膨胀土路基
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膨胀土路基
⒊膨胀土路基①首先做好防排水工作。
对施工、生活用水应严格管理，对附近工农业用水应采取有效的截排措施，以防止地表水渗入或冲刷边坡。
②施工安排在非雨季施工，集中力量连续快速施工，分段完成。
路堑开挖必须从上到下分层进行，开挖一层，摊铺一层，尽量减少其暴露时间，减少水分的损失。
对粘性较大的且含水量较高的膨胀土要适当晾干后再进行开挖。
设有防护的边坡，如防护不能紧跟开挖时，暂留厚度不小于0.5m的保护层。
并相应做好临时排水，使路基开挖面不存积水。
对含水量较低的膨胀土，按最佳含水率与实际含水率之差洒水。
③膨胀土填层用重型碾压机械压实。
碾压时必须严格保持最优含水量，压实层铺土厚度不宜大于30cm，土块必须击碎至块径15cm以下。
对膨胀土路堤边坡部分要加强施工控制和检验，控制其液限符合规范要求。
密度系统检验单独进行。
抽验点数按有关规定增加一倍。
液、塑限指数用液塑限联合测定仪检测。
④采用边坡渗沟稳定加固路基段，施工符合施工规范要求；与渗沟连接的封闭、排水设施挡土构筑物要配合紧接完成。
⑤膨胀土路堤的预留沉落高度由现场试验决定。
路堤边坡上不得堆积弃土。
⑥施工中加强施工试验，重点检测液、塑限指数、有机质含量。
出现与设计不符的中强性膨胀土时，根据其塑性指数具体确定填土厚度。
⑦软塑性膨胀土不能作为路基填料，出现时，及时报监理工程师，协商具体处理办法。
⑧对于可以做为路床填料，但含水量较大的土方，采用摊铺晾晒或加石灰等方法，减少含水量，使其达到规范要求。
⑨膨胀土路堑基床换填紧随开挖完成，防止底土暴露时间过长。
开挖一段成形一段。
相应地做好侧沟、天沟、吊沟、排水沟的铺砌，及边坡防护工程。
⑩对于中、弱膨胀土进行石灰处理时，其掺灰处理后的胀缩率不超过0.7，并经扬州市高指审批并经总监助理确认。
A、石灰等级应为三级以上，应现买现用的原则，尽量缩短石灰在工地存放时间，并妥善覆盖保管。
B、掺灰拌和分两步进行：第一步：在取土坑附近取土掺灰、此时掺生石灰，掺灰量为总掺灰量的40％左右，可用挖掘机对其翻拌后打堆闷料，并有适当的闷料时间，闷料时间为48～72小时；第二步：待石灰消解，土壤塑性指数与含水量降低之后，将拌和料运至路基上摊铺、粗平，并达到松铺厚度，撒铺补足剩余石灰剂量。
膨胀土地区路基施工
膨胀土地区路基施工1 膨胀土地区的路基施工,应避开雨季作业,加强现场排水,保证地基和已填筑的路基不被水浸泡。
2 膨胀土地区路基施工,开挖后各道工序要紧密衔接,连续施工,分段完成。
路基填筑后不应间隔太久或越冬后做路面。
3 路堑施工前,先开挖截水沟并铺设浆砌行工,其出口应延伸至桥涵进出口。
4 路堤、路堑边坡按设计修整后,应立即浆砌护墙护坡,防止雨水直接侵蚀。
5 强膨胀土稳定性差,不应作为路堤填料；中等膨胀土宜经过加工、改良处理后作为填料；弱膨胀土可根据当地气候、水文情况及道路等级加以应用,对于直接使用中、弱膨胀土填筑路堤时,应及时对边坡及顶部进行防护。
5.1 高速公路、一级公路、二级公路等采用中等膨胀土用作路床填料时,应作接灰改性处理。
改性处理后要求胀缩总率不超过0.7为宜。
5.2 限于条件,高速公路、一级公路用中等膨胀土填筑路堤时,路堤填成后,应立即作浆砌护坡封闭边坡。
当填至路床底面时,应停止填筑,改用符合表5规定强度的非膨胀土或改性处理的膨胀土填至路床顶面设计标高并严格压实。
