膨胀土的判别

膨胀土分类膨胀土是一种特殊的土壤类型，其在水分作用下会发生体积变化。

膨胀土的分类主要依据其成因、组成、性质等方面进行。

一、成因分类1. 沉积膨胀土沉积膨胀土是由于河流、湖泊、海洋等水体中携带的泥沙在长时间的沉积过程中，由于吸附水分而导致体积变化而形成的。

这种膨胀土通常含有较高量的粘粒和有机质，具有较好的保水性和肥力。

2. 火山灰膨胀土火山灰膨胀土是由于火山喷发产生的火山灰在经过长时间风化作用后形成的。

这种膨胀土通常含有较高量的氧化铝和二氧化硅，具有良好的抗压强度和耐久性。

3. 粘板岩膨胀土粘板岩膨胀土是由于地壳运动或构造变化导致粘板岩受到强烈压力而形成的。

这种膨胀土通常含有较高量的石英、长石和云母等矿物质，具有良好的抗压性和稳定性。

二、组成分类1. 粘粒膨胀土粘粒膨胀土是由于含有较高量的黏土颗粒而形成的。

这种膨胀土通常具有较好的保水性和肥力，但其易于发生塌陷现象。

2. 砂质膨胀土砂质膨胀土是由于含有较高量的石英颗粒而形成的。

这种膨胀土通常具有良好的排水性和透气性，但其易于发生漏水现象。

3. 混合型膨胀土混合型膨胀土是由于含有不同比例的黏土、石英和长石等颗粒而形成的。

这种膨胀土通常具有综合性能较好，但其也存在着一些缺点。

三、性质分类1. 高度膨胀土高度膨胀土是指在吸水后体积变化率大于20%的膨胀土。

这种膨胀土通常具有较强的吸水能力和体积变化能力，但其也存在着较大的变形和开裂风险。

2. 中度膨胀土中度膨胀土是指在吸水后体积变化率在10%~20%之间的膨胀土。

这种膨胀土通常具有较好的透气性和排水性，但其也存在着一定程度的开裂风险。

3. 低度膨胀土低度膨胀土是指在吸水后体积变化率小于10%的膨胀土。

这种膨胀土通常具有较好的稳定性和抗压强度，但其也存在着吸水能力不足的问题。

总结：综上所述，根据成因、组成、性质等方面对膨胀土进行分类可以更好地了解其特点和应用范围。

在实际工程中，需要根据具体情况选择合适的膨胀土类型，并采取相应措施加以利用或处理。

膨胀土的判别与分类路基土工 2008-05-03 20:02 阅读19 评论0字号：大中小膨胀土的判别与分类--摘自西部项目《膨胀土地区公路勘察设计技术研究》研究成果膨胀土在我国大部分地区均有分布。

膨胀土的胀缩性直接影响着建筑物的安全性，它不仅造成房屋成群开裂，公路、铁路塌方，而且可导致膨胀土边坡产生表层浅滑现象，造成农田水利设施的破坏，影响人们的生活环境。

因此，在工程地质勘察中，必须正确地识别膨胀土与非膨胀土，准确地判定膨胀土的胀缩性等级，这有助于合理进行拟建建筑物的设计与地基处理，对保障建筑物安全与人们的生活环境具有非常重要的意义。

一、膨胀土的定义1996年《公路路基设计规范》（JTJ013-95）的膨胀土定义是：“膨胀土系指土中含有较多的粘粒及其亲水性较强的蒙脱石或伊利石等粘土矿物成分，它具有遇水膨胀，失水收缩，是一种特殊膨胀结构的粘性土。

”从这个定义上来看，膨胀土的主要特性是膨胀和收缩。

但膨胀和收缩是一个十分复杂的问题，不仅仅是遇水膨胀和失水收缩这么简单。

在增加溶液电解质浓度的情况下，即使是遇水，膨胀土也会产生收缩现象。

因此，膨胀土的膨胀和收缩是在水和电解质共同作用下的结果。

另外，定义中指出土中含有较多的亲水性较强的蒙脱石或伊利石等粘土矿物成分的说法也不确切。

如果膨胀土中仅含伊利石显示不出膨胀土具有较强的膨胀与收缩特性，伊利石的亲水性仅为蒙脱石的十分之一。

膨胀土的胀缩特性主要是由亲水性粘土矿物蒙脱石决定的。

因此，《膨胀土地区建筑技术规范》（GBJ112-87）给出的膨胀土的定义更为恰当：“膨胀土应是土中粘粒成分主要由亲水矿物组成，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的粘性土。

