膨胀土边坡滑坡原因及治理措施
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综上所述，膨胀土的变化除了土的 膨胀与收缩这两个内在的因素外，压力 与含水量的变化则是两个非常重要的外 在因素。准确地了解膨胀土的特性及变 化的条件，就有可能估计到建造在这个 地基上的路基及构造物将会产生怎样的 变形，从而采取相应的地基处理措施。
膨胀土的破坏
膨胀土滑坡特征及性质
膨胀土滑坡变形和滑坡运动最主 要特征在于：变形的严重性和普遍性； 变形的蠕变性和反复性；变形对气候和 环境因素的敏感性和变形的空间分布与 时间规律性。
力学性质
在工程地质中，这种粘土的膨胀 现象很普遍，我们通过土工实验，得 出粘土的力学指标，以供土质力学上 的计算。通常对膨胀土的力学分析， 主要是对其膨胀潜势和膨胀压力的研 究后得出的。 膨胀潜势
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。 膨胀力
膨胀力也就是膨胀压力。通俗的
2012年第16期 (8月下) 《交通世界》 195
H现代公路 IGHWAY
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。
膨胀土滑坡大致可以分成以下三 个阶段。 物理化学风化弱变形阶段
开挖初期由于应力状态改变和风 化作用的影响，诱发膨胀土内在的多裂 性和胀缩性，产生复杂的物理化学效 应，出现剥落和冲蚀类型的初期变形。 局部蠕变张裂变形阶段
随着土体结构的松弛和水的渗 入，使结构面强度明显衰减，致使边坡 局部剪应力超过土体抗剪强度，产生膨 胀、溜塌类型的局部蠕变破坏，并出现 平行边坡的拉张裂缝。 整体滑动强变形阶段
一般来讲，很干的粘土表示有危
险。这类粘土能吸入很多的地表水，吸水 后体积膨胀变形极大，其结果是使结构物 发生破坏性膨胀。反之，比较潮湿的粘 土，由于大部分膨胀已经完成，进一步膨 胀不会很大。但应注意的是，潮湿的粘 土，在水位下降或其它条件变化时，可能 变干，显著的收缩性也不可低估。
干容重
粘土的干容重与其天然含水量是 息息相关的，干容重是膨胀土的另一重 要指标。一般土的干容重γ=18.0KN/ m³的粘土，通常显示很高的膨胀 潜势。人们常称这类土为干象石/湿象 粥/胀象肿，对这种土的评语是“硬的 象石头”。这表明着粘土将不可避免地 出现膨胀问题。
膨胀土的物理性质及力学性质分 析：膨胀土按粘土矿物分类，可以归纳 为两大类：一类以蒙脱石为主，另一类 以伊力土和高岭土为主。蒙脱石粘土在 含水量增加时出现膨胀，而伊力土和高 岭土则发生有限的膨胀，引起膨胀土发 生变化的条件，分析概述如下：
含水量
膨胀土具有很高的膨胀潜势，这 与它含水量的大小及变化有关。如果其 含水量保持不变，则不会有体积变化。 在工程施工中，建造在含水量保持不变 的粘土上的构造物不会遭受由膨胀而 引起的破坏。当粘土的含水量发生变 化，立即就会产生垂直和水平两个方向 的体积膨胀。含水量的轻微变化，仅 1%~2%的量值，就足以引起有害的膨 胀。在具有膨胀土地区的地基修建设 施，膨胀土对地上建筑设施的危害较 大，如建造在膨胀土上的地板，在雨季 来临时，土中含水量增加引起的地板面 翘起开裂屡见不鲜。
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膨胀土边坡滑坡原因及治理措施
