膨胀土的工程特性胀缩性超固结裂隙.

膨胀土改良摘要：本文综合分析化学试剂对膨胀土的改良效果，得出改良处理后的膨胀土的颗粒组成、物理力学性质、胀缩特性均有明显的改善,力学强度得到提高。

可以用作工程建设材料。

关键词：膨胀土，胀缩性，物理性质，强度膨胀土是一种吸水膨胀软化、失水收缩干裂的特种粘性土，其主要工程性质表现为多裂隙性、超固结性、强亲水性和反复胀缩性，矿物成分以强亲水性矿物蒙脱石和伊利石为主。

膨胀土的膨胀潜势明显依赖于土中的粘土矿物成分及其含量。

【1】；膨胀土在世界范围内分布极广，迄今发现存在膨胀土的国家达40多个，遍及六大洲。

我国是膨胀土分布最广的国家之一，先后有20多个省区发现有膨胀土川。

由于膨胀土的胀缩特牲、裂隙性、超固结性的基本特性显著，在其基本特性的复杂共同作用下,使得膨胀土的工程性质极差,，使膨胀土地区的房屋建筑、铁路、公路、机场、水利工程等经常遭受巨大的破坏【2】；随着膨胀土工程问题的增多，对膨胀土的研究已成为当前岩土工程的重要研究方向之一，并成为世界性的共同课题。

目前国内常用的膨胀土加固改良方法有很多，如化学方法和物理方法。

其中化学方法是较常用的改良方法。

常用的化学改良剂有石灰、水泥和粉煤灰等，【3-4】还有的学者用ESR生态改性剂［5］和高炉水渣【6】等对膨胀土进行改良。

本文从石灰、水泥粉煤灰及ESＲ生态改性剂等改良膨胀土的物理性质，胀缩性、强度综合分析其改良效果。

1膨胀土胀缩机理膨胀土的矿物学理论研究者从矿物晶格构造出发，认为膨胀土的膨胀取决于膨胀土的矿物成分及其结构(廖世文，1984;GrimeRe，1986)及颗粒表面交换阳离子成分(Ingles、0.G，1968)等;膨胀土物理化学理论中，应用较为普遍的是晶格扩张理论和双电层理论。

晶格扩张理论认为，膨胀土晶格构造中存在膨胀晶格结构，水易渗入晶层间形成水膜夹层，从而引起晶格扩张，使土体体积增大。

但晶格扩张理论仅仅局限于晶层间吸附结合水膜的楔入作用，而没有考虑粘土颗粒间及聚集体间吸附结合水的作用。

浅谈路基膨胀土处理作者：杨振生来源：《科技创新导报》 2011年第6期杨振生1.2(1.东北林业大学哈尔滨 150040; 2.哈尔滨铁道职业技术学院哈尔滨 150086)摘要:对膨胀土的特性及膨胀土路基的处理方法进行了分析,采用了掺无机结合料改性的方法对膨胀土地区路基进行了处理,为膨胀土路基施工技术提供了工程借鉴。

关键词:路基膨胀土中图分类号:U416 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)02(c)-0060-011 膨胀土的特性膨胀土是一种吸水膨胀、失水收缩开裂的特种黏性土。

其矿物成分以强亲水性矿物蒙脱石和伊利石为主。

在自然条件下,多呈硬塑或坚硬状态,裂隙较发育,常见光滑面和擦痕,裂缝随气候变化张开和闭合,并具有反复胀缩的特性;多出露于二级及二级以上的阶地,山前丘陵和盆地边缘,地形坡度平缓,无明显自然陡坎。

主要特征有胀缩性、裂隙性和超固结性。

2 国内外膨胀土路基的处理方法(1)掺无机结合料改性:该类方法中,掺石灰是最普遍、最成熟的和路基规范所提倡的方法;用水泥、粉煤灰等掺加剂进行土质改良也进行过一些研究,主要用于土的综合稳定。

(2)换填法:这是一种可靠的方法,但对大面积膨胀土分布区,将开挖膨胀土全部废弃不仅要占用大量的土地且借土费用将随运距的增大而提高,使得该方法的应用变得不经济,同时借弃土还会导致严重的生态环境破坏。

(3)封闭包盖法:针对引起膨胀土路堤浅层破坏的主要外因是干湿循环的气候作用,通过采用好土、石灰土或土工织物包边对路堤进行封闭,阻隔干湿循环作用对膨胀土路堤的影响,达到加固膨胀土路堤的目的,该方法在国内取得了不少成功经验。

其最大特点是施工便利、造价低、生态环境效益好,因包盖厚度及封闭有效性的评价缺乏相应的标准,使该法的推广应用受到一定限制。

(4)土工织物加固法:大量的试验和工程实例表明,在边坡素土中水平铺设一定量的加筋材料,可以吸收一部分土体因干缩产生的收缩应力,防止坡面严重开裂为外界环境的水分入渗提供通道;加筋可以提高路基边坡表层土体的抗剪强度和整体性。

