特殊土地基.ppt

③具有吸水膨胀，失水收缩和反复胀缩变形的特 点，在季节性干湿气候条件下，常可导致低层砖 石结构的建筑物成群干裂损坏。
④凡具有上述特征、且自由膨胀率δef＞40％者， 应判定为膨胀土。
自由膨胀率按下式计算：
ef
Vwe V0 V0
100 %
式中：Vwe—试样在水中膨胀后的体积；
V0—试样原体积。
工程特性
黄土 西北内陆地区，青海、甘肃、 宁夏、陕西、山西、河南等
干旱，半干旱气候环境，降雨
量少，蒸发量大，年降雨量小 于500mm。风积
红粘土 华南地区，云南、四川、贵州、 碳酸盐岩系北纬33°以南，温
广西、鄂西、湘西等
暖湿润气候，以残坡积为主
湿陷性
裂隙发育，不 均匀性
软土
东南沿海，天津、上海、宁波、 滨海、三角洲沉积；湖泊沉积， 强度低，压缩 福州等，此外内陆湖泊地区也 地下水水位高，由水流搬运沉 性高，渗透性
②、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；弱膨胀土则崩解缓 慢且不完全。
③、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。这些裂隙将土层分割 成具有一定几何形状的块体，从而破坏了土体的 完整性，容易造成边坡的塌滑。
④、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。
③、天然容重和干容重大，孔隙比和含水量较小。 说明膨胀土在天然状态下结构紧密，常处于硬塑 或坚硬状态，强度较大，属中低压缩性土，因此 常被误认为可作为良好地基，但遇水膨胀或失水 收缩后，使土层的原有结构破坏，其强度迅速降 低。
④、膨胀量的大小与粘土矿物成分及天然含水量 的多少有关。一般说，亲水性强的蒙脱石、水云 母含量愈大，膨胀性和收缩性愈大。
（3）膨胀土的工程地质分类 目前在我国按膨胀土的成因及特征分为三个
基本类型：
①、为湖相沉积及其风化层，粘土矿物成分以蒙 脱石为主，土的胀缩性极为显著；
②、为冲积、冲洪积、坡积物类型，主要分布在 河流阶地上，粘土矿物以水云母为主，土的胀缩 性也很显著；
③、碳酸盐类岩石的残积、坡积及洪积的红粘土， 液限高，但自由膨胀率小于40％，因而常被判定 为非膨胀土。
（3）在膨胀土地区进行工程建设时，要通过勘察 试验工作，对膨胀土作出的判断和评价，以便采 取相应的设计和施工措施，防止由于膨胀土的胀 缩作用而使建筑破坏。
（2）膨胀土的物理性质特征 ①、粘粒含量高，一般超过35％，且大部分为亲
水性很强的蒙脱石和伊利石等矿物，由于蒙脱石 和伊利石具有活动晶格，吸水膨胀明显，失水收 缩强烈，因此决定了膨胀土具有较大的胀缩性。 ②、液限一般大于40％，塑限大于20％，塑性指 数大于17。
2、膨胀土的工程地质特征及分类 （1）膨胀土的鉴定特征（野外怎样识别膨胀土） ①、在自然条件下，土体多呈硬塑或坚硬状态，
具黄、红、灰白等颜色，裂隙较发育，常见光滑 面和擦痕。 ②、多出露于二级及二级以上阶地、山前丘陵和 盆地边缘地形较平缓的地区，其成因复杂，有残 积、冲积、冲洪积、湖积、残坡积等。
小节
第一节 第二节 第三节
膨胀土地基 红粘土地基 湿陷性黄土地基
第一节 膨胀土地基
1、膨胀土的定义及分布 （1）定义：具有遇水膨胀，失水收缩的特征的土，
称为膨胀土。
膨胀土的特点是土体中含有大量的亲水性粘 土矿物成分，比如伊利石、蒙脱石，在环境湿度 变化影响下可产生强烈的胀缩变形。
（2）分布：膨胀土在我国分布很广，云南、广西、 贵州、河北邯郸、河南平顶山等地均有分布，山 西、陕西、安徽、四川、山东等省也有不同程度 的分布。
遇水膨胀，失 水收缩
盐胀性、溶陷 性和腐蚀性
高纬度寒冷地区
冻胀性、融陷 性
3、学习本课程的重要性：特殊土在我国分布很广， 比如黄土主要分布在我国的西北部，红粘土主要分 布在南方，冻土主要分布在北方等，有很多建筑物 修建在特殊土地基上。由于特殊土具有特殊的工程 地质性质，因此常给建筑物的安全和正常使用造成 严重威胁。研究特殊土的形成条件、分布特征和工 程地质特性具有十分重要的意义。
峰值强度极高而残余强度极低的特性。由于膨胀 土的超固结性，初期强度极高，现场开挖很困难， 然而随着胀缩效应和风化作用时间的增加，其抗 剪强度又大幅度衰减。在风化带以内，湿胀干缩 效应显著，经过多次湿胀干缩循环以后，特别是 粘聚力C大幅度下降，而内摩擦角φ变化不大，一 般反复循环2～3次以后趋于稳定。
⑤、风化特性
膨胀土受气候因素影响很敏感，极易产生风
化破坏作用。基坑开挖后，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。受大气风化作用影响的深度各地不完 全一样，云南、四川、广西地区约至地表下3~5 m， 其他地区则在地表下2m左右。 ⑥、强度衰减性
膨胀土的抗剪强度为典型的变动强度，具有
有局部分布
积而成
小
膨胀土 云南、贵州、广西、四川、安 徽、河南等
盐渍土 新疆、青海、西藏、甘肃、宁 夏、内蒙古等内陆地区，此外 尚有滨海部分地区
冻土 青藏高原和大小兴安岭，东西 部一些高山顶部
温暖湿润，雨量充沛，年降雨 量700～1700mm，具有良好化 学风化条件
荒漠半荒漠地区，年降雨量小 于100mm，蒸发量高达3000mm 以上的地区，沿海受海水浸渍 或海退的影响
第十一章 特殊土地基
一、特殊土概述
1、定义：特殊土是指具有某些特殊成分、结构及 工程地质性质的土的总称。
2、类型：由于成土环境的不同，会造成具有不同 特性的土，常见的特殊土种类有：黄土、红粘土、 膨胀土、软土、盐渍土、冻土和填土等。
我国常见特殊土的种类、分布、成土环境及工程地质特性
种类
分布
成土环境
3、膨胀土的工程特性及对工程的危害 （1）膨胀土的工程性 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，密实越高， 膨胀性也越大。