”二、膨胀土判别指标要鉴别某种土是否属于膨胀土，应根据本身的固有属性来进行区分，只有内在的主要固有属性才是控制膨胀土工程特性的决定性因素；至于在膨胀土地区各种建筑物的稳定程度，只能用作辅助的判别。

所以对膨胀土的判别原则，首先应从工程地质观点出发，分析土体的裂隙特征，概括出能反映膨胀土工程性质的实际情况，能代表膨胀土规律的主要指标。

膨胀土地基的危害\判别\勘察及设计处理方法分析摘要：膨胀土是一种吸水膨胀、失水收缩开裂的特种黏性土，对地基及边坡等危害极大，在我国的分布范围很广，工程中常把膨胀土误认为非膨胀土，等于给工程建筑物埋下祸根，本文对膨胀土的危害、识别、勘察方法、处理方法提出一些心得。

关键词：膨胀土膨胀率膨胀土分类膨胀潜势胀缩等级改性1引言膨胀土是一种高塑性粘土，一般承载力较高，具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形、浸水承载力衰减、干缩裂隙发育等特性，性质极不稳定，常使低层建筑物成群产生不均匀沉降、墙体开裂或破坏，使道路路基塌陷开裂变形破坏、使边坡失稳、形成滑坡等危害。

因土质坚硬而常常被误判为工程性质良好的非膨胀土地基，但是在开挖卸荷、浸泡、干裂等外界条件改变后，其强度将急剧衰减，误判等于给工程埋下祸根。

我国膨胀土分布广泛，如广西、云南、河南、湖北、四川、陕西、河北、安徽、江苏等地均有不同范围的分布。

2膨胀土特征2.1 膨胀土的矿物成分土中黏粒成分主要由亲水性矿物组成，同时具有吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的粘性土称为膨胀土。

成因类型和矿物组成复杂，亲水粘土矿物成分主要为蒙脱石、伊利石土和高岭土，其中蒙脱石含量对胀缩势能起主导和控制作用，是一种液性指数大于40%的高塑性土。

2.2 膨胀土的野外鉴别特征a．地貌特征：盆地和平原地区的膨胀土多以水相沉积为主，山区膨胀土有残坡积和冲洪积成因类型，土内常具有色杂、含有粗颗粒砂土或卵砾石成分，多分布在二级及二级以上的阶地和山前丘陵地区，呈垄岗-丘陵和浅而宽的沟谷，地形坡度平缓，一般坡度小于12度，无明显的自然陡坎，在流水冲刷下的水沟、水渠常易崩塌、滑动而淤塞。

b结构特征：自然条件下多呈坚硬-硬塑状态，结构致密，断口光滑，常包含钙质结核和铁锰结核，土内分布有裂隙，充填灰绿、灰白等色粘土。

干时坚硬，遇水软化。

C地表特征：常见浅层塑性滑坡、地裂、新开挖坑（槽）壁易发生坍塌，未经地基处理的建筑物成群破坏，低层较多层严重，刚性结构较柔性结构严重，建筑物裂缝随气候变化而张开或闭合。

膨胀土的判别及其危害防治【摘要】：文章阐述了膨胀土的判断方法及几种防治处理措施【关键词】：膨胀土危害判别防治1 膨胀土的危害膨胀土是指土中粘土矿物成分主要由亲水性粘土矿物组成，具有明显的吸水膨胀和失水收缩性能的高塑性粘土。

而且，这种土强度较高，压缩性很小，并有较强的膨缩特点。

在其上的构筑物随季节气候的变化而反复产生不均匀的升降，而产生大量裂缝。

另外膨胀土的超固结特性不仅使路堑边坡坡脚产生较大的剪应力，而且还会带来强度的应变软化，造成边坡坍滑。

2 膨胀土的特殊性质2.1膨胀干缩性膨胀土中含有较多强亲水性粘土矿物质，如蒙脱石、伊利石等。

当土体浸水时，土颗粒表面的结合水膜增厚，使颗粒间距拉大，从而引起土体膨胀；当土体失水时，结合水膜减薄，颗粒间距缩小，从而引起土体缩小。

随着土体含水量的增减，膨胀力也产生相应的变化。

2.2 多裂隙性反复的干缩湿胀，致使土中的裂隙十分发育。

裂隙不仅破坏土体的连续性和完整性，而且也为地表水的浸入形成了通道。

而水的浸入又加速了土体的软化及裂隙生成。

2.3 超固结性在地质历史上，膨胀土地层曾受过比现在更大的前期固结压力，使土体处于超固结状态。

2.4力学性质2.4.1膨胀潜势简单的讲，就是在室内按AASHO标准压密实验，把试样在最佳含水量时压密到最大容重后，使有侧限的试样在一定的附加荷载下，浸水后测定的膨胀百分率。