工 程 科 技
・ １ ９ １ ・
膨胀土 的工程性质ຫໍສະໝຸດ 其处治措施 马帅 帅 （ 河北工程大学 ， 河北 邯郸 ０ ５ ６ ０ ３ ８ ）
摘 要： 我 国膨胀 土分 布范 围广阔 ， 且 不同地 区的膨 胀土性质差别很大 ， 工程性质复杂 ， 本 文在 对其基本性质分析的基础上 ， 对其产 生的危 害及其预 防措施进行 了总结 阐述 ， 为膨胀土地 区的工程施工提供 参考。 关键词 ： 膨胀土 ； 工程性质 ； 工程危 害； 处治措 施 坡面破坏 日益严重 ， 地表水、 雨水等沿裂隙下渗 ， 而后随着天气干燥水 １膨胀 土 的工 程 陛质 膨胀土是一种特殊的精 『 生 土， 主要是由基｝ 生 火成岩 、 中酸 ｆ 生 火山岩 分又开始蒸发， 使表层膨胀土开裂 ， 为雨水 、 地面流水以及冲刷提供了 （ ２ ） 边坡冲刷。 路堑开挖完毕后 ， 若未及时采取膨胀土边坡防护措 以及不同时代的粘土岩、 泥岩 、 页岩风化形成 的具有裂 隙性 、 胀缩性 和 条件。 超 固结性的高塑性特殊土， 具有特殊的工程特性。 膨胀土在天然状态下 施 ， 在干旱季节 ， 表层含水率急剧降低 ， 边坡表层干缩开裂 ， 表层土开始 裂隙化 的膨胀土遇水易崩解泥化 ， 在雨水作用下极易对边坡 强度很高， 当含水率变化时， 膨胀土遇水发生膨胀、 失水发生收缩变形 ， 开裂剥落， 表现出明显 的胀缩 ｌ 生。膨胀土的这种不 良性质给大量工程造成了巨大 产生冲刷破坏。 （ ３ ） 溜塌 、 滑坡。 干旱季节 ， 边坡表层失水开裂 ， 土体出现 而在雨季土体吸水发生膨胀的同时 ， 土体状态发生改变 ， 浅 损失 ， 如铁路、 公路 、 渠道边坡 、 路面等会因此受到严重危害 ； 在地下工 网状裂纹 ， 称为溜塌。 程中， 因围岩膨胀导致底鼓破坏 、 围岩失稳引起工程事故 ； 膨胀土地基 层土体发生片状流动 ， 的胀缩导致建筑物基础升降 、 建筑物及地坪开裂变形、 甚至破坏等。 膨胀土中富含的亲水胜矿物蒙脱石对土体强度起控制作用 ，旱季 裂隙面吸水膨胀强度降低 ， 土 １ ． １膨胀土的裂隙特 陛。膨胀土中裂隙普遍发育 ， 属于多裂隙结构 边坡开裂为雨季雨水 的进入打开 了通道， ４ ｇ， ｇ沿裂隙面下滑的趋势 ， 形成滑坡。 体， 其中有复杂 的软弱结构面和裂隙结构面， 在很大程度上降低了膨胀 土的强度 ， 膨胀土 中裂隙的大量存在 ， 破坏了它的连续性和均一性 ， 使 ２ ． ２对路堤边坡的破坏。 其主要破坏形式有 ： （ １ ） 坡角坍滑 ； （ ２ ） 腰部 溃爬 ； （ ３ ） 路肩错落滑坍 ； （ ４ ） 下沉 ； （ ５ ） 纵裂。 得膨胀土的工程ｌ 生 质变得复杂而且对工程建设产生不 良影响。 ２ ． ３对建筑物地基的破坏。在地勘初始过程中， 由于膨胀土一般强 按裂隙形成成因不 同可分为两类 ， 即原生裂隙和次生裂隙。 原生裂 ． ｆ 氐， 因此易被误认为是建筑Ｉ 生能较好的地基土。 建在膨胀 隙 比较 隐蔽 ， 多为闭合状 的显微裂隙； 次生裂隙则具有张开状特征 ， 多 度较高压缩 ｆ 为宏观裂隙， 肉眼下 即可辨认。次生裂隙可分为 ： 风化裂隙、 减荷裂隙、 土地基上的建筑物 ，随季节性气候的变化而反复不断地产生不均匀 的 斜坡裂隙和滑坡裂隙等 。 次生裂隙一般又多由原生裂隙发育发展而成 ， 升降 ， 而使建筑物开裂遭到破坏。 ２ ． ４对桥梁桩承载力的影响。众所周知 ， 桩的轴向承载力是由桩 的 所以， 次生裂隙常具有继承 眭质。 在通常粘性土中， 端阻的发挥需要更大的位 膨胀土中各种存在形态 的裂隙 ， 形成于成土过程及 风化作用 。 产生 端阻和侧阻力共 同提供的。 移量 ， 故而一般滞后于侧阻力的发挥 ， 而且 当桩的位移较小时 ， 其在总 裂隙的原因主要是由于膨胀土吸水膨胀失水收缩的涨缩特 性，随着膨 艮 小。 大量工程实践及理论研究表明， 桩侧摩阻力 胀土干湿循环的周期变化 ， 导致膨胀土内部形成许多不规则的裂隙， 土 阻抗 中所 占的比例也彳 ｖ Ｉ Ｊ ， 主要受两个因素的影响 ：其一是桩周土体与桩体侧面的摩撩 陛 体结构变得松散。然而裂隙的产生又为表层膨胀土的进一步风化创造 的３ 了条件 ， 同时 ， 裂隙的存在使得雨水进入土体 内部更加方便 ， 土体内部 质 ； 其二是桩与桩周土体界面上的正应力的大小。 在界面上正应力分布 摩阻力的大小仅仅取决于桩土界面上的摩擦特眭。 的含水量随着雨水的进入与蒸发而波动 ，膨胀￣－ ｇ随着含水量的变化 规律 已知 的前提下， 膨胀土含水率变化会影响桩基 的工作性状 ， 如膨胀土遇水膨胀将 膨胀收缩 ， 进一步促进了裂隙的扩张。另外 ， 膨胀土的裂隙发育程度， 除 但是 ， 失水收缩又将对桩产生下拉力（ 负摩阻力） ， 从而使得 受膨胀土的物质组成和与含水量变化以外，还与开挖土体 的时间和气 对桩产生上拔力 ， 候条件密切相关 ， 土体中的应力状态发生变化也能产生裂隙 ， 或促进原 膨胀土中的桩一土共同作用 比一般土 中的要复杂得多。采用桩基础时 单桩竖向承载力也应考虑其特殊 陛。若按一般土层计算 的单桩竖向承 有裂隙的扩展。 １ ． ２膨胀土的胀缩特 陛。 膨胀土的黏土矿物成分中含有亲水 ｌ 生 较强 载力与桩 的实际承载力相差较大。 的蒙脱石 、 伊利石和高岭石等矿物成分 ， 这类矿物具有较强的与水结合 ３膨 胀土 的处 治措 施 ３ ． １加强隔水 ， 做好排水。路堑边坡或切坡建房时， 应及早封闭 ， 做 的能力 ， 吸水发生膨胀、 失水发生收缩 ， 并且膨胀 一收缩变形可以往复 注意工程用水和雨水的排泄， 减少对基坑的浸泡 进行。由于膨胀土 一水体系中含水率的变化会引起土 中应力发生改变 ， 好排水工作。施工时， 从而导致土体体积的膨胀与收缩。因此， 膨胀土产生膨胀的首要物质基 时间 ； ３ ． ２支挡防护。对不高的边坡 ， 采取轻型防护， 如方格骨架护坡 、 草 础是膨胀土的矿物组成 、 含量及构造方式 ， 膨胀土产生膨胀的外部作用 条件是外部气候条件变化导致含水量的变化或者卸荷作用使得膨胀土 皮护坡等； 对较高边坡 ， 采用挡护结合或分级挡护 ； ３ － ３改 良土壤 。用砂、 碎石屑与膨胀土拌和， 回填 、 夯实边坡 。 上部压力降低， 土体发生膨胀。

