膨胀土
膨胀土的强度特性
膨胀土的强度特性土的强度是土的重要力学性质之一。
非饱和膨胀土的强度较一般黏土要更为复杂，其强度是膨胀土体抵抗剪切破坏能力的表征，也是计算路堑、渠坡、路堤、土坝等斜坡稳定性，以及支挡建筑物的土压力的重要参数。
大量膨胀土边坡和地基的失稳导致各种工程建筑物的严重破坏，所以研究膨胀土抗剪强度极其重要。
一、强度理论非饱和土的强度不仅与土的结构、应力路径、密度有关，还与土的含水率或土的饱和度有关。
非饱和土强度理论是以Mohr-Coulumb准则为基础，一类是Bishop公式，即式中τf——剪切破裂面上的剪应力，即土的抗剪强度；σ——破坏面上的法向应力；c′和φ′——有效凝聚力和有效内摩擦角；ua——孔隙气压力；uw——孔隙水压力；χ——与饱和度有关的经验常数。
另一类是Fredlund的双变量公式式中φb——强度随吸力变化的内摩擦角。
us ＝ua－uw是吸力。
这一强度公式已得到广泛的认可。
然而，φb并不是一个常数，它随吸力变化。
因此，吸力作为一个状态变量是不合适的。
沈珠江建议用折减吸力或等效吸力τus作为强度公式中的第二状态变量，即式中 d——常数，其值由试验确定。
针对等效吸力τus ，已提出了不少计算式。
采用τus后，式（3-8）可写成总凝聚力可写成二、改进三轴试验三轴试验常被用来研究土的强度和变形性质。
常规三轴试验成功地研究了饱和土的强度和变形性质。
对膨胀土等非饱和土，需测定吸力，必须采用特殊的三轴仪来研究吸力对非饱和土的强度和变形的影响。
徐永福采用改装可测吸力的三轴仪，研究了宁夏膨胀土的变形性质和强度特性。
1.试验方法（1）试验装置。
改进后的三轴仪如图3-21所示。
主要由三部分组成：①加压系统，由内、外压力室组成，用来施加围压和反压；②测量系统，由传感器和微机组成，其中孔隙水压的测量是在三轴仪底座上安装高进气值的陶土板（进气值为1250kPa，直径为15mm，厚度为5.5mm），液压传感器通过陶土板传递土样的孔隙水压；③反压控制系统。
化学改良膨胀土原理
化学改良膨胀土原理
咱来说说化学改良膨胀土的原理哈。
你可以把膨胀土想象成一个特别调皮、情绪很不稳定的家伙。
它为啥这么不稳定呢？是因为它里面的一些成分，就像它身体里的小怪兽，在遇到水或者其他情况的时候就开始捣乱。
化学改良呢，就像是给这个调皮的膨胀土请了个厉害的“驯兽师”。
比如说往里面加石灰，石灰就像一个严厉又有办法的驯兽师。
石灰进到膨胀土里面，就开始和土里面那些捣乱的成分，像蒙脱石之类的矿物质打交道。
石灰里的钙离子就会跑过去，和这些捣乱分子结合起来，就好像给这些小怪兽戴上了紧箍咒，让它们不能那么随心所欲地膨胀和收缩了。
还有像水泥这种东西，它进到膨胀土里，就像一个建筑大师。
水泥里面的各种成分就像建筑材料一样，和膨胀土混合起来，重新构建了土的结构。
原本松散、容易变形的结构，就被水泥加固得更结实了，就像给一座摇摇欲坠的小房子重新打了地基、加固了墙壁一样，让它不再轻易因为水分的变化而膨胀或者收缩啦。
另外一些化学试剂呢，它们有的会改变膨胀土的酸碱度，让这个环境变得不适合那些让土膨胀的反应发生，就像改变了小怪兽们生活的环境，让它们没那么活跃了。
化学改良膨胀土就是用各种化学物质的特殊能力，把调皮捣蛋的膨胀土变得规规矩矩的。
膨胀土渠道处理施工
总结经验教训
在施工完成后，应对整个施工过程进行总结，总结经验教训，为 今后的施工提供参考。
05
工程实例分析
工程概况与处理方案
工程背景
某地区有一条长约10km的膨胀土渠道，由 于土质问题，经常出现渠道损坏和渗漏，影 响周边农田灌溉和居民生活。
处理方案
经过勘察和分析，决定采用换填法和水泥土 搅拌桩法两种方法进行渠道处理。换填法适 用于浅层且厚度较小的膨胀土，水泥土搅拌
桩法则适用于深层且厚度较大的膨胀土。
处理施工过程及效果
要点一
换填法
首先将膨胀土挖除，然后分层铺筑灰土垫层，每层厚度 不超过300mm，用平板振动器进行振捣，确保垫层密 实。处理后，渠道的渗漏问题得到了明显改善。
水泥土搅拌桩法是一种通过将水泥和土混合搅拌制成桩体，以提高土壤强度和减少膨胀变形的方法。
详细描述
水泥土搅拌桩法是将水泥和土混合搅拌制成桩体，通过打桩将桩体压入膨胀土中，以增加土壤强度并减少膨胀 变形。该方法适用于深层膨胀土处理，具有较好的处理效果。
其他处理方法
总结词
除上述方法外，还有多种膨胀土处理方法 ，如灰桩法、灰砂桩法、砂桩法等。
膨胀土渠道处理施工
2023-11-07
目 录
• 膨胀土概述 • 膨胀土处理施工技术 • 膨胀土渠道处理方案设计 • 膨胀土渠道处理施工质量控制 • 工程实例分析 • 研究展望与未来发展趋势
01
膨胀土概述
膨胀土的定义与特性
定义
膨胀土是一种具有特殊性质的粘土，主要由亲水性强的粘土矿物组成，具有 明显的吸水膨胀和失水收缩特性。
影响
膨胀土的含水量变化会引起地面的季节性涨落，对道路、桥梁等基础设施造成危 害。
膨胀土介绍课件
按工程性质分类：膨胀土路基、膨 胀土边坡、膨胀土地基等
2
膨胀土的工程问题
1
2
膨胀土的膨胀 和收缩特性导 致地基不稳定， 影响建筑物的 稳定性和安全 性。
膨胀土的吸水 性强，容易导 致地下水位上 升，影响地下 设施和建筑物 的使用寿命。
采用结构改良：通过调整建筑物的结构，如采用桩 基础、筏板基础等，降低膨胀土对建筑物的影响
膨胀土的防治效果评估
01
