簡述膨脹土的工程地質特徵
A. 膨脹土的判別與分類是什麼求答案
在膨脹土地區進行工程建設,首先必須正確識別膨脹土與非膨脹土,並准確判斷膨脹土膨脹勢的強弱和工程性質的特點,然後才能在工程設計和施工中做到有的放矢,採取切實有效的方法進行處理。以往的工程建設經驗(包括水利、公路、鐵路等)已經證明:膨脹土並不可怕,可怕的是對膨脹土判斷失誤,沒有進行正確的處理而導致工程病害的發生。 對於膨脹土的判別與分類,近些年來國內外做了大量的研究工作,基於不同目的採用不同的判別和分類方法。如:通過膨脹性礦物(蒙脫石及蒙脫石和伊利石、高嶺石的混層礦物)的含量、膨脹土的液限和塑性指數、自由膨脹率等等。雖然膨脹土的判別方法國內外尚未有統一標准
,但比較廣泛採用的是現場定性和室內簡易定量指標相結合的方法,即根據工程地質特徵及土的自由膨脹率指標綜合判定: 第一,裂隙發育,常有光滑面與擦痕,有的裂隙中充填灰白色、灰綠色粘土,在自然條件下呈硬塑狀態; 第二,多出露於二級或二級以上階地、山前丘陵和盆地邊緣,地形平緩,無明顯自然陡坎; 第三,常見淺層滑坡、地裂、新開挖坑槽壁易發生坍塌等; 第四,建築物裂隙隨氣候變化而張開或閉合; 第五,自由膨脹率大於或等於40%.具備這些條件的土可判定為膨脹土,然後再對其進行粘土礦物、基本指標、力學強度等全面研究。
B. 膨脹土地基上建築物的破壞特徵——以茂名地區為例
膨脹土是一種地質災害土種,在一定的氣候條件下,會產生脹縮變形和地裂縫,也是一種常見的特殊的地基土。膨脹土往往使位於其上的建築物出現開裂破壞,它與黃土的濕陷和軟土的沉降所呈現的開裂破壞是不同的,具有自己的特徵。因此,通過這些特徵的認識,可以用來判別膨脹土的分布和性質,以下就其建築物開裂破壞的特徵,作一些報道。
一、建築物開裂破壞的形態
1)豎向裂縫,一般出現牆的中部,上寬下窄,見照片1。
2)斜裂縫,這類的裂縫最多,常見於牆角和山牆,前、後牆和內隔牆也有,見照片2,3。
3)倒八字形裂縫,角端裂縫的發展就形成了倒八字形,見照片4,5。
4)獨立磚柱的水平斷裂,在外走廊的磚柱經常發現,見照片6。
5)地裂縫,當地裂縫通過建築物時,就產生斜向和豎向的裂縫,見照片7。
二、建築物開裂破壞的變化
膨脹土地基的脹縮變形主要受氣候變化的影響,氣候有季節的周期,也有若干年的周期,裂縫是隨著氣候周期的變化而變化的,干時張開,雨時閉合,這是最容易識別的特點。建築的裂縫一般在建成3~6年後才出現,這是由於隨氣候反復變形的量,需要一個過程,也就是水分轉移和聚集使其膨脹需要一個過程。
三、建築物開裂破壞的成群性
膨脹土地基上建築物的破壞主要受氣候的影響,氣候帶的變化是大范圍的,在一個縣域或市域是基本上相同的,因此,只要有一定范圍的膨脹土分布,建築物開裂破壞的成群性是必然的。如茂名地區,不僅一個村莊的建築物裂縫成群出現,而且有成群建築物裂縫的村莊也成群出現,在200km2范圍內,有45個村莊的建築物出現成群的裂縫。
四、結語
判別某種土是否為膨脹土,是防治膨脹土地質災害的前提,雖然國際上至今還沒有判別膨脹土的公認標准,但普遍認為,有許多建築物是由於膨脹土的脹縮而開裂破壞的,世界上確有許多地區存在著膨脹土,因此,報道和總結因膨脹土而使建築物開裂破壞的特徵,用這些特徵來判別膨脹的分布和性質是有意義的。