1、膨胀土的定义膨胀土是在自然地质过程中形成的一种具有多裂隙和显著胀缩特性的特殊性粘土。

膨胀土是一种对于环境变化，特别是对于湿热变化非常敏感的土，其反映是发生膨胀和收缩，产生膨胀压力。

2、膨胀土的主要物理力学特征⑴粒度组成中，通常黏粒（d＜2μm ）含量不大于30%.⑵粘土矿物成分中，伊利石和蒙脱石等亲水性矿物占主导地位。

⑶土体湿度增高时，体积膨胀并形成膨胀压力；土体干燥失水时，体积收缩并形成收缩裂缝，反复的干缩湿胀，使土中的裂隙发育，不仅破坏土体的连续性和完整性，而且也形成了地表水浸入的通道，同时水的浸入又加速了土体的软化及裂隙生成。

（裂隙性）⑷膨胀、收缩变形可随环境变化往复发生，导致土的强度衰减。

（强度衰减性）⑸多数属于液限大于50%的高液限土。

⑹超固结性：膨胀土在沉积过程中，在重力作用下逐渐堆积，土体将随着堆积物的加厚而产生固结压密。

由于自然环境的变化和地质作用的复杂性，土在自然界的沉积作用并不一定都处于持续的堆积加载过程，而是常常因地质作用而发生卸载作用。

膨胀土在反复胀缩变形过程中，由于上部荷载（土层自重）和侧向约束作用，土体在膨胀压力作用下反复压密，土体表现出较强的超固结特性。

这种超固结与通常的剥蚀作用产生的超固结机理完全不同，是膨胀土由于含水率变化引起的膨胀压力变化产生的，是膨胀土特有的性质。

3、工程建设中的膨胀土问题⑴在天然状态下，膨胀土通常强度高，压缩性低，在地面以下一定深度取样时难以发现宏观裂纹。

但一旦在大气中暴露，含水率发生变化时，很快出现大大小小的裂纹，土体结构迅速崩解，透水性不断增加，强度迅速减小直至为零。

膨胀土边坡在极缓的情况下发生滑动。

“逢堑必滑，无堤不塌”。

“晴天一把刀，雨天一团糟”、“天晴张大嘴，雨后吐黄水”是膨胀土强度特性和胀缩性规律的高度写照。

⑵膨胀土素土作为堤坝回填土时，因其干密度与含水率关系非常密切，很难压实，压实质量难以控制。

若碾压质量不好，在运行过程中，填土含水率增加时土体极易产生膨胀变形，含水率降低也会在土体中产生干缩裂隙，使土体渗透性变化，外界水分极易进入。

一、膨胀土及其工程性质膨胀土是颗粒高分散、成分以黏土矿物为主、对环境的湿热变化敏感的高塑性黏土。

它是一种吸水膨胀软化、失水收缩干裂的特殊土，工程界常称之为灾害性土。

它的主要特征是：⑴粒度组成中粘粒(＜2μm)含量大于30%；⑵黏土矿物成分中，伊利石-蒙脱石等强亲水性矿物占主导地位；⑶土体湿度增高时，体积膨胀并形成膨胀压力；土体干燥失水时，体积收缩并形成收缩裂缝；⑷膨胀、收缩变形可随环境变化往复发生，导致土的强度衰减；⑸属液限大于40%的高塑性土；⑹属超固结性黏土。