膨胀土的防治措 施包括物理、化
学和生物方法
02
物理方法包括 排水、压实、
填筑等
03
化学方法包括添 加稳定剂、改良
剂等
04
生物方法包括种 植植被、微生物
改良等
05
防治效果评估需 要考虑膨胀土的 变形、强度、稳
定性等因素
06
评估方法包括现 场监测、实验室 试验、数值模拟
等
吸水率等指标来衡量膨胀土 收缩应力等指标来衡量膨胀
的水文特性
土的收缩特性
膨胀土的工程性质测试对于工程设计和施工具有重 要意义，可以帮助工程师更好地了解膨胀土的特性， 从而采取相应的措施来防止膨胀土引起的工程问题。
4
膨胀土的防治原则
因地制宜：根据 不同地区的膨胀 土特性，制定相
应的防治措施
综合治理：采取 多种措施，如工 程措施、植物措 施等，综合治理
膨胀土防渗：膨 胀土防渗材料的 选择和应用
膨胀土地基：膨 胀土地基的处理 方法和施工技术
膨胀土环境影响： 膨胀土对环境和 生态的影响及防 治措施
3
膨胀土的物理性质测试
膨胀性测试：通 过膨胀试验，测 量膨胀土的膨胀
膨胀土的PPT
物的变形危害调查，提出膨胀土的临界判别值为： 自由膨胀率 FS≥40%；液限 WL ≥40%。
（三）膨胀土的膨胀机理 由于粘土矿物颗粒的表面特性和水分子的极性，
膨胀土与水分子相互作用时，在颗粒周围形成水膜 将颗粒推开，扩大粒间距离使土的体积膨胀。
“ “ 三、膨胀土的 危害
膨胀土的危害
膨胀土的危害是十分严重的，素有“逢堑必滑，无堤不塌”之说。修建的高 等级公路中，受到了膨胀土的严重危害影响也很多，出现了油面开裂、松散 脱落、路基下沉、翻浆、边坡沉塌、滑坡等质量问题。主要病害有以下几个 方面：
1.深陷变形：它不仅具有压缩变形，而且还有湿胀干缩变形，故施工中难以 破碎、压实，是路堤经常发生不均匀沉降的主要原因；它作为地基，本身承 载力就较低，在受到外界干扰之后，必须考虑其强度的衰减，它是导致基底 变形、路堤破坏的又一重要因素。 2.滑坡：斜坡土体沿土中裂隙面、层面等软弱面滑动。滑动面土体含水量较 大、强度低，虽然边坡放缓，但仍易产生滑动。 3.溜塌：路基边坡上局部表层土体，由于降雨下渗含水量过大以及土的胀缩 作用，强度降低而溜坍。 4.纵裂 5.坍滑：路基边坡坍滑是膨胀土地段的路堑、路堤边坡经常发生的一种变形 现象。
膨胀土的危害
1
广西南百路膨胀土滑坡
4 输入文字
解释所输入文 字
2 输入文字
解释所输入文 字
段广
路西
堑 322
边 坡 塌 陷
国 道 南 宁
出
口
3 输入文字
解释所输入文 字
广西南友路膨胀土滑坡
南宁市某路段矮墙破坏
“ “ 四、膨胀土的 施工要点
膨胀土的施工要点
(一)建筑规划措施 (1) 场地地形平坦，避免大挖大填；设置低挡墙，防溜滑。 (2) 根据气候条件布置绿化，采用蒸发量小的树木。
膨胀土
（4）建筑物周围的阔叶树
在炎热和干早地区，建筑物周围 的阔叶树(特别是不落叶的桉树)对建 筑物的胀缩变形造成不利影响。尤其 在旱季，当无地下水或地表水补给时， 由于树根的吸水作用，会使土中的含 水量减少，更加剧了地基上的干缩变 形，使近旁有成排树木的房屋产生裂 缝。
工程地质学
（5）局部渗水的影响
2）外纵墙下端呈水平裂缝，基础向外扭转，墙体上部内倾。 图4－44为合肥某校宿舍楼，二层砖木结构，1956年建成到 1962年由于外墙基土逐渐失水收缩，在外纵墙上出现了一只手能 插进去的水平裂缝，墙面外倾最大达1.5cm，裂缝延伸约24m，内 外墙接头处拉开达3.5cm。 3）房屋角端裂缝严重。而且常伴随着一定的水平位移和转 动。 这种特征裂缝的形成，主要是因为基础埋置过浅，而墙角部 位基土两面与大气接触，土中水分蒸发较大，地基收缩变形远比 墙体中间部位剧烈的缘故。 4)地坪多出现平行于外纵墙的通长裂缝。 这种裂缝的特点 是，靠近外墙者宽，离外墙较远的变窄，再远则不出现裂缝。这 种裂缝大小与外墙距离有关的现象，显然，是因外墙基土体收缩
2）低、轻房屋最易破坏，四层楼损坏 者是极个别的；
在同一建筑范围，破坏变形大小与荷载 分布无关，而是受地基胀缩变形条件控制， 往往在相同荷载部位产生很大的差异变形；
3）建筑物裂缝具有随季节变化而往复 伸缩的性质。
工程地质学
（2）按建筑物裂缝部位与形态特征(以外墙地基失水收缩为 例)表现为：
1）山墙、内墙呈“倒八字”的对称或不对称裂缝及垂直裂 缝。
工程地质学
（2）粘粒的含量
由于粘土颗粒细小，比面积 大，因而且有很大的表面能，对 水分子和水中阳离子的吸附能力 强。因此，土中粘粒含量众多， 则土的胀缩性愈强。
膨胀土地区路基施工
膨胀土地区路基施工膨胀土一般指黏粒成分主要由亲水性的蒙脱石和伊利石矿物组成，同时吸水后具有显著的膨胀和失水后具有显著的收缩两种特性的高液限黏土。
一、膨胀土的工程特性膨胀土的工程特性主要包括以下六个方面：（1）胀缩性。
膨胀土吸水后体积膨胀，使其上的建筑物隆起，如果膨胀受阻即产生膨胀力；膨胀土失水体积收缩，造成土体开裂，并使其上的建筑物下沉。
土中蒙脱石含量越多，其膨胀量和膨胀力也越大；土的初始含水率越低，其膨胀量与膨胀力也越大；击实膨胀土的膨胀性比原状膨胀土大，密实度越高，膨胀性也越大。
膨胀土产生膨胀的强弱与黏土颗粒含量、黏粒的矿物成分以及晶体结构的差异有关。
膨胀土黏性成分含量很高，其中粒径小于0.002 mm的胶体颗粒一般超过20%，黏粒成分主要由亲水矿物组成。
