧膨胀软化和失水显著收缩开裂，并能反复胀缩变形的高塑性粘性土，这种吸水膨胀，失水收缩的性质对于一般轻型房屋有破坏作用，且不易修复。一、膨胀土的特性7膨胀土是土中颗粒成分，主要由亲水性较强的矿物蒙脱石、伊利石、高岭石、硫化铁蛭石等组成，具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种特征的黏土。一般黏土也有膨胀、收缩的特性，但变形量不大；而膨胀土的膨胀——收缩——再膨胀的周期性变形特征非常显著，并给工程带来危害。这种土干时土质坚硬，易脆裂；有褐、灰白、灰黄、灰绿、红褐等多种颜色；具有明显的垂直、水平、斜向裂隙，裂隙面较光滑，有的有光泽。裂隙中常充填灰绿、灰白

3、色黏土。裂隙随深度的增加其数量和开张宽度逐渐减小直至消失；土浸湿后裂隙变窄或闭合。膨胀土在自然条件下，土的结构致密，在自然条件下多呈现硬塑或坚硬状态；其自由膨胀率大于40%，根据其自由膨胀率的不同划分为弱膨胀、中膨胀和强膨胀三个等级，天然含水率接近塑限，液限含水率大于50%，塑限含水率大于20%，液性指数大于17，多在22-35之间。多出现在二级或二级以上阶地、山前或盆地边缘丘陵地带，地势平缓，无明显自然陡坎的区域。膨胀土的胀缩性变形特征主要由土的内在因素决定，同时受外部因素的制约。胀缩变形是膨胀土的内在因素在外部适当的环境条件下综合作用的结果

4、。二、膨胀土对建筑工程的危害由于膨胀土的膨胀与收缩的这个特征，土的胀缩性在不同压力下表现不同，土木建筑对膨胀土的压力越大，膨胀土自身的膨胀率就会表现的很高，潜在建筑危害发生的几率就会很低。如果是建筑物本身对于土层压力比较小，膨胀土就会有很大的伸缩空间，膨胀系数越大就会更倾向于发生施工建筑的破坏。7膨胀土的地质特征虽然存在很大差别，但是其对建筑物破坏的表现基本上一样，本人所接触的膨胀土对建筑物的破坏时的大体可归纳如下：建筑物批量发生损害，同等条件下，一般地势起伏大，距离坡坎较近的低层建筑物更倾向于发生破坏。建筑物层数越低，地基埋藏较浅就会发生水量

5、的蓄积，在很小的范围内，其所受的外力和含水量就会出现不均匀，这种不均匀导致建筑物的外部窗体上通常表现为纵向的水平裂缝，内部墙角表现为倒人字的裂缝，墙体水平位移，同时地面地坪会发生不同程度的将起变形。三、膨胀土的地基处理和相应的工程措施膨胀土地基处理有换土、化学处理、补偿垫层、预浸水、桩基础等方法。其具体处理方法应根据当地的气候条件、地基的胀缩等级、场地的工程地质及水文地质情况和建筑物结构类型等。结合建筑经验施工条件，因地制宜采取治理措施。如果能够采用换填非膨胀土或采取化学等方法，从根本上改变地基土的性质，则是根治的最好方法；如果用桩基或深埋的办

6、法，使基础落到含水量较稳定的土层，就能大大减少建筑物的危害；对于上部荷载较轻的小型建（构）筑物，亦可浅埋基础但必须避免水分对下部膨胀土侵害。采取有效预防膨胀土灾害措施。7膨胀土灾害防治一般措施提前整平场地，使场地经过雨水预湿，减小挖填方湿度过大的差别，使含水量得到新的平衡，大部分膨胀力得到释放。尽量保持原自然边坡、保持场地的稳定条件，避免大挖大填。基础适当埋深或用墩式基础、桩基础，以增加基础附加荷载，减小膨胀土层厚度，减轻升降幅度，但成孔时切忌向孔内灌水，成孔后宜当天浇筑混凝土。临坡建筑不宜在坡脚挖土施工，避免使坡体平衡改变，使土体遇水产生水平

7、膨胀，建筑物产生水平位移。采取换土处理，将膨胀土层部分或全部挖去，用灰土、土石混合物或砂砾回填夯实或用人工垫层如砂、砂砾作缓冲层，厚度最小不小于30cm.在建筑物周围做好地表渗、排水沟等，散水坡适当加宽（可做成宽1.2m~1.5rn），下可做砂、炉渣或灰土垫层，并设隔水层。室内下水道设防漏、防湿设施，使地基土尽量保持原有天然湿度和天然结构。加强结构刚度，如设置地箍、地梁，在两端和内外墙连接处，设置水平钢筋加强连接等。做好保湿防水措施，加强施工用水管理，做好现场施工临时排水，避免基坑（槽受水分浸湿和建筑物附近积水。基坑（槽）挖好后，及时分段快速施

8、工完成，并回填覆盖夯实，减少基坑（槽）暴露时间，避免暴晒和受大气的影响。基础施工应该尽量避开雨季，采取分段快速施工法，避免扰动基底膨胀土，保持含水率相