膨胀土在世界范围内分布极广，遍及六大洲。

我国是膨胀土分布最广的国家之一，先后有20多个省区发现有膨胀土。

近地表的浅层膨胀土不仅裂隙特别发育，而且对气候变化特别敏感，是一种典型的非均匀三相介质。

土质干湿效应明显，吸水时，土体膨胀、软化，强度下降；失水后土体收缩，随之产生裂隙。

膨胀土的这种胀缩特性，当含水量变化时就会充分显示出来。

反复的胀缩导致了膨胀土土体的松散，并在其中形成许多不规则的裂隙，从而为膨胀土表面的进一步风化创造了条件。

裂隙的存在破坏了土体的整体性，降低了土体的强度，同时为雨水的侵入和土中水分的蒸发开启了方便之门，于是，天气的变化进一步导致了土中含水量的波动和胀缩现象的反复发生，这进一步导致了裂隙的扩展和向土层深部发展，使该部分土体的强度大为降低，形成风化层。

这种风化层的最大深度大致在气候的影响深度范围内，一般在1.5－2.0 m，最大深度可达4.0 m。

膨胀土的应力历史和广义应力历史决定了膨胀土具有超固结性，沉积的膨胀土在历史上往往经受过上部土层侵蚀的作用形成超固结土。

膨胀土由于卸荷作用也能引起土体裂隙的发展，边坡的开挖，对土体产生了卸荷作用，这种卸荷对土中存在隐蔽微裂隙的膨胀土来说，必然会促进裂隙的张开和扩展，尤其是在边坡底部的剪应力集中区域裂隙面的扩展更为严重，这些区域往往是滑动开始发生的部位。

卸荷裂隙的扩展与膨胀土的超固结特性密切相关。

建材发展导向2019年第6期4.4强化专业人才的培养在建筑信息化过程中要实现BIM 的有效应用，强化专业人才的培养也是十分必要的。

之所以要强化专业人才的培养主要有两方面的原因：第一是在实现建筑信息化和BIM 结合之后，原有的建筑信息化管理体系打破，原有的管理结构也会发生明显的变化，而二者结合后的管理对于信息技术、网络技术等的使用要求更高，所以必须要利用现代化人才做管理，因此企业要基于管理实践做人才的针对性培养。

第二是在二者结合后，BIM 成为了管理不可分割的一部分，而要充分的利用BIM 所展示和提供的信息，需要有专门的人员进行BIM 数据信息的提取，这与一般的工作相比难度是比较高的，需要由专业人员来操作。

简言之，在建筑信息化和BIM 有机结合之后，整个建筑管理工作的专业性要求有了非常明显的提升，这种提升，一般的工作人员是无法接手的，所以必须要强化人员的培养，以专业的人员来做更为高效、高质量的管理。

5结语综上所述，建筑信息化是未来建筑发展的基本趋势，而要更好的进行建筑信息化建设，BIM 有着较强的利用价值，所以在建筑信息化建设实践中积极的做BIM 的引入现实意义十分的显著。

文章就此方面的内容做讨论与研究，旨在指导和帮助实践工作。

参考文献：[1]李殷龙.BIM 技术在装配式建筑中的应用价值分析[J].四川水泥,2017(3):231-231.[2]金喜月,杨晓林.新型建筑工业化与BIM 技术的协同关系研究[J].工程管理学报,2018,32(3).[3]田金菜,李斌.BIM 技术在建设工程项目管理中的应用价值分析[J].中国管理信息化,2017,20(10):48-49.[4]姚正钦.BIM 技术在校园建筑信息化管理中的应用分析[J].江西建材,2017(4):294-294.[5]叶浩文,周冲,韩超.基于BIM 的装配式建筑信息化应用[J].建设科技,2017(15):21-23.[6]李娜,程峰.基于BIM 的管理类人才信息化应用能力培养———以建筑业为例[J].价值工程,2017(11):215-217.作者简介：夏治军(1981-)，男,汉,大学本科,工程师，目前主要从事工程管理工作。

膨胀土的特性研究及工程治理探讨摘要：本文作者阐述了膨胀土概念及其特性，提出了膨胀土的治理建议，供大家参考借鉴。

关键词：膨胀土；特性；研究；工程治理；探讨1 膨胀土概念及其特性膨胀土是在自然地质过程中形成的一种多裂隙并具有显著胀缩性的地质体，是一种吸水膨胀软化、失水收缩开裂的特种粘性土，并能反复胀缩变形的高塑性粘土；同时具有超固结性和多裂隙性，其矿物成分以强亲水的蒙脱石和伊利石为主。

膨胀土是颗粒高分散、成分以粘土矿物为主、对环境的湿热变化敏感的高塑性粘土。

其主要特征是：①粒度组成中粘粒(<2μｍ)含量大于30%；②粘土矿物成分中，伊利石-蒙脱石等强亲水性矿物占主导地位；③土体湿度增高时，体积膨胀并形成膨胀压力；土体干燥时，体积收缩并形成收缩裂缝；④膨胀、收缩变形可随环境变化往复发生，导致土的强度衰减；⑤属液限大于40%的高塑性土；⑥属固结性粘土。