膨胀率可以用来预测结构物的最大潜在的膨胀量。

膨胀量的大小主要取决于环境条件，如润湿程度.润湿的持续时间和水分的转移方式等。

因此，在工程施工中，改造膨胀土周围的环境条件，是解决膨胀土工程问题的一个出发点。

2.4.2膨胀力膨胀力，也就是膨胀压力。

通俗的讲，就是试样膨胀到最大限度以后，再加荷载直到回复到其初始体积为止所需的压力。

对某种给定的粘土来说，其膨胀压力是常数，它仅随干容重而变化。

因此，膨胀力可以方便的用作衡量粘土的膨胀特性的一种尺度。

对于未扰动的粘土来讲，干容重是土的原位特征。

膨 胀 性 。 蒙 脱 石 含 量 、 阳 离 子 交 换 量 直 接 决 定 膨 胀 土 膨 胀 潜 势 的 大 小 ，对 于 膨 胀 土 的 判 定 与 分 类 具 有 决
定性 的意义 ，但其 测试方法 复杂 ，测试 成本 大 ，对 于许 多 中小 型 工程来 说 不具 有操 作 性 。文献 ［ ］采 ６
１ ４ 按 塑 性 图 判 别 与 分 类 ．
塑 性 图 ＿ 是 以塑 性 指 数 为 纵 轴 、 以 液 限 为 横 轴 形 成 的 直 角 坐 标 图 ，若 土 的 液 限 大 于 ４ ｛ ＝ Ｏ且 其 塑 性 指 数 大 于 １ ，则 可判 定 为 膨 胀 土 ． 然 后 进 行 分 类 。运 用 塑 性 图 能 反 映 直 接 影 响 膨 胀 土 胀 缩 性 能 的 物 质 组 ２
议 ，许多研究 者认为 自由膨胀率 的测 试方 法 导致 土 颗粒 间 结合 力 丧失 ，从 而使膨 胀 得 到 了较 充分 的发 挥 ，其 结果并 不能代表 土体 的真 正膨胀潜 势 。
１ ２ 按 行 业 标 准 进 行 判 别 ．
文 献 ［ ］采 用 自由膨胀 率 、蒙脱石 含量 、阳离子交换 量 ３项 指标 ，认 为满 足其 中 ２项 指标 即具 有 ５
成成 分 。该方 法简单 方便 ，但 由于没 有直 接指标参 与判定 膨胀潜势 ，因而判断指标 过 于单 一 。
［ 稿 日 期］ ２ １ —０ 收 ０ ０ ８—１ ０
［ 者 简 介］ 杨 学 祥 （ ９ Ｉ ） 作 １７ 一 ，霓 ，ｌ９ ９５年 大 学 毕业 ，硕 士 ，副 教 授 ，现 主要 从 事基 础 工程 设 计 方面 的 教 学与 明 究 工 作 。
用 自由膨胀率 、标准 吸湿含水 率 、塑性 指数 ３ 指标 ，笔者认 为其采用 的指标 过少 ，容 易导致 将普通粘 项

膨胀土地区路基施工膨胀土一般指黏粒成分主要由亲水性的蒙脱石和伊利石矿物组成，同时吸水后具有显著的膨胀和失水后具有显著的收缩两种特性的高液限黏土。

一、膨胀土的工程特性膨胀土的工程特性主要包括以下六个方面：（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，密实度越高，膨胀性也越大。