膨胀土的矿物成分主要 是蒙脱石富含亲水性，具有明 显的吸水膨胀和失水收缩的高 塑性粘土。一般承载力较高， 具有吸水膨胀、失水收缩和反 复胀缩变形、浸水承载力衰 减、干缩裂隙发育等特性，性 质极不稳定。常易使建筑物产 生不均匀的竖向或水平的胀缩 变形，造成位移、开裂、倾斜 甚至破坏，且往往成群出现。 尤以低层平房严重，危害性很 大，裂缝特征有外墙垂直裂 缝，端部斜向裂缝和窗台下水 平裂缝，内、外山墙对称或不 对称的倒八字形裂缝等；地坪 则出现纵向长条和网格状的裂 缝。且反复变形等工程性质， 一般于建筑物完工后半年到五 年出现。对建筑物往往产生长 期的潜在危险。
文 /广， 如广西、云南、河南、湖北、四川、陕 西、河北、安徽、江苏等地均有不同范 围的分布。我国有四分之一以上人口生 活在膨胀土分布地区，每年因膨胀土造 成的经济损失估计达150亿美元以上， 中国西部的一些省份更为严重。南昆铁 路运营以来，每年的膨胀土路堤、边 坡灾害处理及维修费用达3000万元左 右。膨胀土是特殊土的一种，常用的地 基处理方法有换土、土性改良、预浸 水，以及防止地基土含水量变化等工程 措施。
局部变形和张拉裂缝的出现为边 坡的整体位移创造了条件，从而出现运 动特征以蠕变为主，后缘拉裂的滑坡。
膨胀土破坏机理
膨胀土的透水性很弱，一般透水 性越弱，膨胀性越强，但当膨胀土暴露 于大气中，在风化应力作用下失水开裂 后，其透水性将显著增加，然而裂隙附
近的土含水量增加将产生膨胀而封堵裂 隙，从而阻止水向土体内部的进一步 渗入，这使得膨胀土的裂隙深度多在 2～3m 内膨胀土边坡滑坡就是连续破 坏滑动面的形成和土体抗剪强度的衰减 过程，边坡滑动必须具备三个条件：① 边坡土体下滑力大于抗滑阻力或者下滑 力矩大于抗滑力矩；②边坡土体具备了 滑移的空间；③滑体必须是沿一定方向 的路径滑移。有了这三个条件便有了连 续破坏的可能，但还要满足三个要求： ①边坡侧向内应力足够造成集中应力， 在形成滑动面之前，局部剪应力超过峰 值强度，且随着土体强度的衰减，破坏 区也随剪应力与强度比值的增加而逐 渐扩展。②土体含有足够的可复应变能 量，沿滑动方向产生需要的膨胀力，使 破坏区内的土体发生变形。③土体的强 度随着变形的增加衰减明显，残余强度 远低于峰值强度。
膨胀土的破坏
膨胀土滑坡特征及性质
膨胀土滑坡变形和滑坡运动最主 要特征在于：变形的严重性和普遍性； 变形的蠕变性和反复性；变形对气候和 环境因素的敏感性和变形的空间分布与 时间规律性。
力学性质
在工程地质中，这种粘土的膨胀 现象很普遍，我们通过土工实验，得 出粘土的力学指标，以供土质力学上 的计算。通常对膨胀土的力学分析， 主要是对其膨胀潜势和膨胀压力的研 究后得出的。 膨胀潜势
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。 膨胀力
膨胀力也就是膨胀压力。通俗的
2012年第16期 (8月下) 《交通世界》 195
H现代公路 IGHWAY
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。
膨胀土滑坡大致可以分成以下三 个阶段。 物理化学风化弱变形阶段
开挖初期由于应力状态改变和风 化作用的影响，诱发膨胀土内在的多裂 性和胀缩性，产生复杂的物理化学效 应，出现剥落和冲蚀类型的初期变形。 局部蠕变张裂变形阶段
随着土体结构的松弛和水的渗 入，使结构面强度明显衰减，致使边坡 局部剪应力超过土体抗剪强度，产生膨 胀、溜塌类型的局部蠕变破坏，并出现 平行边坡的拉张裂缝。 整体滑动强变形阶段
一般来讲，很干的粘土表示有危
险。这类粘土能吸入很多的地表水，吸水 后体积膨胀变形极大，其结果是使结构物 发生破坏性膨胀。反之，比较潮湿的粘 土，由于大部分膨胀已经完成，进一步膨 胀不会很大。但应注意的是，潮湿的粘 土，在水位下降或其它条件变化时，可能 变干，显著的收缩性也不可低估。