照片1
照片2
照片3
照片4
照片5
照片6
照片7
(本文原在第三十屆世界地質大會展板區展示)
C. 一句話簡練總結黃土,膨脹土,軟土,凍土的特殊的工程性質
都需要特殊處理,黃土太干,膨脹土不能見水,軟土太濕,凍土要去除,
D. 膨脹土的工程特徵有哪些
膨脹土的主要工程特徵表現是遇水迅速膨脹、乾旱劇烈收縮,埋藏較淺的越是敏感,無所謂固結。是不良的、極有害的地基土層。而且難於處理,難於改良,難於控制。
E. 膨脹土的工程特性及處理方法有哪些
膨脹土的這種遇水膨脹、失水收縮開裂且反復變形的特殊工程性質,給工程帶了較大的危害,准確地了解膨脹土的特性及變化的條件,就能夠知道地基將會產生怎樣的變形,從而採取相應的地基處理措施。膨脹土地基常用的處理方法有5個:(1)換土可採用非膨脹性材料或灰土,換土厚度可通過變形計算確定。平坦場地上I、II級膨脹土的地基處理,宜採用砂、碎石墊層,墊層厚度≥300 mm,墊層寬度應大於基底寬度,兩側宜採用與墊層相同的材料回填,並做好防水處理。換土法能夠得到比其他處理方法更大的地基承載力,從根本上改變地基土的性質,工期也比較短。
(2)改良土質
在膨脹土中添加石灰、水泥等非膨脹材料或添加化學劑使膨脹土失去膨脹性的材料。在膨脹土中拌合一定量的石灰或水泥可降低或消除膨脹土的膨脹性;同時,有機和無機的化學劑也已經在膨脹土改良中得到應用,可以降低膨脹土的塑性指數和膨脹潛勢。
(3)採用樁基
膨脹土層較厚時,應採用樁基,樁尖支承在非膨脹土層上,或支承在大氣影響層以下的穩定層上。
(4)預濕膨脹
施工前使土加水變濕而膨脹,並在土中維持高含水率,則土將基本上保持體積不變,因而不會導致結構破壞。
(5)隔水法根據膨脹土的特性,土體的含水率的變化是膨脹土產生危害的根本條件,採用綜合措施切斷基底下外界滲水條件,就可以保證地基的穩定性。各種處理措施,有時單獨採用,有時需綜合採用。
F. 工程地質知識:膨脹土的特徵有哪些
脹縮性、崩解性、多裂隙性、超固結性、強度衰減性、風化特性
G. 什麼是膨脹土
膨脹土是一種富含親水性礦物,並且隨含水量增減,體積發生顯著脹縮變形的高塑性粘土。專
膨脹土是種高塑屬性黏土,一般承載力較高,具有吸水膨脹、失水收縮和反復脹縮變形、浸水承載力衰減、干縮裂隙發育等特性,性質極不穩定。常使建築物產生不均勻的豎向或水平的脹縮變形,造成位移、開裂、傾斜甚至破壞,且往往成群出現,尤以低層平房嚴重,危害性很大,裂縫特徵有外牆垂直裂縫,端部斜向裂縫和窗檯下水平裂縫,內、外山牆對稱或不對稱的倒八字形裂縫等;地坪則出現縱向長條和網格狀的裂縫。一般於建築物完工後半年到五年出現。
H. 「膨脹土」是什麼土
膨脹土指的是具有較大的吸水後顯著膨脹、失水後顯著收縮特性的高液限粘土。內
膨脹土的礦物成分主要是蒙容脫石,為一種高塑性粘土,一般承載力較高,具有吸水膨脹、失水收縮和反復脹縮變形、浸水承載力衰減、干縮裂隙發育等特性,性質極不穩定。常使建築物產生不均勻的豎向或水平的脹縮變形,造成位移、開裂、傾斜甚至破壞,且往往成群出現,尤以低層平房嚴重,危害性很大,裂縫特徵有外牆垂直裂縫,端部斜向裂縫和窗檯下水平裂縫,內、外山牆對稱或不對稱的倒八字形裂縫等;地坪則出現縱向長條和網格狀的裂縫。一般於建築物完工後半年到五年出現。