我国膨胀土的主要成分为蒙脱石、伊利石和高岭石等。
蒙脱石是一种鳞状矿物，具有强烈的结构膨胀性；伊利石的晶格结构和蒙脱石类似，但是活动能力较低，仅有中等膨胀性；高岭石晶体结构比较稳定，属于低膨胀性土。
（2）多裂隙性。
普遍发育各种形态的裂隙是膨胀土的另一个显著特征。
膨胀土的形成与其成土过程、胀缩效应、风化作用等相关。
裂隙分为两类，即原生裂隙和次生裂隙。
地表以下3 m的土体很少受气候变化的影响，称为原生裂隙；分布在3 m以内，用肉眼就能很容易观察到的，称为次生裂隙。
（3）超固结性。
由于膨胀土大都是在更新世以前沉积的土层，在历史上曾经受过超压密作用，因此膨胀土大多具有超固结性，其天然孔隙率小，密实度大，初始强度高。
膨胀土随着土体开挖，将产生明显的卸载膨胀，使土体内聚集的能量逐渐释放。
（4）崩解性。
膨胀土浸水后体积膨胀，发生崩解。
强膨胀土浸水后几分钟即完全崩解。
（5）风化特性。
膨胀土受气候的影响很敏感，极易产生风化破坏。
路基开挖后，在风化作用下，土体很快会产生破裂、剥落，从而造成土体结构破坏，强度降低。
（6）强度衰减快。
膨胀土的抗剪强度为典型的变动强度，具有峰值强度极高而残余强度极低的特性。
膨胀土
0
（二）膨胀土地基上桥涵基础工程设计与施工应采取的措施
1．换土垫层 2．合理选择基础埋置深度 3．石灰灌浆加固 4．合理选用基础类型 5．合理选择施工方法
感 谢 聆 听
房屋开裂、倾斜
膨胀土边坡滑塌
一、膨胀土的判别和膨胀土地基的胀缩等级
（一）影响膨胀土胀缩特性的主要因素 影响膨胀土胀缩性质的内在机制： 影响膨胀土胀缩性质的内在机制 主要是指矿物成分及微观结构两方面。 主要是指矿物成分及微观结构两方面 矿物成分：膨胀土含大量的活性粘土矿物， 矿物成分：膨胀土含大量的活性粘土矿物，如蒙脱石和伊 利石，尤其是蒙脱石，比表面积大， 利石，尤其是蒙脱石，比表面积大，在低含水量时对水有巨大 的吸力， 的吸力，土中蒙脱石含量的多寡直接决定着土的胀缩性质的大 小。 微观结构： 微观结构：这些矿物成分在空间上的联结状态也影响其胀 缩性质。经对大量不同地点的膨胀土扫描电镜分析得知， 缩性质。经对大量不同地点的膨胀土扫描电镜分析得知，面— —面连接的叠聚体是膨胀土的一种普遍的结构形式，这种结构 面连接的叠聚体是膨胀土的一种普遍的结构形式， 面连接的叠聚体是膨胀土的一种普遍的结构形式 比团粒结构具有更大的吸水膨胀和失水吸缩的能力。 比团粒结构具有更大的吸水膨胀和失水吸缩的能力。
∆δ sr λs = ∆w
（7-8）
（三）膨胀土的判别 《膨胀土规范》中规定，凡具有下列工程地质特征的场 膨胀土规范》中规定， 的土应判定为膨胀土。 地，且自由膨胀率δef≥40%的土应判定为膨胀土。 的土应判定为膨胀土 1．裂隙发育，常有光滑面和擦痕，有的裂隙中充填着灰白、 裂隙发育，常有光滑面和擦痕，有的裂隙中充填着灰白、 裂隙发育 灰绿色粘土。在自然条件下呈坚硬或硬塑状态； 灰绿色粘土。在自然条件下呈坚硬或硬塑状态 2．多出露于二级或二级以上阶地、山前和盆地边缘丘陵地 多出露于二级或二级以上阶地、 多出露于二级或二级以上阶地 地形平缓，无明显自然陡坎； 带，地形平缓，无明显自然陡坎； 3．常见浅层塑性滑坡、地裂，新开挖坑（槽）壁易发生坍 常见浅层塑性滑坡、地裂，新开挖坑（ 常见浅层塑性滑坡 塌等； 塌等； 4．建筑物裂缝随气候变化而张开和闭合。 建筑物裂缝随气候变化而张开和闭合。 建筑物裂缝随气候变化而张开和闭合
膨胀土定义
膨胀土定义膨胀土，又称膨润土，是一种特殊的土壤材料，具有较强的膨胀性和吸附性。
在工程领域中，膨胀土被广泛应用于填土、基础处理和土工材料等方面。
下面将从膨胀土的特性、应用以及对环境的影响等方面进行介绍。
一、膨胀土的特性膨胀土是一种由细颗粒状粘土矿物组成的土壤，主要成分包括膨润土矿物、石英和少量的脆性矿物。
膨润土矿物具有一定的吸附性和膨胀性，能吸附并储存大量的水分，当受到水分浸润时，膨胀土会发生膨胀现象，体积增大。
这种特性使得膨胀土在工程领域具有重要的应用价值。
二、膨胀土的应用1.填土工程：膨胀土因其较强的膨胀性能和吸附性能，被广泛应用于填土工程中。
在填土过程中，膨胀土能够填补地表不平坦的部分，增加土壤的稳定性和承载能力，使地面更加平整和坚固。
2.基础处理：膨胀土也常用于基础处理中。
在一些地质条件较差的地区，土壤膨胀性较强，容易引起建筑物基础的沉降和破坏。
而膨胀土能够通过吸附和膨胀的特性，改变土壤的物理性质，减少土壤的膨胀性，从而提高基础的稳定性和安全性。
3.土工材料：膨胀土还可以作为一种土工材料使用。
在水利工程、环境工程和交通工程等领域，膨胀土常用于防渗、防护和加固等方面。
其有机结构和较高的吸附性能，使其成为一种优良的防渗材料，能够有效地防止水分和有害物质的渗透，保护工程的安全和可靠性。
三、膨胀土对环境的影响尽管膨胀土在工程中具有重要的应用价值，但其对环境也会产生一定的影响。
膨胀土的挖掘和利用可能会破坏土壤生态系统，导致土壤侵蚀和生物多样性的减少。
此外，膨胀土的填埋和处理也可能引起土壤污染和地下水污染，对生态环境造成不利影响。
因此，在膨胀土的利用过程中，需要加强环境保护措施，减少对环境的不良影响。
膨胀土作为一种特殊的土壤材料，具有较强的膨胀性和吸附性，广泛应用于工程领域的填土、基础处理和土工材料等方面。
然而，膨胀土的利用也需要注意对环境的影响，保护生态环境的同时发挥其应用价值。