膨胀土产生膨胀的强弱与黏土颗粒含量、黏粒的矿物成分以及晶体结构的差异有关。

膨胀土黏性成分含量很高，其中粒径小于0.002 mm的胶体颗粒一般超过20%，黏粒成分主要由亲水矿物组成。

我国膨胀土的主要成分为蒙脱石、伊利石和高岭石等。

蒙脱石是一种鳞状矿物，具有强烈的结构膨胀性；伊利石的晶格结构和蒙脱石类似，但是活动能力较低，仅有中等膨胀性；高岭石晶体结构比较稳定，属于低膨胀性土。

（2）多裂隙性。

普遍发育各种形态的裂隙是膨胀土的另一个显著特征。

膨胀土的形成与其成土过程、胀缩效应、风化作用等相关。

裂隙分为两类，即原生裂隙和次生裂隙。

地表以下3 m的土体很少受气候变化的影响，称为原生裂隙；分布在3 m以内，用肉眼就能很容易观察到的，称为次生裂隙。

（3）超固结性。

由于膨胀土大都是在更新世以前沉积的土层，在历史上曾经受过超压密作用，因此膨胀土大多具有超固结性，其天然孔隙率小，密实度大，初始强度高。

膨胀土随着土体开挖，将产生明显的卸载膨胀，使土体内聚集的能量逐渐释放。

（4）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。

（5）风化特性。

膨胀土受气候的影响很敏感，极易产生风化破坏。

路基开挖后，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。

（6）强度衰减快。

膨胀土的抗剪强度为典型的变动强度，具有峰值强度极高而残余强度极低的特性。

标准吸湿含水率判断膨胀土
膨胀土是指在含水率增加时会发生体积膨胀的土壤。

通常情况下，我们可以通过测定膨胀土的含水率来判断其膨胀性质。

一般来说，含水率在膨胀土的判断中起着至关重要的作用。

首先，膨胀土的含水率通常是指其干重与饱和重之比，即含水率=（湿重-干重）/干重×100%。

在实际工程中，通常采用标准干重和饱和重进行测定。

标准吸湿含水率是指在室内条件下，膨胀土达到一定稳定状态后的含水率。

对于不同类型的膨胀土，其标准吸湿含水率可能会有所不同。

其次，膨胀土的含水率与其膨胀性质密切相关。

一般来说，当膨胀土的含水率增加时，其体积也会相应增加，从而表现出膨胀的特性。

因此，通过测定膨胀土在不同含水率下的体积变化，可以判断其膨胀特性。

除了含水率，还有一些其他因素也会影响膨胀土的膨胀性质，例如土壤的颗粒组成、结构特征、粘土矿物种类等。

因此，在判断膨胀土时，需要综合考虑这些因素，并通常需要进行室内试验或现场观测来全面评估膨胀土的性质。

总的来说，标准吸湿含水率是判断膨胀土膨胀性质的重要参数之一，但在实际工程中，还需要综合考虑其他因素，进行全面的分析和评估。

膨胀土的工程特性和判定及路基 设计
膨胀土路基
二、膨胀土的工程特性 (一)胀缩性
膨胀土吸水体积膨胀，使其上的建筑物隆起，如果膨胀受 阻即产生膨胀力；失水体积收缩，造成土体开裂，并使其上 的建筑物下沉。
膨胀土产生膨胀的强弱与黏土颗粒含量、黏粒的矿物成分 以及晶体结构的差异有关。
膨胀土的颗粒成分：粒径<0.005mm 黏粒； 0.005mm<粒径<0.05mm 粉粒 占90%； 粒径>0.05mm 砂粒 含量较少；
５．膨胀土公路路基的常见病害 （1）滑坡 路堤路堑均有发生，是膨胀土路 基最严重的病害。路堤滑坡往往发生 在填土或基底为膨胀（岩）土层的情 况，滑体一般宽20～50米，厚2～5 米；路堑滑坡多发生在膨胀（岩）土 分界面，裂隙面或软弱层处，宽数10 米，厚一般3～4米，较少超过6米， 具有成群分布、浅层性、牵引性、结 构和构造性以及多次滑动性等特点。
3.5 碎石土
24.5 膨胀土
1.5 3.5
6.0 7.5 H>8.0
非膨胀土
尺寸单位：m
➢ 破面封闭—选择具有一定强度且隔水性好的非膨胀性粘土包边，包
边厚度由当地膨胀土干湿循环显著影响区深度确定。 ➢ 底面隔水—应对基底进行处理，防治地下水和毛细水的影响。 ➢ 顶面封闭—选择非膨胀性粘土填筑于上路堤和路床。
膨胀土及其工程问题
2．膨胀土的判别与分类
（1）国内外现有膨胀土判别分类指标可分为两大类： 宏观（间接）指标——通过工程实验评价其膨胀潜势； 微观（直接）指标——反映胀缩机理的本质参数，如蒙脱石含量、比 表面积、阳离子交换量。
（2）公路部门：自由膨胀率、塑性指数；铁路部门：微观指标。 （3）最新研究成果：测试简便、能反映膨胀土的胀缩本质的宏观指标——