如当年不能铺筑路面,作为封层的填筑厚度,不宜小于3Ocm,并做成不小于2%的横坡。
5.3 使用膨胀土作填料时,为增加其稳定性,可采用石灰处治,石灰剂量可通过试验确定,要求掺灰处理后的膨胀土,其胀缩总率接近零为佳。
5.4 可用接近最佳含水量的中等膨胀土填筑路堤,但两边边坡部分要用非膨胀土作为封层。
路堤顶面也要用非膨胀土形成包心填方。
控方地段当挖到路路床顶面以上30cm时,应停止向下开挖,井挖好临时排水沟。
待作路面时,再挖至路床顶面以下3Ocm,并用非膨胀土回填,并按要求压实。
6 高速公路、一级公路路堤原地面处理应按下列规定办理。
6.1 填高不足1m的路堤,必须挖去地表30～6Ocm的膨胀上,换填非膨胀土,并按规定压实。
6.2 地表为潮湿土时,必须挖去湿软土层换填碎、砾石土、砂砾或挖方坚硬岩石碎渣,或将土翻开掺石灰稳定并按规定压实。
膨胀土路基处理方案
膨胀土路基处理方案对填高小于 1.54米的底填方路段和土质挖方路段，路床换填80cm5%石灰土后再超挖换填20cm3%石灰土，然后继续翻挖20cm掺加3%石灰就地碾压，压实度不小于90%。
膨胀土路堑边坡设计遵循“缓坡率、宽平台、固坡脚”的原则，边坡坡率取1:1.5，碎落台宽度2米，边坡防护采用植物防护，以增强景观效果，边坡开挖后，及时防护封闭。
膨胀土路基施工必须满足以下要求：1、膨胀土地区路基施工，应避开雨季作业，加强现场排水，基底和已填筑的路基不得被水浸泡。
2、根据地形特点做好路基施工前的清表，碾压和原地翻松处理工作，挖排截水沟，增大路基表面横坡。
3、根据土场料源做好取土坑土样击实试验，并绘制掺灰后改良土的标准击实曲线。
因料源不同，改良土的最佳含水量和最大干密度存在较大差异，击实时应根据试验选取最佳含水量。
4、掺灰改性处理后的填土，膨胀总率不应大于0.7%，自由膨胀率不大于40%。
5、改性土土料掺灰宜采用“二次”掺灰工艺。
取土坑经第一掺灰的土料上路后，首先保证摊铺均匀，为使含灰量均匀且压实的厚度不大于20cm，松铺厚度宜采用不大于25cm。
对天然含水量较高的土料，摊铺后须用铧犁翻拌和中拖粉碎、晾晒，有效降低含水量后再进行二次掺灰；对天然含水量不高的，在路基上摊铺均匀后，即可二次掺灰。
6、路基填料改性土在耕翻晾晒过程中，施工技术人员必须做好含水量的检测工作，严格控制含水量，对含水量低于最佳含水量，必须采用补水的办法，否则不得成型。
7、施工碾压前，检测人员根据改性土的含水量及设计灰剂量即时补灰，补灰宜采用人工打格布灰，用稳定土拌和机进行粉碎，粉碎后检测颗粒含量，土颗粒的多少直接影响着膨胀土的改良性能，规范要求颗粒细度小于5cm。
8、土粉碎后及时进行灰剂量和含水量测试，当检测所有点含灰量大于设计含水量，含水量大于最佳含水量2～3%点时，即可组织碾压。
当检测的含灰量小于设计灰剂量1%时，需及时补灰。
当含水量偏高时耕翻晾晒。
膨胀土地区路基施工技术要点
膨胀土地区路基施工技术要点1、原地面的处理2、膨胀土的填筑3、膨胀土路堑开挖首先明白什么是膨胀土：具有较大吸水膨胀、失水收缩特性的高液限粘土称为膨胀土。
土的液限WL>40%,塑性指数IP>17，多数在22~35之间。
自由膨胀率一般超40%。
按工程性质分为强膨胀土、中膨胀土、弱膨胀土。
膨胀土地区的路堤会出现沉陷、边坡溜塌、路肩坍塌和滑坡等变形破坏。
路堑会出现剥落、冲蚀、溜塌和滑坡等破坏。