通过合理的利用和管理，膨胀土将为工程建设和环境保护做出更大的贡献。
膨胀土划分标准
膨胀土划分标准
膨胀土是指含有一定量的粘性粘土矿物的土壤，在某些条件下会发生膨胀和收缩现象。
膨胀土的划分标准主要有以下两种：
1. 根据膨胀程度划分
根据国际标准，根据试验测定的膨胀率，将膨胀土分为以下五个等级：
（1）膨胀率小于10%的土属于非膨胀土；
（2）膨胀率为10%～30%的土属于轻度膨胀土；
（3）膨胀率为30%～50%的土属于中度膨胀土；
（4）膨胀率为50%～70%的土属于重度膨胀土；
（5）膨胀率大于70%的土属于极重度膨胀土。
2. 根据土壤类型划分
根据国家标准，根据土壤类型和膨胀性质，可以将膨胀土分为以下四个类型：
（1）粘性土的膨胀性土，包括黏土、壤土、黏壤土、粘性砂土、粘性砾石土等；
（2）粘性土与砂的混合土的膨胀性土，包括粘性砂土、粘性砾石土等；
（3）砂性土的膨胀性土，包括砂土、砂质壤土、砂砾土、砾石土等；
（4）粘性土或砂性土与碳酸盐岩固结物的膨胀性土，包括粘性砂质岩土、粘性砾石岩土、砂质岩土、砾石岩土等。
以上是膨胀土的划分标准，对于工程设计和施工来说，了解土壤类型和膨胀程度非常重要，可以有效避免因膨胀产生的地质灾害和工程事故。
膨胀土的胀缩特性
膨胀土的胀缩特性一、膨胀变形规律徐永福和缪林昌通过室内膨胀土土样的膨胀试验，研究不同击实膨胀土土样在不同压力作用下膨胀变形与土样初始含水率、干密度的关系，总结膨胀土的膨胀变形规律。
1.试验方法膨胀变形试验在轻便固结仪上进行，控制膨胀土样不同的是初始含水率w、击实干密度ρd和土样膨胀时所受的压力p。
压力是在试验前一次加上的，加压稳定后即可浸水膨胀。
水从土样底部单向浸入，试验过程中，尽量保持水面高度不变，以防止水面高度的变化对浸水速率的影响。
在环刀与土样间抹了少许黄油，以克服因环刀与土样之间的摩擦造成土样的不均匀膨胀变形。
膨胀变形结束后，土样达完全饱和状态。
2.膨胀变形随时间变化规律图3-1（a）和图3-1（b）表示初始含水率相同而干密度不同的膨胀土在不同压力下的膨胀变形随时间变化的规律。
从中看出：①压力抑制了水的浸入，抑制了膨胀变形量；②膨胀变形的初始速率受压力的影响不明显；③干密度对膨胀变形的初始速率影响较明显，干密度越大，初始膨胀变形速率越小；反之，干密度越小，初始膨胀变形速率就越大。
图3-1（c）和图3-1（d）表示两种不同干密度的膨胀土在压力为10kPa不同初始含水率情况下膨胀变形随时间的变化规律。
图中可见，初始含水率影响了膨胀变形的初始速率。
初始含水率越大，膨胀变形的初始速率越大；干密度越小，这种变化规律越明显。
图3-1 膨胀变形随时间变化规律（a）w0＝17.3%；ρd＝1.61g/cm3；（b）w＝17.3%；ρd＝1.51g/cm3；（c）p＝10kPa，ρd＝1.61g/cm3；（d）p＝10kPa，ρd＝1.51g/cm33.膨胀变形的相关性图3-2（a）为干密度1.7g/cm3在不同垂向压力下膨胀率与初始含水率的关系曲线，图3-2（b）为不同干密度土样在垂向压力50kPa下膨胀率与初始含水率的关系曲线，图3-3为不同初始含水率膨胀土样在50kPa压力下膨胀率与干密度的关系曲线。
膨胀土路基施工方案
膨胀土路基施工方案
1. 背景
膨胀土是一种具有较大吸湿膨胀性的土壤，其在干燥状态下体积较小，但潮湿或浸湿时会膨胀变大。
由于膨胀土的特性，其在道路工程中的应用需要采取相应的施工方案，以确保路基的稳定性和耐久性。
2. 施工方案
2.1 膨胀土处理
在进行膨胀土路基施工之前，需要对膨胀土进行处理。
主要的处理方法包括以下几个步骤：
- 清理：清除路基上的杂物和无用土壤，确保路基表面平整清洁。
- 增加排水能力：加设排水沟和排水管道，以保证膨胀土在潮湿或浸湿时能够及时排水，减少膨胀的程度。
- 压实：使用合适的机械设备对膨胀土进行压实处理，使其达到一定的密实程度。
2.2 路基处理
在膨胀土处理完成后，需要对路基进行进一步处理，以增加路基的稳定性。
- 添加混凝土块：在路基上适当的位置，加设混凝土块，以增加路基的承载能力和稳定性。
- 硬化表面：在路基表面施工防护层，以减少水分的渗透，防止膨胀土进一步膨胀。
2.3 施工注意事项
在膨胀土路基施工过程中，需要注意以下事项：
- 施工期间应密切监测膨胀土的湿度和体积变化情况，及时采取相应措施。
- 预防和控制排水系统的堵塞，保证膨胀土及时排水，减少膨胀的程度。
- 施工人员应掌握膨胀土的性质和施工技术，保证施工质量和安全。
3. 结论
膨胀土路基施工是一项需要注意细节和技术要求的工作。
通过清理、排水、压实和路基处理等措施，可以确保膨胀土路基的稳定性和耐久性。
施工过程中应密切监测和控制膨胀土的湿度和体积变化，保证施工质量和安全。
混凝土中膨胀土的使用方法
混凝土中膨胀土的使用方法一、前言混凝土中加入适量的膨胀土可以提高混凝土的性能和质量，特别是在工程建设中，混凝土中膨胀土的使用方法已经成为一种趋势。
本文将详细介绍混凝土中膨胀土的使用方法及其注意事项。
二、膨胀土的概念膨胀土，也称膨润土，是一种由于水分进入粘土中引起的体积膨胀的土壤。
膨胀土通常具有良好的可塑性和黏性，它可以吸收大量的水分，然后膨胀成几倍甚至十几倍的体积。
膨胀土主要由粘土矿物质组成，因此它的化学成分和结构与粘土类似，但由于其特殊的性质，膨胀土在工程中具有广泛的应用。