膨胀土存在着胀缩性、崩解性、多裂隙性、易风化性等特征，按现行公路工程的技术规范，膨胀土不能直接用于路基填筑，若废弃必将导致大量借土及弃土用地的大幅增加，带来工程造价增加及环保方面的许多问题。

为了确保高速公路的修筑质量，解决膨胀土地带路基及边坡的常见病害，必须寻找有效的办法对膨胀土进行处治利用，并建立起有关设计及施工技术的标准和规范。

膨胀土的胀缩特性和自身的粘土矿物成分、离子交换吸附化学作用及含水量等因素息息相关。

其次，强膨胀性土含有较多的粘粒及亲水性较强的蒙脱石或伊利石等粘土矿物成分，在物理化学活性方面表现为具有较强的离子交换吸附作用，其交换阳离子成分主要以Na+，此水化能力较强，具有亲水性和膨胀性。

当阳离子交换量与盐基总量较高时，其亲水性和膨胀性愈强，塑性愈高而强度愈低。

再次，随着含水量的增加，土体体积显著增大，表现出较强的膨胀性。

反之，如果土中含水量减少，土体积也必然随之缩小，即出现收缩现象并产生收缩应力。

另外，当膨胀土处于干燥状态下，具有高的膨胀潜势，反之则低。

－２． ５ １～２． ４ １ ６ ３． ６ ０ ０～１ ０． １ ０ ５ ０． ６ ９
６． ４ ０～１ ６． １ ０ ３． ３ ０～３ ４． ９ ０ ０ ３～１． ７ １ １ ０． １ １． ２ ０ １ ９． ８ ４ ０． ３ ７
３ 膨胀土的分类
（ ） 分类原则 。 膨胀土的膨胀性 在 空 间 上 分 布 具 有 不 均 一 １ 性， 同一地段 ， 同一 层 土 体 中 由 于 土 层 结 构 、 黏 土 矿 物 的 含 量、 包含物的差异及裂隙发育不均等因素 ， 土体的膨胀潜势等级都 ） 。 可能不一样 （ 见表 ２
图 １ 渠坡土层典型结构示意图
） 胀缩特性 。 膨胀土在反复 吸 水 、 失水过程中， 前两次膨 ６ （ 胀率逐渐增大 ， 第三 次 循 环 开 始 膨 胀 率 变 化 的 绝 对 值 较 小 ， 并
逐渐趋向稳定 。 膨胀土是由各种成 因 类 型 生 成 的 裂 隙 介 质 体 ， ） 。 胀缩性多具各向异性 （ 见表 １
表 １ 引江济汉输水渠道工程区膨胀土主要特性指标表 膨胀土类别 统计指标 区间值 中等膨胀土 平均值 区间值 弱膨胀土 平均值 自由膨胀率 ／％ δ ｅ ｆ 无荷膨胀／ ％ 有荷膨胀／ ％ 膨胀力／ ｋ Ｐ ａ 缩限／ ％ 体缩率／ ％ 收缩系数
０ ０～９ ０． ０ ０ ８ ０～２ ７． ０ ０ ５． ６ ０． ７ ３ ０ ４． ９． ８ ３
中国农村水利水电 ·２ ５ 年第 ４ 期 ０ １
（ ） 文章编号 ： ２ ２ ８ ０ １ ５ ０ ４ ７ ４ ２ ０ １ ５ ０ ４ ９ １ ０ ０ － － －
１ ５ ９
膨胀土特性及其处理措施
— — — 以南水北调中线引江济汉工程为例
王 旗
） （ 湖北省引江济汉工程管理局 ， 湖北 荆州 ４ ３ ４ ０ ２ ０

膨胀土边坡病害的防治膨胀土具有胀缩性、多裂隙性、超固结性、易崩解性、敏感性等特征，因此，其滑坡治理应针对以上特性进行设置，方能达到有效的处治的目的，否则可能“越治越滑、越治规模越大”。

一、膨胀土边坡病害的防治原则膨胀土边坡病害防治贯彻“防水、防风化、防衰减”的三防原则。

1、防水：水是膨胀土病害发生的重要诱发因素，根据有关研究，膨胀土的含水率达到30%以上时，往往边坡的稳定性将会发生质的变化，因此，“治坡先治水”是膨胀土滑坡防治的核心之一。