土工程特性的决定性因素 ， 所以对膨胀土 的判别原则 ， 首先应从工程地质观
点 出发 ， 分 析土 体 的裂 隙特 征 ， 概括 出能反 映膨 胀 土工 程 性质 的 实 际情 况 ， 能 代 表 膨胀 土规 律 的主 要指 标 。 膨 胀 土判别 应 根据 野外 定性 和 室 内定 量两 者相 结 合 的原 则进 行 。
表２ 为膨胀土的分类标准 ， 分类以标准吸湿含水率为控制指标 ， 只有当未 进行标准吸湿含水率指标试验时， 可参考用 自由膨胀率和螺性指数指标对膨
胀 土 进 行分 类 。
２ 、 膨 胀土 边坡 的处 理措 施
膨 胀 土边 坡 的 处 理 必须 针 对 边坡 的特 性 （ 膨 胀 土 的胀 缩 性 ， 裂 隙 发 育情
（ １ ） 膨胀 土 野 外定性 判 别、 分类
注： 表 中“ 非膨 胀 土 ” 并 不 是 说 该 土没 有 膨 胀性 ， 只 是 其胀 缩 特 性 尚 达不
到定 义 为“ 膨胀 土 ” 的程 度 。
１ ） 野 外可 从成 因 、 地貌、 颜色、 粘性 、 含有 物 、 结构 、 裂隙、 崩 解性 及 胀 缩性 等 方 面对 是否 为膨 胀 土作 初步 定性 判别 ： 成因 ； 以冲 积 、 洪积 、 湖积 和坡 积 为主 ， 时 代 为Ｎ ２ 一 Ｑ ３ ； 地貌 ： 出露 于 二 级 或二 级 以上 阶 地 、 山前 和 盆 地 边 缘 丘 陵地 带 ， 地 形 平 缓， 无 明显 自然 陡坎 ； 颜色 ： 以褐黄 、 棕黄 、 棕红 、 黄褐 色为 主 ， 灰白、 灰绿 色 呈夹 层 出现 ； 粘性： 土 质细 腻 ， 手 触摸 有 滑感 ， 在 旱季 呈 坚硬 或硬 塑状 态 ， 在雨 季粘 滑 ；

膨胀土划分标准
膨胀土是指含有一定量的粘性粘土矿物的土壤，在某些条件下会发生膨胀和收缩现象。

膨胀土的划分标准主要有以下两种：
1. 根据膨胀程度划分
根据国际标准，根据试验测定的膨胀率，将膨胀土分为以下五个等级：
（1）膨胀率小于10%的土属于非膨胀土；
（2）膨胀率为10%～30%的土属于轻度膨胀土；
（3）膨胀率为30%～50%的土属于中度膨胀土；
（4）膨胀率为50%～70%的土属于重度膨胀土；
（5）膨胀率大于70%的土属于极重度膨胀土。

2. 根据土壤类型划分
根据国家标准，根据土壤类型和膨胀性质，可以将膨胀土分为以下四个类型：
（1）粘性土的膨胀性土，包括黏土、壤土、黏壤土、粘性砂土、粘性砾石土等；
（2）粘性土与砂的混合土的膨胀性土，包括粘性砂土、粘性砾石土等；
（3）砂性土的膨胀性土，包括砂土、砂质壤土、砂砾土、砾石土等；
（4）粘性土或砂性土与碳酸盐岩固结物的膨胀性土，包括粘性砂质岩土、粘性砾石岩土、砂质岩土、砾石岩土等。

以上是膨胀土的划分标准，对于工程设计和施工来说，了解土壤类型和膨胀程度非常重要，可以有效避免因膨胀产生的地质灾害和工程事故。

浅述膨胀土判定方法与标准膨胀土是土体颗粒成分由强亲水性矿物组成，对环境湿热变化敏感的高液限粘土，具有显著湿胀干缩和反复湿胀干缩，同时具有多裂隙性，超固结性，强度衰减性等特殊性质。

膨胀土对工程建设危害很大且具有反复性。

膨胀土地区房屋建筑大量开裂变形，铁路路基边坡经常坍方、滑坡，公路经常路堤沉陷、纵向开裂、坍肩，路堤边坡滑坍，以及路堑边坡剥落、冲蚀、泥石流、滑坍等病害，公路路面经常出现大幅度的随季节变化的波浪变形。

膨胀土主要特征：1、粘粒（<0.002mm）含量》≥30%；2、粘土矿物中蒙脱石、伊利石等强亲水性矿物居主导地位；3、土体随含水量增加，体积膨胀产生压力，土体受热干燥失水收缩形成干缩裂缝；4、膨胀收缩变形随环境湿热变化多次重复，引起强度衰减；5、属于液限大于40%的高液限粘土；吸水膨胀，失水收缩是粘性土共性，膨胀土只是粘性中很特殊的一种土体。

若对膨胀土漏判，会给工程埋下隐患，造成病害。

若把普通粘土误判成膨胀土，或对其胀缩潜势判断有误，将增大工程规模，增加工程造价造成浪费。

故正确判定膨胀土在工程中意义重大。

当今，国内外判定膨胀土的方法指标很多，甚至国内不同行业间的判定方法指标也不相同。

基本分为物理法、化学法、力学法。

物理法主要根据土的粒度组成与稠度性质判定；化学法主要分析土的矿物成分或化学性质因而判定；力学法主要以膨胀力指标判定。

还有以物理、化学、力学性质指标综合判定。

一、国外判别方法1、前苏联建筑法规：①土质遇水，eL=WLeL-e01+e0π≥0.3,考虑土的膨胀性，式中：eL——液限状态WL时土的孔隙比，e0——天然状态时土的孔隙比；GS——土的相对密度；GW——水的密度；②相对膨胀量（无负荷）：δH=hHC-h0h0式中：hHC----浸水饱和时，在有侧限条件下，自由膨胀后土样高度；h0----天然含水量时土样的原始高度。