三、混凝土中膨胀土的作用1.改善混凝土的性能混凝土中加入适量的膨胀土可以改善混凝土的性能，特别是在冬季和潮湿环境下，混凝土中的膨胀土可以吸收水分，从而避免混凝土的开裂和变形。
2.提高混凝土的强度膨胀土可以增加混凝土的密实度，从而提高混凝土的强度和硬度。
此外，膨胀土还可以填补混凝土中的微小空隙，提高混凝土的抗渗性和抗冻性。
3.降低混凝土的成本与传统的混凝土相比，混凝土中加入适量的膨胀土可以降低混凝土的成本，因为膨胀土是一种廉价的原料，而且可以减少混凝土的用量。
四、混凝土中膨胀土的使用方法1.选择合适的膨胀土在选择膨胀土时，应根据混凝土的具体情况和要求，选择适合的膨胀土。
一般情况下，膨胀土的含水量应在15%~20%之间，粒度应均匀，不应有大块状的颗粒。
2.控制膨胀土的用量在混凝土生产过程中，应根据混凝土的配合比和要求，严格控制膨胀土的用量。
一般情况下，膨胀土的用量应在混凝土总重量的5%~10%之间，过多或过少都会影响混凝土的性能和质量。
3.加入膨胀土的时间在混凝土生产过程中，应在混凝土的最后一个拌合阶段加入膨胀土，这样可以确保膨胀土充分混合，从而保证混凝土的性能和质量。
4.混合方法在加入膨胀土之前，应将其与混凝土的其它原料混合均匀。
在混合过程中，可以采用机械搅拌、人工搅拌或混凝土搅拌车等方法。
5.注意事项（1）在混凝土生产过程中，应根据混凝土的具体情况和要求，选择适合的膨胀土，并严格控制其用量。
混凝土中膨胀土的检测方法
混凝土中膨胀土的检测方法一、引言混凝土是常用的建筑材料，其性能直接影响建筑物的质量和安全。
在混凝土中，掺入了膨胀土会导致混凝土的性能下降，因此需要对混凝土中的膨胀土进行检测。
本文将介绍混凝土中膨胀土的检测方法。
二、膨胀土的定义膨胀土是指在水分作用下体积发生较大变化的土壤。
主要由膨胀性矿物质和粘土矿物质组成。
膨胀土的特点是吸水膨胀，干燥收缩，容易引起土体变形。
三、影响混凝土性能的因素混凝土中掺入膨胀土会导致混凝土的性能下降。
主要表现为以下几个方面：1. 减弱混凝土的强度和稳定性；2. 使混凝土易开裂、易渗水；3. 影响混凝土的耐久性和使用寿命。
因此，在混凝土中掺入膨胀土前，需要进行膨胀土的检测。
四、膨胀土检测方法膨胀土的检测方法主要有以下几种：1. 试验室检测法试验室检测法适用于对混凝土原材料中的膨胀土进行检测。
具体方法为：（1）取混凝土原材料中的膨胀土样品，经过干燥、筛分等预处理后，进行物理和化学分析；（2）将样品放入试验机中，对其进行水分吸附和膨胀试验，得到膨胀土的膨胀系数。
2. 现场检测法现场检测法适用于对混凝土中的膨胀土进行检测。
具体方法为：（1）取混凝土样品，经过干燥、筛分等预处理后，将其放入膨胀土检测仪中；（2）在检测仪中加入水分，观察样品的膨胀变化，得到膨胀土的膨胀系数。
3. 经验法经验法适用于对混凝土中的膨胀土进行初步判断。
具体方法为：（1）观察混凝土表面是否出现裂缝、变形等现象；（2）用手指轻轻按压混凝土表面，感觉是否有明显的弹性变化。
五、结论通过试验室检测法、现场检测法和经验法，可以对混凝土中的膨胀土进行检测。
在混凝土生产和施工中，需要根据实际情况选择合适的检测方法，保证混凝土的质量和安全。
膨胀土的性质
膨胀土的性质、矿物成分成因与分布特征及其野外识别方法一、膨胀土的性质膨胀土是一种具有特殊性质的粘土，其名称源于具有吸水膨胀和失水收缩的特性。
这种土壤在含水量变化时，体积会发生明显的改变。
当土壤吸收水分时，其体积会增大，而当土壤失去水分时，其体积则会缩小。
这种特性使得膨胀土在干燥和湿润状态下的稳定性较差，容易发生形变。
膨胀土的另一个重要性质是其高压缩性。
在承受压力的情况下，膨胀土的体积会明显缩小，这种压缩性在土壤排水不良或含水量较高时尤为明显。
这一特性使得膨胀土在承受荷载时容易发生沉降，对建筑物的基础和结构稳定性造成影响。
此外，膨胀土还具有显著的裂隙性。
在干燥或受压状态下，膨胀土容易产生裂隙，这些裂隙在土壤吸水或受潮时可能扩大，导致土壤结构的破坏和强度的降低。
二、膨胀土的矿物成分成因膨胀土的矿物成分主要是由蒙脱石、伊利石等粘土矿物组成。
这些粘土矿物具有较高的吸水性和膨胀性，在遇到水时，其体积会发生明显的改变。
此外，这些粘土矿物还具有较高的分散性和敏感性，容易受到外部环境的影响而发生性质的变化。
膨胀土的成因主要与地质时代的沉积环境、气候条件和地质作用有关。
在沉积过程中，富含粘土矿物的泥沙在干旱或半干旱的气候条件下形成膨胀土层。
随着地质时代的变迁，这些土壤层受到不同的地质作用和温度压力的影响，进一步形成了不同类型的膨胀土。
三、膨胀土的分布特征膨胀土在全球范围内都有分布，主要集中在干旱和半干旱地区以及部分季风气候区。
在中国，膨胀土主要分布在东北、华北、西北和西南等地区。
这些地区的地理环境、气候条件和地质构造为膨胀土的形成提供了有利条件。
膨胀土的分布特征与地形、地貌、气候条件和地质构造等因素密切相关。
在地理上，膨胀土常常分布在山前平原、盆地边缘、丘陵低山区等地形区，这些地区的地质构造较为复杂，多为新生代沉积层。
此外，膨胀土还常常与其它工程地质问题如滑坡、崩塌等相伴而生，对工程建设和地质环境带来潜在的危险。
膨胀土
膨胀土是指土中黏粒成分主要由亲水性的黏土矿物质构成的黏性土。
具有吸水膨胀、失水收缩的变形性能。
膨胀土又叫做裂隙土，是影响边坡稳定的一个重要因素。