2、防风化：膨胀土是典型的易风化地层，尤其是大气影响层范围内的土体极易由于风化而导致其力学性能恶化，造成边坡病害的发生。

3、防衰减：由于膨胀土的胀缩性、超固结性、敏感性等特征，边坡的开挖极易造成膨胀土结构破坏、强度快速衰减，从而导致边坡即使具有很缓的坡率仍会发生滑坡。

二、膨胀土边坡病害防治措施1、膨胀土边坡病害的预防1.1、正确认识膨胀土的危害。

对于大面积出露而后期可能存在大型滑坡或滑坡群危害的可能时，应及时进行线路的绕避。

1.2、依据膨胀土的特征合理选择防治工程措施。

一是要尽量避免深挖路堑和高填路堤的出现，二是要选择合理的坡形坡率与针对性的工程措施，切忌一味放坡和强行支挡。

1.3、尽量选择旱季施工。

膨胀土地区宜尽量选用少雨的旱季施工，并应做到优先设置截排水工程，后再进行坡体开挖或填筑的原因。

工程施工时宜做到快挖快防，尽量做到“防水、防风化、防衰减”的三防原则。

1.4、合理进行膨胀土边坡养护。

膨胀土边坡应贯彻“管、养”结合的原则，尽量将病害控制在初期，对边坡的防治工程措施进行定期的巡查和养护，发现病害及时处治。

2、膨胀土边坡病害的处治措施膨胀土边坡病害处治贯彻截排水优先，合理坡面防护与边坡支挡相结合的原则。

2.1、水是膨胀土滑坡处治的首选工程措施，结合膨胀土往往具有多层裂隙水的特征，合理地设置截排水工程措施，是膨胀土滑坡防治的关键。

膨胀土滑坡的治水包括坡面地表水防治与坡体地下水防治两个方面，其措施包括截排水沟、绿化防护、截排水盲沟、盲洞、集水井、仰斜排水孔等。

道路桥梁摘要：文以市政道路膨胀土路基的施工为主，谈膨胀土的形成及其特性，对膨胀土路基的施工技术要点和施工措施作了分析。

关键词：市政道路 膨胀土路基 施工措施 分析１ 膨胀土概念膨胀土是在自然地质过程中形成的一种多裂缝并具有显著胀缩特性的土体,它的成分主要是由强亲水性矿物(蒙脱石和伊利石)组成。

膨胀土吸水膨胀、失水收缩,并有反复变形的性质以及土体中杂乱分布的裂缝,对工程结构物具有严重的破坏作用。

２ 膨胀土的特征和特点在交通部部颁现行《公路路基设计规范》(JTJ013-95)中采用粘粒含量小于2μm 的百分比和自由膨胀率及膨胀总率三个指标, 把膨胀土分为强膨胀土、中膨胀土和弱膨胀土三个级别。

膨胀土的工程特性大致可以归纳如下。

胀缩性;崩解性;多裂隙性;超固结性;风化特性;强度衰减性。

３ 膨胀土路基施工技术要点一般情况下膨胀土不宜作为高等级道路路基填筑材料, 但是若由于道路所经膨胀土地区常常因路线长, 膨胀土分布范围广,难以选到非膨胀土填料时,需要改善膨胀土特性,满足路基施工基本要求。

国内外的工程实践普遍认为: 膨胀土中水分的迁移变化将导致湿胀干缩变形,并使土的工程性质恶化。

保证建筑物稳定的关键问题是如何防水保湿,保持土中水分的均匀分布和相对稳定。

采用石灰改良膨胀土是有效的,且比较经济可行。

根据国内公路部门在膨胀土地区已有的经验教训, 参考国内土建部门的工程经验以及部分国外公路施工的经验, 为保证高等级公路路基的稳定, 建议在施工过程中主要控制以下几个要点。

３．１ 路基填料膨胀土不宜用作路基填料, 特别是强膨胀更不宜用来填筑路基。

必须利用膨胀土作填料时,要考虑以下方案:a)最好选用膨胀性较弱的土,亦可采用外仓路堤方案,内填膨胀土,外仓非膨胀土或经处治的膨胀土。

不得己全用膨胀土填筑时,应将膨胀性较强的土填在最下面,膨胀性弱的土填在上面,同一种土填在同一层次上,且厚度要均匀,以免引起不均匀变形。

３．２ 路基断面路基断面设计总的要求是减少或消除膨胀土湿胀干缩的有害影响,以减轻或避免路面土基系统容易出现的季节性波浪变形。

般情况下 ， 膨胀土多 出现于二级及二级以上 河谷 阶 地 、 山梁 、 岗、 垅 斜坡 、 山前 丘 陵 和盆 池边 缘 ， 地形坡 度平 缓 ， 明显 自然 陡坎 。在地层 历史 上 ， 无 膨
一
胀土地层曾受过 比现在更大 的前期 固结压力 ， 土 使
体处 于超 固结 状态 。这 种 固结状 态常 常会导致 边坡
２ １ １ 滑坡 ． ．
１ 在工程施工前应对该线路所要经 过 的区域 ） 进行沿途勘测 ， 收集所经区域的地质资料、 近年的气
象资料及地下水分布埋藏条件、 运动规律 ， 在存疑路
段需依据勘测阶段、 公路等级与路基工程类别钻孔 取样 ， 送实验室进行详细鉴定。 ２ 当遭遇大面积的膨胀土不可避免时， ） 设计选 线时应尽量避免选择膨胀潜势为 中强级 的路线 ， 应
的破坏特点进行综合辨别 的方法来确定 ， 膨胀土 的 主要 特 征为 ：
１ １ 遇湿润膨胀 。 ． 遇干燥收缩的特性
膨胀土受气候 因素影响， 极易产生风化破坏作
膨胀土中含有较多亲水性强 的蒙脱 石、 多水高 岭石、 伊利石 （ 水云母） 和硫化铁、 蛭石等 ， 当土体浸 水时 ， 土颗粒表面 的结合 水膜增 厚 ， 颗粒 间距拉 使 大， 从而引起 土体膨胀 【 。当土体失水 时， １ ］ 结合水 膜减薄 ， 颗粒间距缩小 ， 从而引起土体收缩 。反复的
摘 要： 基于对西部膨胀土地 区公路沿线 的现场调查结果 ， 细描述了膨胀 土地 区公 路的路基 、 详 路堑等 的病害特征 ，
提 出了相应 的病 害防治措 施 ， 推动膨胀土地 区公路建设 的发展具有一定 的指导 意义。 对 关键词 ： 膨胀土 ； 公路 工程 ； 害 ； 危 防治
中 图分 类 号 ：Ｕ １ ． Ｔ ４ １２