③以附加荷载0.32kg/cm2时，膨胀土量分类。

当膨胀时大于1.5%，体积变化严重，当膨胀量为0.5%-1.5%时，是临界状态，当膨胀量小于0.5%时，体积变化不严重。

2~22 / 10.7
plQ1
灰白色粘土
2~12 / 8.0
31~47 / 44.5 42~46 / 43.7
36~53 / 44.8
14~30 / 23.7
14
40~55 / 48.3
26~34 / 30.0
6
灰白色粘土岩
2~21 / 11.8
N
灰白色砂质粘土岩
20~25 / 22.5
23~47 / 35.5 33~40 / 36.5
（一）河南段膨胀土（岩）的成因及其分布
❖
不同类型膨胀土的裂隙分布特征
1、膨胀土的结构特征
1）宏观结构特征
•普遍发育有两组以上的裂隙， 是裂隙结构体。 •土体表层被裂隙切割成散体结 构。
❖洪积棕红色膨胀土 土
•这些裂隙是各种风化营力对原 生结构面改造的结果。
多为灰绿、灰白色粘土充填，厚度1～3mm。
2）反复胀缩效应
南阳盆地棕黄色膨胀土反复胀缩试验表明，前两次反复吸失水时，膨胀率逐渐增大，但 随后逐渐趋于稳定，最大膨胀量不超过40%。
南阳盆地膨胀土反复膨胀试验成果
地点与序号
天然状态线胀率 （%）
第一次
最大线胀率（%）
第二次
第三次
第四次
1
1.28
2
1.7
靳岗
3
6.14
4
0.87
1
0.68
2
7.82
灰褐色膨胀土
25.1
25
伊利石为主
❖E、击实膨胀土的胀缩特性 击实后，膨胀土的胀缩特性与含水量、干重度有关：
同类土击实后含水量越大， 膨胀量越小；
含水量一定时，干重度越 大，膨胀性越大；

公路膨胀土的判别与分类研究【摘要】：膨胀土是一种具有特殊性质的土，其处理技术难度、处理工程量和投资都比较大，膨胀土在我国很多省份都有分布，地域比较广泛。

为了保证道路在较长时间内路基的稳定和路面的平整度，达到安全、舒适行车的目的，就必须解决因膨胀土造成的一系列工程质量问题。

本文意在从膨胀土的基本论述引申到膨胀土的判别与分类研究，为进一步解决这类问题而著有帮助。

【关键词】：公路膨胀土；判别；分类[ Abstract ]: This paper is from the expansive soil basic argument extended to the identification and classification of expansive soils research, to further solve the problem with help.[ Key words ]: highway swelling soil; discrimination; classification前言：膨胀土为一种高塑性粘土，一般承载力较高，具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形、浸水承载力衰减、干缩裂隙发育等特性，性质极不稳定。

常使建筑物产生不均匀的竖向或水平的胀缩变形，造成位移、开裂、倾斜甚至破坏，且往往成群出现，尤以低层平房严重，危害性很大，裂缝特征有外墙垂直裂缝，端部斜向裂缝和窗台下水平裂缝，内、外山墙对称或不对称的倒八字形裂缝等；地坪则出现纵向长条和网格状的裂缝。

一般于建筑物完工后半年到五年出现。

影响土的膨胀性的主要矿物是蒙脱石，我国最早遇到粘土膨胀危害的公路工程是在50年代的成渝铁路工程中。

直到80年代，我国才制定了膨胀土地区的建筑技术规范。

膨胀土的判别膨胀土的判别，一直是工程界最为关心的问题。

长期以来，人们在这方面做出了不懈的努力并提出了许多相关的判别方法。

这里我们就总结一下对膨胀土的判别与分类相关的研究成果做一简要回顾，希望有利于今后的研究。

公路工程中膨胀土判别指标的选取收稿日期:2005208229作者简介:马宏剑(19802),男,硕士,东南大学岩土工程研究所,江苏南京　210008方　磊(19632),男,教授,东南大学交通学院,江苏南京　210008马宏剑　方　磊摘　要:分析了国内外膨胀土的判别方法,根据某高速公路工程的具体情况,介绍了膨胀土判别指标的选取方法,指出工程建设中必须根据实际情况选取合理的判别指标,从而解决膨胀土的差别问题。

