地基处理(特殊土地基处理)

膨胀土多呈坚硬-硬塑状态，结构致密。膨胀土裂隙有竖 向、斜向和水平向三种。竖向裂隙常露出地表，干旱年常见贯 通的地裂隙，裂隙宽度不一，随深度的增加而逐渐减小。裂隙 间多充填有灰绿、灰白色粘土，裂面有蜡状光泽，有时可见土 体间相对运动的擦痕。
曲靖西昆曲高速路边坡灰色膨胀土及其中的收缩裂隙
317队院内新宿舍大楼地基灰白色膨胀土及其中的收缩裂纹 和光滑面
性氯化物中的NaCl，硫酸盐中的Na2SO4、MgSO4，重碳
酸盐中的NaHCO3和Ca（HCO3）2等。
3、膨胀土的主要工程特性
（1）多裂隙性 膨胀土中普遍发育有各种特定形态的裂隙，形成土体的裂 隙结构。 膨胀土的裂隙按成因类型可分为原生裂隙和次生裂隙。前 者多为闭合状的显微结构，次生裂隙多由原生裂隙发育而成， 有一定的继承性，但多为张开状，上宽下窄呈“V”形外貌。 膨胀土中的裂隙一般至少有2～3组以上，不同裂隙组合形 成膨胀土多裂隙结构体。
4、影响膨胀土胀缩变形的因素
（1）内部因素 ①粘土矿物和化学成分 含蒙脱石越多，其吸水和失水的活动性越强，胀缩变形也越
显著。同一种矿物，其膨胀性与其所吸附阳离子价有关，离
子价越低，则膨胀性越大。 膨胀土的化学成分以SiO2、Al2O3和Fe2O3为主，可以硅铝分子
比SiO2/（Al2O3+Fe2O3）来反映，比值越小，则土的胀缩变形
Vw - V0 ef 100% V0
式中：Vw—土样在水中膨胀稳定后的体积（cm3）； V0—土样的原有体积（cm3）。
（2）膨胀率δep
膨胀率是指原状土样在一定压力下浸水膨胀稳定后所增加的 高度与原始高度之比，用百分数表示：
hw - h0 ep 100% h0
式中：hw—土样在一定压力下浸水膨胀稳定后的高度（mm）；
含水量越大，则膨胀越小；含水量越小，则膨胀越大；当含水 量等于土的缩限时，膨胀量最大。
含水量对膨胀的影响
含水量越小，则收缩越小，而当含水量等于缩限时，则收缩为 零。
含水量对收缩的影响
⑤土的微结构和结构强度 土的微结构是影响土的膨胀性的一个因素，我国近年来的
研究表明：面-面叠聚体是膨胀土产生膨胀的一个主要结构原因，
第 8章
特殊土地基处理
主要内容
§8.1 概述 §8.2 膨胀土地基处理 §8.3 湿陷性黄土地基处理

§8.1
概述
由于我国地理环境、地形高差、气温、雨量、地质成因
和地质历史的不同，加上组成土的物质成分和次生变化等多
种复杂因素，形成了若干性质特殊的土类，包括湿陷性黄土、 膨胀土、红粘土及多年冻土等。 这些特殊土具有不同于一般地基土的工程地质特征，如 饱和软粘土的高压缩性、杂填土的不均匀性、黄土的湿陷性、
越小，反之则越大。
②粘粒含量 当矿物成分相同时，土的粘粒含量越大，则吸收能力越强， 胀缩变形也越大。 ③土的孔隙比
在粘土矿物和天然含水量都相同的条件下，土的天然孔隙比
越小，则浸水后膨胀量越大，收缩量越小；反之亦然。 ④含水量的变化
影响含水量变化的因素除气象条件外，还有植物吸湿、地基
土受热、地表水渗入、管道漏水以及地下水位的变化等。 而含水量一有变化，就会导致土的胀缩变形。
曲Байду номын сангаас一砖瓦厂的膨胀土滑坡
2、膨胀土物质成分
（1）矿物成分
膨胀土的矿物成分包括碎屑成分和粘土矿物两类。碎屑成分主
要有石英、长石、云母，其次为方解石、硬石膏；粘土矿物主
要有蒙脱石、伊利石，其次为高岭石、多水高岭石、蛭石、绿 泥石等。
（2）化学成分
膨胀土的化学成分，主要有SiO2、Al2O3、和Fe2O3，其次为 MgO、CaO、K2O和Na2O，而TiO2、MnO和P2O5等含量则很 少。
膨胀土的胀缩性、冻土的冻胀变形及地震区地基的液化震陷
等。其作为建筑地基时，应注意其特有性质，采取必要的措 施，以防止发生工程事故。
§8.2
膨胀土地基处理
膨胀土一般指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变形特性的粘性土。 一、膨胀土的基本特征 1、工程地质特征 （1）结构特征
而且曲片状、密集排列和粘胶基质的面-面叠聚体的膨胀性要比
平片状、疏松排列和粘粉基质的大。 土的结构强度越大，其限制土的胀缩变形的能力也越强。 当土的结构受到破坏后，土的胀缩性随之增强。 （2）主要外部因素 膨胀土的胀缩变形还与气候条件、作用压力、地形地貌、 绿化、日照及室温等因素有关。
二、膨胀土地基评价 1、膨胀土主要工程特性指标 （1）自由膨胀率δef 自由膨胀率是人工制备的烘干土在水中增大的体积与原有体 积之比，用百分数表示：
（3）粒度成分
膨胀土的粒度成分以粘粒为主，其次是粉粒。实验表明，
我国膨胀土中小于0.005mm的粘粒含量，一般平均在50% 以上，最低也在30%以上；其次是0.05～0.005mm的粉粒
含量，一般也在25%～50%之间。
（4）交换离子与水溶盐 我国各种成因类型的膨胀土，其交换阳离子成分几乎都包 括K+、Ca2+、Mg2+等碱金属离子和碱土金属离子。 此外，膨胀土中还有一定量的水溶性盐分，主要包括易溶
h0—土样的原始高度（mm）。
（3）收缩系数λs
收缩系数是指原状土样在直线收缩阶段含水量减小1%时的 竖向收缩变形的线缩率，即：
s s
（2）超固结性 膨胀土土体在地质历史过程中曾承受过比现在上覆压力更 大的荷载作用，并已达到完全或部分固结。 （3）胀缩性 膨胀土吸水后体积增大，可能使其上部建（构）筑物隆起。 失水则体积收缩，伴随土体出现开裂，可能导致建（构）筑物 开裂和下沉。 （4）崩解性 膨胀土浸水后其体积膨胀，在无侧限条件下发生吸水湿化。 不同类型的膨胀土，其湿化崩解是不同的。同土的粘土矿物成 分、结构及胶结性质和土的初始含水状态有关。
（2）边坡破坏特征
膨胀土边坡滑动具有共同的特点，即浅层型、平缓型和渐
近型。其滑坡发生和发展大致可分为四个阶段，即风化和 裂隙进一步发育阶段；局部破坏阶段；大变形和滑动发展 阶段；连续滑动和牵引式滑坡阶段。 （3）胀缩变形特征
膨胀土胀缩变形具有季节性，裂隙同样具有季节性。旱季
常出现地裂，长可达数十米，深可达数米，雨季闭合。