干容重
粘土的干容重与其天然含水量是 息息相关的，干容重是膨胀土的另一重 要指标。一般土的干容重γ=18.0KN/ m³的粘土，通常显示很高的膨胀 潜势。人们常称这类土为干象石/湿象 粥/胀象肿，对这种土的评语是“硬的 象石头”。这表明着粘土将不可避免地 出现膨胀问题。
膨胀土的物理性质及力学性质分 析：膨胀土按粘土矿物分类，可以归纳 为两大类：一类以蒙脱石为主，另一类 以伊力土和高岭土为主。蒙脱石粘土在 含水量增加时出现膨胀，而伊力土和高 岭土则发生有限的膨胀，引起膨胀土发 生变化的条件，分析概述如下：
含水量
膨胀土具有很高的膨胀潜势，这 与它含水量的大小及变化有关。如果其 含水量保持不变，则不会有体积变化。 在工程施工中，建造在含水量保持不变 的粘土上的构造物不会遭受由膨胀而 引起的破坏。当粘土的含水量发生变 化，立即就会产生垂直和水平两个方向 的体积膨胀。含水量的轻微变化，仅 1%~2%的量值，就足以引起有害的膨 胀。在具有膨胀土地区的地基修建设 施，膨胀土对地上建筑设施的危害较 大，如建造在膨胀土上的地板，在雨季 来临时，土中含水量增加引起的地板面 翘起开裂屡见不鲜。
H现代公路 IGHWAY
膨胀土边坡滑坡原因及治理措施
膨胀土的矿物成分主要 是蒙脱石富含亲水性，具有明 显的吸水膨胀和失水收缩的高 塑性粘土。一般承载力较高， 具有吸水膨胀、失水收缩和反 复胀缩变形、浸水承载力衰 减、干缩裂隙发育等特性，性 质极不稳定。常易使建筑物产 生不均匀的竖向或水平的胀缩 变形，造成位移、开裂、倾斜 甚至破坏，且往往成群出现。 尤以低层平房严重，危害性很 大，裂缝特征有外墙垂直裂 缝，端部斜向裂缝和窗台下水 平裂缝，内、外山墙对称或不 对称的倒八字形裂缝等；地坪 则出现纵向长条和网格状的裂 缝。且反复变形等工程性质， 一般于建筑物完工后半年到五 年出现。对建筑物往往产生长 期的潜在危险。
文 /广， 如广西、云南、河南、湖北、四川、陕 西、河北、安徽、江苏等地均有不同范 围的分布。我国有四分之一以上人口生 活在膨胀土分布地区，每年因膨胀土造 成的经济损失估计达150亿美元以上， 中国西部的一些省份更为严重。南昆铁 路运营以来，每年的膨胀土路堤、边 坡灾害处理及维修费用达3000万元左 右。膨胀土是特殊土的一种，常用的地 基处理方法有换土、土性改良、预浸 水，以及防止地基土含水量变化等工程 措施。
局部变形和张拉裂缝的出现为边 坡的整体位移创造了条件，从而出现运 动特征以蠕变为主，后缘拉裂的滑坡。
膨胀土破坏机理
膨胀土的透水性很弱，一般透水 性越弱，膨胀性越强，但当膨胀土暴露 于大气中，在风化应力作用下失水开裂 后，其透水性将显著增加，然而裂隙附
近的土含水量增加将产生膨胀而封堵裂 隙，从而阻止水向土体内部的进一步 渗入，这使得膨胀土的裂隙深度多在 2～3m 内膨胀土边坡滑坡就是连续破 坏滑动面的形成和土体抗剪强度的衰减 过程，边坡滑动必须具备三个条件：① 边坡土体下滑力大于抗滑阻力或者下滑 力矩大于抗滑力矩；②边坡土体具备了 滑移的空间；③滑体必须是沿一定方向 的路径滑移。有了这三个条件便有了连 续破坏的可能，但还要满足三个要求： ①边坡侧向内应力足够造成集中应力， 在形成滑动面之前，局部剪应力超过峰 值强度，且随着土体强度的衰减，破坏 区也随剪应力与强度比值的增加而逐 渐扩展。②土体含有足够的可复应变能 量，沿滑动方向产生需要的膨胀力，使 破坏区内的土体发生变形。③土体的强 度随着变形的增加衰减明显，残余强度 远低于峰值强度。