关键词:膨胀土,判别指标,自由膨胀率中图分类号:U416.167文献标识码:A1　概述膨胀土是土中粘粒成分主要由亲水性矿物(主要是蒙脱石、伊利石)组成,同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特征的粘性土,并且具有长期性、反复性和潜在性的特点,被工程界称为“难对付的土”、“问题很多的土”。

由于这种土在我国有广泛的分布,这就给在膨胀土地区进行工程建设带来了很多困难。

要鉴别某种土的膨胀性,判别指标的选取原则除了要反映决定膨胀土的主要因素以外,还要便于工程的实际应用。

膨胀土的判别指标选取应满足下列条件:能反映膨胀土的胀缩机理、指标测定简便易行、指标数据可靠、重现性好、有明确的适用条件[1,2]。

2　膨胀土判别目前国内外研究者提出了许多判别指标和分类方法,这些判别分类方法基于不同的出发点,采用相应的判别特征指标建立了各自的判别体系。

大体上可以分成三类:反映土体宏观结构特征的判别指标;反映土的自然结构与状态的判别指标;反映土粒与水相互作用所呈现的水理性质的判别指标[3]。

膨胀土判别指标很多。

在这其中有的指标虽能很好地反映膨胀土的膨胀潜势,但因检测方法复杂而很难推广到工程实际中;有的指标虽易于获得,但与土的膨胀潜势相关性不大,不能很好地反映膨胀机理。

通过对国内外膨胀土判别所采用的评判指标进行的综合统计分析表明,小于0.005mm 颗粒的含量、液限、塑性指数、自由膨胀率、胀缩总率五个指标被采用的次数最多。

下面通过相关试验分析,来确定某工程膨胀土的判别指标的选取工作。

第三节膨胀岩土膨胀岩土是指岩土体中含有大量的亲水性粘土矿物成分，在环境湿度变化时有较大的体积变化，变形受约束时产生较大内应力的岩土。

一、膨胀岩土的判别及类型(一) 膨胀岩土的工程地质特征1 .野外特征(1) 地貌特征：多分布在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，无明显的自然陡坎。

在流水作用下的水沟水渠，常易崩塌、滑动而淤塞。

(2) 结构特征：膨胀岩土干时坚硬，遇水软化，在自然条件下多呈坚硬、硬塑状态，结构致密，自由膨胀率一般大于40%，呈棱形土块者常具有胀缩性，棱形土块越小,胀缩性越强。

土内分布有裂隙，裂缝发育，方向不规则，常有光滑面和擦痕，裂缝中常充填灰白、灰绿色粘土。

膨胀岩土多为细腻的胶体颗粒组成，断口光滑，土内常包含钙质结核和铁锰结核，呈零星分布，有时也富集成层。

(3) 地表特征：分布在沟谷头部、库岸和路堑边坡上的膨胀土常易出现浅层滑坡，新开挖的路堑、边坡、基槽，旱季常出现剥落，雨季则出现表面滑塌。

膨胀土分布地区还有一个特点，即在旱季常出现地裂，长可达数十米至近百米，深数米，雨季闭合。

(4) 地下水特征：膨胀土地区多为上层滞水或裂隙水，无统一水位，随着季节水位变化，常引起地基的不均匀胀缩变形。

2. 膨胀土的物理力学性质指标我国有关地区膨胀土的物理力学性质指标列于表2-3-1。

3 •膨胀土胀缩变形的主要因素(1) 膨胀土的矿物成分主要是次生粘土矿物一蒙脱石(微晶高岭土)和伊利石(水云母)，具有较高的亲水性，当失水时土体即收缩，甚至出现干裂，遇水即膨胀隆起。

因此，土中含有上述粘土矿物的多少直接决定土的膨胀性的大小。

几种矿物的活动性能列于表2-3-2。

⑵膨胀土的化学成分则以SiO2、Al2O3和Fe2O3为主，粘土粒的硅铝分子比SiOSO2的比值愈小，胀缩量就小，反之则大。

AI2O3 Fe2O3(3) 粘粒含量愈高，吸水能力愈强，胀缩变形就大，因颗粒小，比表面积大，颗粒负电场与极性水分子间的吸引作用，或由于阳离子的水化作用等影响所致。

公路工程膨胀土的判定标准与判定方法探讨【摘要】本文简要介绍了公路工程膨胀土的判定标准与判定方法，并对公路工程膨胀土的判定标准与判定方法进行了综合分析，提出了公路工程膨胀土的判定标准与判定方法建议。

