安徽膨胀土的微观结构与其工程性质的关系研究

型 和混 合 型 接 触 ，这 种 微 结 构 特 征 决 定 了 它们 具 有 时 ，由 于无 侧 限 ，故 可 以不 受 外 阻 力 而 膨 胀 ，但 对 强度较 弱 ，压 缩性 较 大 的特点 。 膨 胀 力 进 行 测 定 时 ， 由于存 在 侧 限 ，膨 胀 土 的 向外
图１ 膨胀 土微 观 结 构
Ｆ ｇ １Ｍｉｒ ｓｒ ｅ ｕ ｅｏ ｐ ｎ ｉｅｓ ｉ ｉ． ｃ ｏ ｔｕ ｔ ｒ ｆ ｘ ａ ｓｖ ｏｌ ｅ
１ 蚌埠 ２ 肥西 ３ 宿州 ４ ￣东 一 一 － －Ｊ Ｅ
收稿 日期 ：００ ０ ～ ５ ２ １ — ４ １
５ 合 肥 一
作者简介 ： 叶昆荣（ ９ ４ 男， １８一 江苏泰州人 ， ， 硕士 现从事工程地质研 究工作 。
１ 土体微结构对土 的物理力学性质 的影
Ⅱ 向
土 体 微 结 构是 复 杂 自然 环 境 的综 合 产 物 ，具 有
明显 的非 确 定性 和非 均 质 性 ，难 以量 化 ，因而 实 际
的工程计算难 以模拟土体的实际情况 ，所 以土力学
土 的结构 是决定其物理力学性质最 主要 因素之
的发展关 键 在于 结构 性问题 的解 决 Ⅲ 。土 体性 质决定 一 ，土 的孑 隙 比 、容 重 、压 缩 性 以及 强 度等 主要 受 Ｌ
为 过 渡 型 和 同 相 型 。宿 州 和 肥 东 膨 胀 土 的 微 结 构 明 应 该 是 随着 自 由膨 胀 率 的 增 大 而 增 大 的 ，但 这 不 是 显不 同 于蚌 埠 和 肥 西 ，它 们 的叠 聚体 之 间及 内部 联 绝 对 的 ，当膨 胀 土 片状 矿 物局 部 叠 加 不 够 紧 密 ，土 结 比较 松 散 ，裂 隙 较 大 且 非 常 发 育 ，颗 粒 多 为 过 渡 体 内 的膨 胀 空 间 较 大 ，对 其 进 行 自由膨 胀 率 的 测 定
于它的成分 、结构与构造 。土的矿物成分对物理力 土的结构控制。为便 于说 明问题 ，举安徽省 内力学
学性 质 的控 制影 响 ，而土 的 强度 及 变 形 在很 大程 度 强 度 最 高 和 强 度 最 低 的 两 组 进 行 对 比总 结 ，见 表 上 决定 于其 结 构 。 因此 要 全 面研 究 土 的 工 程地 质 性 １ ，一 组 和 二 组 四个 地 区孔 隙 比接 近 ，但 一 组 的物
第２ 卷第 １ １ 期
叶昆荣 ， ： 等 安徽膨 胀土 的微观结构与其工 程性质的关系研究
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结 构 特 征 （ 图 １），发 现 蚌 埠 膨 胀 土 在 高倍 扫 描 量 比较 少 ，但 具 有 与合 肥 膨 胀 土相 接 近 的 自 由膨胀 见 电镜 下 观 察 ，尽 管 其 片状 矿 物 局 部 叠 加 不 够 紧 密 ， 但 它 保 留 了原 岩 的层 状 结 构 特 征 ，结 构 联 结 较 强 ，
质及其形成的实质 ，除研究土 的矿物组分外 ，还必 理力学性质指标均 明显高于二组 。这主要是因为它 须研 究 土 的结 构 特 征 。矿 物成 分 基 本 相 同 的膨 胀 土 们 的微 结 构特 征不 同所 致 。 分 析上 述 两 组地 区 的微
表１ 物理力学性质分 组对 比表
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安徽膨胀± 的徽 缚梅与其 程
性餍 的美 系 窕
叶 昆荣 ， 崔可锐
（ 肥 工 业 大 学 资 源 与环 境工 程 学 院 ， 安 徽 合 肥 合 ２００ ３ ０ ９）
摘 要 ：膨胀土在安徽省 内分布较 广 ，文章 通过 对安徽省 内部分典型分布 区取得 的土样 ，运用Ｘ 线衍射 、偏光显 射 微镜 、扫描 电镜 （ Ｅ ）、化 学全 分析 等实验 手段 ，得 出了土样的相 关参数 ，研 究 了膨胀 土的微观结构 ，分析 了 ＳＭ 微观 结构 与其工程性质之 间的关 系。膨胀土微 结构 的定性研 究 ，为安徽省 内工程 建设提供 必要 的数据 ，同时也为
第 ２１ 第 １ 卷 期
２ １年３ ０ １ 月
安 徽地 质
Ｇｅ ｌｇ ｆ ｈ ｉ ｏ ｏ ｙ ｏ Ａｎ ｕ
Ｖ １ Ｎｏ １ ０ ２ｌ ｌ． ． Ｍ ａ ｃ ０１ ｒｈ ２ １
文章 编号 ：０ ５ ６ ７ ２ １ ） １ ７ — ３ １ ０ － １ （ ０ ０ —０ ４ ５ １
深 层 次 的 定量 研 究奠 定 一 定 的基 础 。 关 键 词 ：膨胀 土 ；微 结 构 ；工 程 性质 中 图 分类 号 ：Ｔ ４ Ｕ４ ３ 文献 标 识 码 ： Ａ ‘
因其 结构 特 征 的 差 异将 具 有 不 同的物 理 力 学 性 质及
胀缩 特性 。
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架 作 用 ，进 一 步 增 强 了抗 压 能 力 。肥 西 膨 胀 土 叠 聚 的 呈 “ 面一 面 ” ， “ 一 边 ” 叠 聚 的粘 粒 片 吸 水 膨 面 体 问 紧 密 接 触 ，片 板 状 叠 聚 体 沿 层 理 方 向 排 列 ，多 胀 ，水 膜 增 厚 ，反 之 ， 由于 水 分 蒸 发 ，粘 粒 片 水 膜 以面一 面 、面 一 边 接 触 ，叠 聚体 间夹 有 较 大 的 团聚 减 薄 ，缩 水 收缩 。 这 就 是 膨 胀 土 微 观 基 础 格 架 在 胀 体 ，微 孔 隙 发 育 ，颗 粒 间 联 结 较 强 ，联 结 类 型 主要 缩 变 形 的 内在 作 用 。一 般情 况 下 ，膨 胀 土 的 膨 胀 力
率。
这 种 微 观 结 构 特 征 是 它 们 来自 生 胀 缩 特 性 的基 础
从 而 整 体 抗 压 强 度 较 高 ，加 之膨 胀 土 中夹 有 较 多 的 格 架 ，其 格 架 中的 微 孔 隙和 微 裂 隙是 渗 水 的 良好 通 粗 大 碎 屑 颗 粒 ，在 压 缩 过 程 中 ，粗 大 颗 粒 起 到 了骨 道 ，当水 渗 人 时 ，蒙 脱 石 、伊 利 石 等 粘 土 矿 物 组 成