工程岩土 课件 5.1.3膨胀土地基

膨胀土地基的防治

主讲教师：任俐璇任务导入：膨胀土地基的防治膨胀土滑坡膨胀土坍塌

什么是膨胀土？膨胀土有什么特性？影响膨胀土的因素有哪些？该如何防治膨胀土呢？一、概述任务实施：膨胀土地基的防治定义：膨胀土亦称“胀缩性土”。是指土中黏粒成分主要由亲水性矿物组成，且具有明显吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的黏性土。膨胀土吸水膨胀崩解膨胀土失水收缩开裂属于特殊性岩土！分布膨胀土在我国分布范围很广，被称作“工程癌症”；膨胀土的工程问题，已成为世界性的研究课题。任务实施：膨胀土地基的防治中国膨胀土分布图特性任务实施：膨胀土地基的防治膨胀性

吸水体积膨胀崩解，失水体积收缩开裂，这种现象就被称为“膨胀性”。膨胀力对支挡结构产生影响。因外墙基土收缩、基础向外扭转，墙体呈水平裂缝膨胀土地基上的房屋开裂膨胀土具有膨胀性、裂隙性、易风化性的特点。任务实施：膨胀土地基的防治多裂隙性

遇水膨胀，失水收缩。随着环境的变化，土体内外部的水分蒸发不均，造成土体表面的应力集中，裂隙便在土体表面产生，且随着时间不断向土体内部发展，这便是膨胀土的“裂隙性”。破坏土体完整性，影响整体强度。易风化性土体开挖后很快被风化，剥落、崩塌现象严重。膨胀土裂隙任务实施：膨胀土地基的防治二、影响膨胀土胀缩变形的主要因素内因矿物成分：膨胀土含大量蒙脱石、伊利石等亲水性粘土矿物，它们比表面积大，有强烈的活动性，既易吸水又易失水。微观结构：矿物的空间联结状态也会影响膨胀土的胀缩性质。蒙脱石任务实施：膨胀土地基的防治外因

水分迁移是控制膨胀土胀、缩特性的关键外在因素。因为只有土中存在着可能产生水分迁移的梯度和进行水分迁移的途径，才有可能引起土的膨胀或收缩。白色蒙脱石吸水强弱关系：蒙脱石>伊利石>高岭石任务实施：膨胀土地基的防治三、膨胀土的工程特性指标自由膨胀率

ef（无压力条件下）

将制备的磨细烘干土样，经无颈漏斗注入量杯，量其体积(V0)，然后倒入盛水的量筒中，经充分吸水膨胀稳定后，测其体积(Vw)。则：自由膨胀率δef反映了土中矿物成分（主要是蒙脱石）的含量。实际工程中，当δef<40%，可将土视为非膨胀土。侧限膨胀率

ep（有压力条件下）

原状土在侧限压缩仪中，在压力p作用下，浸水膨胀稳定后，土样增加的高度与原高度之比即为膨胀率

ep：三、膨胀土的工程特性指标任务实施：膨胀土地基的防治hwh0p工程上利用侧向膨胀率来评价地基的胀缩等级、计算膨胀土地基的变形量以及测定膨胀力。膨胀力

任务实施：膨胀土地基的防治三、膨胀土的工程特性指标当

ep=0时，此时对应的作用压力pe称为膨胀力。

原状土样在体积不变时，由于浸水膨胀产生的最大内应力，称为膨胀力。膨胀土膨胀力的范围较大，从几十千帕到数百千帕不等。

任务实施：膨胀土地基的防治四、膨胀土地基防治措施

膨胀土在工程实践中带来了大量工程地质问题，这些问题主要可以分为膨胀土路基问题和膨胀土边坡稳定性问题两种。膨胀土路基问题膨胀土边坡稳定性问题任务实施：膨胀土地基的防治1.膨胀土路基问题

路面开裂、隆起或沉陷，路堤和路堑滑塌，是常见的膨胀土路基问题。针对膨胀土路基问题，主要的工程处理方法有：1）换填法；2）物理化学改性；3）封闭包盖法；4）夹层法；任务实施：膨胀土地基的防治2.膨胀土边坡稳定性问题

膨胀土边坡具有“逢堑必滑，无堤不塌”的特征，即使是很缓的边坡，也可能会发生滑坡灾害。1）防水2）防风化3）防开裂目前，工程上常用的防治原则有：任务总结：膨胀土地基的防治巩固提升任务一：（巩固）：完成平台相关测试任务二：（拓展）：参与论坛话题讨