膨胀土地区工程危害及地基处理方法分析摘要:简要介绍了膨胀土的工程地质特性以及在岩土工程中常见的工程问题，结合目前的地基处理方法，分析了针对膨胀土地基的处理手段，在工程选择中提供参考。

关键词：膨胀土、工程问题、地基处理方法一、引言膨胀土主要是由蒙脱石与伊利石等主要矿物组成，具有较强的亲水性，同时往复变形特征明显，表现为吸水膨胀和失水收缩的特性，造成土体裂隙分布极不规律，在工程中如不加妥善处置，容易造成较大灾害，给我国的经济社会发展与城市建设造成较大损失。

在我国，膨胀土大面积分布，且分布范围极广，据统计，我国超过三分之二的省市有膨胀土分布，面积超过10万平方公里[1]，如图1所示，加上我国地形分布复杂，南北差异较大，因此对工程中地基处理手段要求极高，本文主要介绍了在膨胀土地区的常见岩土工程问题以及常见的针对膨胀土地区的地基处理手段，以供参考。

图1 我国膨胀土地区分布图[2]二、膨胀土的工程地质特性膨胀土具有特殊的工程性质，往往膨胀土地区呈现出的灾害现象都与此有密不可分的关系。

膨胀土工程特性主要是有胀缩性，裂隙性以及超固结性。

（1）胀缩性，当膨胀土中含水率发生变化时导致土体膨胀或收缩，使得结构松散，强度降低，是膨胀土工程病害的主要根源；（2）裂隙性，是指膨胀土由于反复胀缩变形产生的干缩裂隙或者原生裂隙，使土体结构完整性受到破坏，从而容易引发膨胀土边坡失稳；（3）超固结性，是指膨胀土比当前所受应力水平更高的荷载作用，反复胀缩变形使水平侧向应力远大于竖向的自重应力，进而表现出超固结特性，对于膨胀土地区尤其是边坡开挖过程中，卸荷作用明显。

三、膨胀土地区常见岩土工程问题3.1 在道路工程中存在的问题当采用膨胀土作为路基填料时，极易造成路面开裂、路堤沉降，翻浆等问题，对行车的舒适性以及安全性有很大影响，并且反复修缮造成一定的经济损失。

当采用膨胀土作为路基填料时，最主要的问题是膨胀土的往复变形特性与强度衰减，会对路基结构造成损伤，影响行车的安全。

膨胀土工程特性试验研究膨胀土是一种含有强亲水性蒙脱石矿物，具胀缩性、多裂隙性和超固结性的特殊类土。

早在20世纪30年代，我国地质学家从土壤学和地层学的观点，曾对“成都黏土”和晋东南“紫色岩系”等膨胀岩土作了研究。

50～60年代，成渝铁路、太焦铁路和成昆铁路施工期发生膨胀土滑坡，湖北丹江口库区郧县新城遭受膨胀土的破坏，史淠杭灌区渠道开挖中也碰到膨胀土的威胁。

因此，在对膨胀土工程实践中积累了许多经验。

70年代以来，特别是90年代以来，我国建筑、铁路、水利、冶金和交通等部门开展了比较系统的膨胀土试验研究，包括室内试验、原位测试与长期观测，以及地基、边坡、洞室等工程的治理，获得了丰富的研究成果和工程实践，并相继召开了全国和国际膨胀土或非饱和土学术会议。

本章介绍了近几年在膨胀土的胀缩特性、土-水特征曲线、抗剪强度特性和改良处治等方面的室内试验研究成果。

第一节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。

而原位膨胀土的颗粒在长时间的超固结作用下结合非常紧密，孔隙小，所以干密度大[3]。

1.3制备试样从工程施工现场取回经过扰动的土样后，采取风干的方法进行处理，并将风干的土样碾散。

用于击实试验的土样要过筛孔为5.0 mm 的方孔筛，剩余的土样则过筛孔为2.0m m的方孔筛。

随后将土样拌合均匀后，对其风干含水率进行测定。

在力学试验开始前，从土样中取一定的量，根据试验要求的含水量配水。

于室温条件下静置48h，使土料中的水分均匀分布后，再次拌合均匀。

据此对土样的最终含水率进行测定。

相关试样采用压样法制备，试样同高，但直径有所区别，其中用于剪切试验的试样直径依次为6.40392024.02 |c m和6.18c m，浸水试样的面积为50c m²。

试样制备的过程中，依据环刀容积，结合规定要求的干密度与含水率，对试样的湿土用量进行计算。

随后倒入压样器中，通过静压力将土样压入压样器的环刀内。

从压样器中取出土样后称其重量。

采用击样法制备三轴增湿试验的试样，其直径为3.91c m，高度为8.0c m[4]。

在对试样进行制备的过程中，计算是非常重要的一个环节，本次需要计算的是湿土的实际用量，计算的主要依据为压样法中的环刀容积和现行规范标准要求的干密度与含水率等。

为确保试样本身的均匀性，采用四等份的方法称量试样。

分别将称好的试样装入到预先准备好的用于击实操作的试筒内，并按照相关规范标准中给出的操作要求将试样分为多层，一层一层击实，击实一层之后，应对该层的表面做凿毛处理，并检查凿毛的效果，确认满足规定要求后，继续加入下一层土料，如此循环往复，直至整个击实操作完成为止，随后将试样整平并称量，其密度差值应当不超过0.02g/c m3。