膨胀土在我国分布范围很广，四川、河南、广西、云南、湖北、安徽、等20多个省市均有膨胀土。
同时，在全球范围内，也有不同范围的分布，例如美国，50个州中有40个州中分布着膨胀土。
膨胀土的特点：黏粒含量占粒度组成30%，且黏土矿物主要由蒙脱石、伊利石、高岭土等强矿物组成；随着外部环境的变化，会往复发生膨胀和收缩现象，导致强度降低；土体中各种成因的裂隙非常发育；液限大于0.4，具有高塑性和固结性。
膨胀土常常被误认为是地质条件良好、性质较佳的土，但事实上膨胀土容易随着环境的变化发生体积变形进而导致建筑物发生变形甚至破坏。
由于该土具有吸水膨胀与失水收缩的变形性质，且变形往复发生，会对建筑物造成不均匀水平和胀缩变形，导致墙体开裂、倾斜，严重则导致建筑物破坏。
尤其对一些低层建筑群，危害极大，一旦构成破坏则极难修复。
膨胀土的变化包含两种因素，一是内在因素，二是外在因素。
内在因素则是膨胀土自身的膨胀和收缩；外在因素则是土体含水率的变化和压力的变化。
膨胀土主要有膨胀潜势和膨胀力两种物理性质。
膨胀潜势就是通过在室内进行AASHO标准压密实验，将最佳含水率时的试样压实至最大容重之后，将一定的附加荷载加载至有侧限的试样上，然后通过浸水测出的一个膨胀率；膨胀力，即膨胀压力。
是指将试样膨胀至最大限度之后，给其加一个荷载使试样回复到试验初始时的体积这个过程所需要的压力。
特定黏土的膨胀力是一个常数，只与干容重有关。
膨胀力能够作为衡量黏土膨胀特性的尺度。
Slice 24 - Morgenstern-Price Method 24.46915.26628.86770.17821.28258.11915.4Slice 24 - Morgenstern-Price MethodFactor of Safety 0.92761Phi Angle 20 °C (Strength) 12.38 kPaC (Force) 5.8604 kNPore Water Pressure 12.805 kPaPore Water Force 6.0618 kNPore Air Pressure 0 kPaPore Air Force 0 kNPhi B Angle 0 °Slice Width 0.47059 mMid-Height 2.5999 mBase Length 0.47338 mBase Angle -6.2227 °Anisotropic Strength Mod. 1Applied Lambda 0.4691Weight (incl. Vert. Seismic) 24.469 kN Base Normal Force 28.867 kNBase Normal Stress 60.981 kPaBase Shear Res. Force -14.161 kN Base Shear Res. Stress -29.915 kPaBase Shear Mob. Force -15.266 kN Base Shear Mob. Stress -32.249 kPa Left Side Normal Force 70.178 kNLeft Side Shear Force 21.282 kNRight Side Normal Force 58.119 kN Right Side Shear Force 15.4 kNHorizontal Seismic Force 0 kNPoint Load 0 kNReinforcement Load Used 0 kNReinf. Shear Load Used 0 kNSurface Pressure Load 0 kNPolygon Closure 0 kNTop Left Coordinate 15.176m, 5.8235m Top Right Coordinate 15.647m, 5.3529m Bottom Left Coordinate 15.176m, 3.014mBottom Right Coordinate 15.647m, 2.9627mSlice 11 - Morgenstern-Price Method 64.38224.57553.31396.36740.099106.8846.73Pore-Water PressureDistance (m) Pore-Water Pressure (kPa)0 -34.42447359124611.38926465967612 -22.97823123770392.48458153761248 -14.64926668757753.42672064578918 -8.013823659244364.27046464726252 -2.513089734618025.10780236952353 2.495052576698835.94829294730965 7.086441779090716.73451280498004 10.95259268425437.44478507179134 14.08554061346838.08994293404851 16.61305525595778.71149599558248 18.76303738923549.31311474090546 20.57326373432419.8809941110161 21.57691253796210.4182739809759 