【关键词】公路工程；膨胀土；判定标准；判定方法1前言膨胀土是土中黏粒含量较多，主要由亲水性矿物蒙脱石、伊利石等组成，具有显著的吸水膨胀、软化和急剧的失水收缩、开裂，并能产生多次循环胀缩变形，受气候影响强度急剧衰减的黏性土。

由于膨胀土的存在，易造成建筑物墙体开裂、烟囱倾斜、生产车间产生不均匀沉降等。

对于公路工程，膨胀土的存在，极易使公路路堑边坡形成泥流、产生溜塌或滑坡、支挡工程破坏等，给人民生命财产安全构成威胁。

笔者根据多年来膨胀土地区勘察、施工工作经验，对膨胀土的判定标准与判定方法进行了综合分析，提出了公路行业膨胀土的判定标准与判定方法建议。

2公路工程膨胀土的判定标准与判定方法2.1膨胀土的初判2.1.1膨胀土的初判标准1.膨胀土的工程地质特征：1）土的颜色一般为棕红、棕黄、褐黄、灰白、灰绿色等。

2）网状裂隙极发育，有蜡面，易风化成细粒状；鳞片状裂隙发育，常有光滑面和擦痕，有的裂隙中充填着灰白、灰绿色黏土。

3）土质细腻，滑感特强，以蒙脱石、伊利石为主；黏土中含有少量粉砂，滑感较强，含较多的钙质结核、铁锰质结核或薄膜，在旱季呈坚硬或硬塑状态，在雨季黏滑，液限大于40%。

4）多出露于二级或二级以上阶地、山前和盆地边缘丘陵地带，地形平缓，无明显自然陡坎。

5）坡面常见浅层溜塌、滑坡、地面裂隙。

当坡面有数层土时，其中膨胀土层往往形成凹形坡。

新开挖（槽）壁易发生坍塌等。

6）浅层基础的单层或多层建筑物易出现裂缝，且建筑物裂缝随气候变化而张开和闭合。

2.膨胀土的工程特性指标：膨胀土的工程特性指标主要有自由膨胀率、膨胀率、收缩系数及膨胀力。

其中，自由膨胀率是土类初判的常用指标。

2.1.2膨胀土的初判方法膨胀土的初判，以工程地质调绘为主，并辅以少量土工试验，测定其自由膨胀率。

土的自由膨胀率判定什么是自由膨胀率？自由膨胀率是土在自由状态下，吸水后体积膨胀的程度，用百分数表示。

它是一个重要的工程地质指标，反映了土的膨胀性，对建筑物的稳定性有重要影响。

影响自由膨胀率的因素•矿物成分：蒙脱石、伊利石等黏土矿物含量高，膨胀性就大。

•液限、塑性指数：液限和塑性指数越大，表明土的黏性越大，膨胀性也越大。

•干密度：干密度越大，土的孔隙比越小，膨胀性越小。

•含水量：含水量增加，土的膨胀性增大。

自由膨胀率的测定方法1.原理：将土样置于容器中，测定其初始体积，然后加水浸泡，待土样充分吸水后，测定其膨胀后的体积，两者之差与初始体积的比值即为自由膨胀率。

2.仪器设备：自由膨胀率测定仪、量筒、烧杯、天平等。

3.试验步骤：o取一定量的土样，过筛，称重。

o将土样放入测定仪中，测定其初始体积。

o向土样中加入适量的水，浸泡一定时间。

o测定土样膨胀后的体积。

o计算自由膨胀率。

自由膨胀率的判别标准不同地区和工程的判别标准可能略有差异，但一般情况下，可以参考以下标准：•低膨胀性土：自由膨胀率小于10%•中膨胀性土：自由膨胀率为10%~20%•高膨胀性土：自由膨胀率大于20%自由膨胀率对工程的影响•基础工程：膨胀土地区的地基承载力较低，容易产生不均匀沉降、裂缝等病害。

•路基工程：膨胀土路基容易产生隆起、裂缝，影响路面的平整度和耐久性。

•边坡工程：膨胀土边坡易发生失稳、滑坡等灾害。

•地下工程：膨胀土对地下工程的衬砌结构产生较大的侧向压力，容易导致衬砌开裂。

膨胀土的处理方法•换土法：将膨胀土挖除，换填不膨胀的土。

•石灰稳定法：向膨胀土中掺入石灰，降低其膨胀性。

•粉煤灰稳定法：向膨胀土中掺入粉煤灰，改善其工程性质。

•排水法：通过排水降低土的含水量，减小其膨胀性。

•深层搅拌法：将水泥、石灰等固化剂注入土中，改善土的工程性质。

注意事项•自由膨胀率只是评价土的膨胀性的一项指标，在工程设计中，还应综合考虑其他因素，如土的矿物成分、结构特征、地应力等。