1.4试验类别在增湿过程中，膨胀土会发生变形，其强度也会随之发生改变。

膨胀土的改变过程有一定的规律可循，为进一步了解并明确膨胀土的变化规律，可按照相关规范标准和规程的要求进行侧限压缩浸水试验，并在改制的直剪仪上完成增湿直剪试验。

路基复习资料整理总结第一章1.铁路路基概念、作用及组成。

概念：铁路路基是经开挖或填筑形成的直接支承轨道、满足轨道铺设和运营条件而修建的土工结构物，是铁道工程的重要组成部分。

作用：它承受着轨道及机车车辆的静荷载和动荷载，并将荷载向地基深处传递扩散，因此路基应具有足够的强度、刚度和稳定性，应能抵抗自然因素的破坏而不致产生有害变形。

组成：路基工程包括路基本体工程、路基防护工程、路基排水工程、路基支挡和加固工程，以及由于修筑路基可能引起的改河、改沟等配套工程。

2.路基横断面基本形式。

1、路堤2、路堑3、半路堤4、半路堑5、半路堤半路堑6、不填不挖路基3.路基本体概念及组成。

在各种路基形式中，为了按照路线设计要求铺设轨道，而构筑的部分称为路基本体组成：路基顶面、路肩、基床、边坡、路基基底。

4.路肩的概念和作用及路肩标高，路肩宽度取决于哪些因素。

概念：路基面两侧目道床坡角至路基面边缘的部分称为路肩。

作用：保护轨道以下的路基土体。

防止其在列牛列荷载作用下侧向挤动；防止路基面边缘部分的土体稍有塌落时，影响轨道道床的完整状态；在线路养护维修作业中，路肩是线路器材的存放处和辅助工作面；铁路线路的标志、信号设备和有些通信、电力及给水设施也都设置在路肩上或设槽埋置在路肩下。

路肩标高：在线路设计中，路基的设计高程以路肩边缘的高程表示，称为路肩高程。

决定因素：①路基稳定的需要②满足养护维修的需要③保证行人的安全，符合安全退避距离的要求④为路堤压密与道床边坡坍落留有余地。

5.边坡及基床的概念。

基床：铁路路基面以下受列车动荷载作用和受水文、气候四季变化影响的深度范围称为基床边坡：在路堤的路肩边缘以下和在路堑路基面两侧的侧沟外，因填挖而形成的斜坡面，称为路基边坡。

6.路基设备包含哪些。

排水设备和防护、加固设备7.路基工程的特点。

（1）路基建筑在土石地基上并以土石为建筑材料（2）路基完全暴露在大自然中（3）路基同时受静荷载和动荷载的作用8.路基稳定性的影响因素。

浅谈云南省永仁地区膨胀土的工程特性摘要：永仁地区膨胀土形成于冰后期，通过室内和现场原位实验和分析，揭示了永仁地区膨胀土的物理力学性质具有很大的离散性，其性质受土体的矿物成分、含水率、裂隙面、埋藏深度、级配、实验条件等因素的影响。

永仁地区膨胀土的黏粒含量并不大；不同场地内的膨胀土抗剪强度值变化较大，同一场地内的膨胀土抗剪强度值有起伏；永仁地区膨胀土多呈硬塑-坚硬状，自然状态下其抗压变形能力较小，在浸水饱和状态下，膨胀土的承载力几乎成倍下降。

关键词：永仁地区膨胀黏土结构特征工程特性承载力特征值1引言膨胀岩土作为一种区域性的特殊岩土，通常产于干旱或半干旱地区，在世界及我国各地普遍存在。

膨胀岩土产生膨胀的机理是岩土体内含有亲水矿物（蒙脱石或伊利石等），导致岩土体吸水膨胀、失水收缩干裂，其土体变形受到约束时产生较大的内应力。

受地理和气候环境、地质条件特殊性的影响，云南省永仁地区的膨胀土不仅种类多，而且分布也较广。

本文主要对云南省永仁地区膨胀土的工程特性进行研究。

云南省永仁地区膨胀土层不仅富含亲水性黏土矿物，具有遇水软化、强度衰弱幅度大的特性，而且也是具有多裂隙结构的土体，这些裂隙在土体中往往具有随机性。

膨胀土中的各种裂隙是土体内的应力集中区，裂隙面的强度最低，所以当在外力的作用下将先出现破坏。

随着这些裂隙的不断扩展将形成新的应力集中区，若受力产生连续的破坏，各种结构面上的裂隙将连接贯通，形成软弱结构面（带），当阻力小于土体重力及外力的条件下，土体将产生完全破坏。

永仁城关中学工程边坡就属于此类。

土体的强度一般低于土棱块强度，高于结构面强度，介于地者之间，土体的强度主要受结构面的影响。

2地理位置、气象概况永仁县位于云南省北部，滇川要塞，跨东经101°14′～101°49′，北纬25°51′～26°30′之间。

东临金沙江与四川省会理县隔江相望，南同元谋县毗邻，西南和大姚县接壤，西北与华坪县隔江相望，北连四川省攀枝花市。