21.8113754509310.9443121352898 21.809645810660911.4605782116373 21.583814737523311.9683518082224 21.146511629291512.4687523439838 20.50842134847412.9627818803366 19.67488672830813.4513451954801 18.655043888836213.9352632430432 17.453770004775114.4153034595605 16.075961856852814.8921828352209 14.525466723275515.3665688800715 12.805432961283315.8391036860448 10.917898210812616.3104074196222 8.864677810529716.7810809495103 6.6465670241195717.2517279067481 4.2641052302506417.7229516041573 1.7170733692731618.158888665899 0。
膨 胀 土
1.1膨胀土的特征及其分布
一般来讲，黏性土都有一定的膨胀性， 只是膨胀量小，没有达到危害程度。为了正确 评价膨胀土与非膨胀土，必须测定其膨胀收缩 指标。一般采用自由膨胀率Fs来衡量膨胀土的 膨胀性，即人工制备的烘干土吸水后体积增量 与原体积之比，一般以百分数表示。
第一类为湖相沉积及其风化 层，黏土矿物中以蒙脱石为主， 自由膨胀率、液限、塑性指数都 较大，土的膨胀、收缩性最显著；
第二类为冲积、冲洪积及坡 积物，黏土矿物中以伊利石为主， 自由膨胀率和液限较大，土的膨 胀、收缩性比较显著；
1.2膨胀土的类型及工程性质
2.膨胀土的工程性质 （1）强亲水性。膨胀土的黏度成分以
工程地质
1.1膨胀土的特征及其分布
膨胀土是一种非饱和的、结构不稳定的 区域性特殊土，土中含有大量亲水矿物，吸 水急剧膨胀软化，失水显著收缩开裂，湿度 变化时有较大体积变化，能产生较大膨胀压 力，是一种具有反复胀缩变形的高塑性黏土。
1.1膨胀土的特征及其分布
它具有以下特征： （1）颜色呈黄、黄褐、灰白
1.2膨胀土的类型及工程性质
（3）强度衰减性。天然状态下，膨胀土结 构紧密，孔隙比小，天然含水量较小，一般为 18%~26%，与其塑限比较接近，所以膨胀土 常处于硬塑或坚硬状态，强度较高，压缩性中 等偏低，故常被误认为是较好的天然地基。当 含水量增加和结构扰动后，其力学性能明显减 弱。已有的国内外研究资料表明，膨胀土被浸 湿后，其抗剪强度将降低1/3~2/3；如果结构 被破坏，其抗剪强度将减小2/3~3/4；遇水后 强度降低，有的甚至接近饱和淤泥的强度，压 缩性增大，压缩系数可增大1/4~2/3。
膨胀土地基的处理措施
膨胀土地基的处理措施咱来说说膨胀土地基的处理措施哈。
你知道吗，这膨胀土地基就像是个调皮的小孩子，时不时就给你闹出点问题来。
想象一下，地面好好的，突然就鼓起来一块，或者出现裂缝，这多让人头疼啊！那怎么对付这个“调皮鬼”呢？首先啊，可以采用换填的方法。
就好比是给它换一身新衣服，把原来那些容易膨胀的土挖走，换上一些不容易出问题的好土。
这样一来，不就减少了膨胀的可能性嘛。
还有呢，保湿也很重要哦！膨胀土就像是一块干燥的海绵，一遇到水就会膨胀起来。
所以啊，要保持它的湿度稳定，别让它一会儿干得要命，一会儿又湿哒哒的。
这就像是照顾一个爱闹脾气的小朋友，得时刻关注着它的情绪呢。
加固也是个好办法呀！就像给它打一针“稳定剂”，让它老实点。
可以用土钉墙啊、灌注桩啊这些手段，让地基变得更牢固，不那么容易变形。
再说说防水吧。
水可是膨胀土的“好朋友”，但对我们来说可就不那么友好啦。
得把水隔开，别让它轻易地和膨胀土接触，不然准没好事儿。
就像给它围上一道篱笆，不让那些调皮的水跑进去捣乱。
在实际操作中，可不能马虎哦！得根据具体情况选择合适的处理措施。
要是选错了方法，那可就麻烦啦，就像给小孩子穿错了衣服，不但不舒服，还可能出大问题呢。
而且啊，处理膨胀土地基可不是一锤子买卖，还得经常观察着点。
看看它有没有又开始调皮捣蛋啦，要是有，就得赶紧采取措施。
这就跟照顾孩子一样，得时刻留意着他的一举一动。
咱可不能小瞧了这膨胀土地基的处理啊，这关系到建筑物的安全和稳定呢。
要是没处理好，说不定哪天房子就歪了、裂了，那多吓人啊！所以啊，一定要认真对待，不能敷衍了事。
总之呢，处理膨胀土地基就得像对待一个既调皮又重要的宝贝一样，要有耐心，有方法，还要时刻保持警惕。
只有这样，才能让它乖乖听话，为我们的建筑工程服好务啊！。
膨胀土对桩基侧摩阻力的影响
膨胀土对桩基侧摩阻力的影响
膨胀土是一种具有较高含水量的土壤类型，其特点是在水分增加时会发生体积膨胀现象。
这种土壤在工程建设中常用于填筑和基础处理，然而对于桩基来说，膨胀土对其侧摩阻力的影响却是一个需要认真考虑的问题。
膨胀土的特性使得它在遇水后会发生体积膨胀。
这种膨胀现象会对桩基侧面施加一定的压力，从而增加了桩基的侧摩阻力。
当桩基遇到膨胀土时，土壤的膨胀会限制桩基的侧移能力，使得桩基的侧摩阻力增加。
膨胀土的水分含量对桩基侧摩阻力的影响也是不可忽视的。
水分对于膨胀土的膨胀程度有着直接影响。
当膨胀土含水量较高时，其膨胀性也较强，对桩基的侧摩阻力产生的限制作用也更大。
膨胀土的颗粒结构也会对桩基侧摩阻力产生影响。
膨胀土颗粒之间存在一定的空隙，当土壤膨胀时，这些空隙会逐渐被水分填充，从而增加了土壤的密实程度。
而密实的土壤对于桩基的侧摩阻力具有较大的阻碍作用。
总的来说，膨胀土对桩基侧摩阻力的影响是多方面的，包括土壤的膨胀性、水分含量以及颗粒结构等因素。
在工程设计中，需要根据具体情况合理选择桩基材料和处理方法，以减小膨胀土对桩基侧摩阻力的影响。
同时，也需要进行充分的地质勘探和工程分析，以确
保桩基的稳定性和安全性。
通过以上分析可以看出，膨胀土对桩基侧摩阻力的影响是一个复杂而重要的问题。
在工程实践中，我们需要充分了解膨胀土的特性，并采取相应的措施来减小其对桩基侧摩阻力的影响。
只有这样，才能确保工程建设的安全可靠性，保护人们的生命财产安全。
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三、膨胀土地基的分类及评价 (一)膨胀土的判别指标 膨胀土的判别指标大致可分三类： 第一类是根据膨胀土的潜在胀缩势来衡量，指标有膨胀性
指标Ke，压实指标Kd，吸水指标Kw； 第二类是根据土的表观胀缩率来评价，这类指标有自由线
胀率δe，自由体积膨Байду номын сангаас率δ ef，有荷膨胀率δ ep，线收缩率δsi， 体缩率δv等；
一、膨胀土的成因及其分布 膨胀土一般指粘粒成份主要由强亲水性的蒙脱石和伊利石 矿物组成，具有吸水膨胀和失水收缩，胀缩性能显著的粘性 土。 膨胀土的成因环境温和湿润，具备化学风化条件。风化过 程中，硅酸盐为主的矿物不断分解，钙被大量淋失，钾离子 被次生矿物吸收，形成伊利石和伊利石一蒙脱石混合矿物为 主的粘性土。 膨胀土在我国分布广泛，与其他土类不同的是主要成岛状 分布。根据现有资料，在广西、云南、贵州、湖北、河北、 河南、四川、安徽、山东、陕西、江苏和广东等地均有不同 范围的分布。国外主要分布在非洲和南亚地区。
2.对道路交通工程的影响 膨胀土地区的道路，由于路幅内土基含水量的不均匀变 化，引起不均匀胀缩，产生幅度很大的横向波浪形变形。雨 季路面渗水，路基受水浸软化，在行车荷载下形成泥浆，并 沿路面裂缝、伸缩缝溅浆冒泥。
3.对边坡稳定的影响 膨胀土地区的边坡坡面最易受大气风化营力的作用。在 干旱季节蒸发强烈，坡面剥落。雨季坡面冲蚀，土体吸水饱 和，沿坡面向下产生塑流状溜塌。当雨量集中时还会形成泥 流。
四、建筑施工注意事项 (一)建筑规划措施 (1)场地地形平坦，避免大挖大填；设置低挡墙，防溜滑。 (2)根据气候条件布置绿化，采用蒸发量小的树木。 (二)结构措施 设置圈梁或设置暗柱与圈梁形成框架结构，提高砌体强度，
以便提高建筑物适应地基变形的能力。 (三)地基处理措施 (1)用足地基强度，增大基底压力; (2)采用换土、砂石垫层、改良土性等; (3)改变基础形式，可采用桩基、墩基等。 (四)消除局部热源和水源的影响 (1)隔热；(2)排水
λsi—第i层土的收缩系数;
△Wi—第i层土可能发生含水量变化平均值。
2.地基膨胀等级划分 根据膨胀量Se将地基分三级；建筑物损坏程度分三级。
膨胀等级
房屋损坏程度标准
(四)地基承载力确定 根据《膨胀土地区建筑技术规范》地基承载力按表确定。 其中，含水比是指土的天然含水率与液限的比值。
承载力（kPa）
1.胀缩量计算
膨胀量sc计算
n
sc c epihi (mm) i=1
式中 ψc—经验系数，无经验时取0.6; δepi—第i层土在自重和附加应力之和作用下的膨胀率; hi—第x层土厚度; n—计算深度(大气影响深度)范围内的土层数。
收缩量ss计算
n
ss s siWihi (mm)
i=1
式中 ψs—经验系数，无经验时取0.8;
(三)多裂隙性 膨胀土中的裂隙，主要可分垂直裂 隙，水平裂隙和斜交裂隙三种类型。
(四)超固结性 膨胀土大多具有超固结性，天然 孔隙比小，密实度大，初始结构强度 高。 (五)风化特性 土体开挖后很快被风化，剥落、崩 塌现象严重。 (六)强度衰减性 由于胀缩效应和风化作用时间增加， 抗剪强度大幅度衰减。
二、膨胀土的工程特性 (一)胀缩性
膨胀土吸水体积膨胀，使其上的建筑物隆起，如果膨胀受 阻即产生膨胀力；失水体积收缩，造成土体开裂，并使其上 的建筑物下沉。
土中蒙脱石含量越多，膨胀量和膨胀力越大。土的初始含 水量越低，膨胀量与膨胀力也越大。击实土比原状土大，密 度越高，膨胀性也越大。
(二)崩解性 膨胀土浸水后体积膨胀，发生崩解。强膨胀土浸水后几分 钟即完全崩解。弱膨胀土崩解缓慢且不完全。
第三类是矿物成分及含量间接性指标，如活动性指数KA , 缩限ωs和缩性指数Is等。
这些指标的表达形式和判别界限详见表所列。凡有某一项 达到或超过表中的临界值时，即可判为膨胀土。
(二)地基土的分类
膨胀土判别标准
我国《膨胀土地区建筑技术规范》(GBJ112-87) 。
膨胀势的划分（美国农垦标准）
(三)膨胀土地基的胀缩等级
三、膨胀土对工程造成的危害 主要表现在以下几个方面： 1.对建筑物的影响 膨胀土地基上易于遭受损坏的
大都为埋置深度较浅的低层建筑物。 房屋损坏具有季节性和成群性两大 特点。房屋墙面角端的裂缝常表现 为山墙上的对称或不对称的倒八字 形缝。由于土的胀缩交替，还会使 墙体出现交叉裂缝。
膨胀土地基上房屋墙面裂缝