一、膨胀土地区原地面处理二级及二级以上公路路堤基底处理应符合以下规定：1、高度不足1m的路堤，应按设计要求采取换填或改性处理等措施处治。
2、表层为过湿，应按设计要求采取换填或进行固化处理等措施处治。
3、填土高度小于路面和路床的总厚度，基底为膨胀土时，宜挖除地表0.3~0.6m的膨胀土，并将路床换填为非膨胀土或掺灰处理。
若为强膨胀土，挖除深度达到大气影响深度。
二、膨胀土的填筑1、强膨胀土不得作为路基填料。
中等膨胀土经处理后可作为填料，用于二级及二级以上公路路堤填料时，改性处理后胀缩总率不大于0.7%。
胀缩总率不大于0.7%的弱膨胀土可直接填筑。
2、膨胀土路基填筑松铺厚度不得大于300mm;土块粒径应小于37.5mm。
3、填筑膨胀土路堤时，应及时对路堤边坡及顶面进行防护。
4、路基完成后，当年不能铺筑路面时，应按设计要求做封层，其厚度应不小于200mm。
横坡不小于2%。
根据膨胀土自己膨胀率的大小，选用工作质量适宜的碾压机具，碾压时应保持最佳含水量；压实土松铺厚度不得大于30cm;土块应击碎至粒径5cm以下。
在路堤与路堑交界地段，应采用台阶方式搭接，其长度不应小于2m,并碾压密实。
三、膨胀土地区路堑开挖1、路堑施工前，先施工截、排水设施，将水引至路幅以外。
2、边坡施工过程中，必要时，宜采取临时防水封闭措施保持土体原状含水量。
边坡不得一次挖到设计线，应预留厚度300-500mm,待路堑完成后，再分段削去边坡预留部分，并立即进行加固和封闭处理。
公路路基路面设计中膨胀土的处理方法
公路路基路面设计中膨胀土的处理方法
膨胀土是由高度吸水、容易膨胀、易干裂、难透水性等特性的土壤所组成。
在公路路基和路面设计中，膨胀土的存在往往会对路面和路基的稳定性产生负面影响，因此需要采取一些处理措施来减少或避免膨胀土的影响。
1. 路基处理
在路基处理中，可以采用以下措施来处理膨胀土：
（1）改善土壤质地：通过加入掺杂物或土壤改良剂来改善土壤质地，例如石灰、水泥、膨润土等。
（2）加强路基排水：通过设置排水设施、提高路基的排水性能等措施来加强路基排水，避免土体吸水膨胀。
（3）改变路基截面形状：采用“梯形”的路基截面形状，缩小路基厚度，减少路基内部土体受水膨胀的影响。
（4）采用防水膜：在路基和路面之间铺设防水膜以防止土体吸水膨胀，一般选用聚乙烯、PVC等材质。
2. 路面设计
（1）采用非膨胀土建立基层：选用非膨胀性强的土石方材料修筑基层，避免膨胀土对路面的影响。
（2）增加路面厚度：通过增加路面厚度来增强路面的承载力，减小路面被膨胀土损坏的可能。
（3）设置抗渗层：在路面表层设置防水层或防水措施，避免水分渗透到膨胀土中引起膨胀反应。
（4）使用透水混凝土：采用透水混凝土或透水铺装，提高路面的透水性能，避免雨水渗透后膨胀土引起的路面损坏。
通过以上处理措施，可以有效地减少或避免膨胀土对公路路基和路面的负面影响，保证公路的安全及稳定性。
膨胀土路基施工
目录1．膨胀土的主要特征 (1)1．1超固结性 (1)1．2胀缩特性 (1)1．3风化作用 (1)2．膨胀土路基施工安排原则 (1)3．膨胀土路基施工 (1)第七节膨胀土路基施工膨胀土即裂隙粘土，是一种具有裂隙性、胀缩性和超固性的高塑性粘土。
且具失水收缩开裂，吸水膨胀软化，强度可大幅度衰减特征。
膨胀土路基施工必须充分虑这些特性，严格按设计要求和有关规范规定执行。
1．膨胀土的主要特征1．1超固结性因为裂土大都是在更新世以前沉积的土层，曾经受过先期固结，因此，现在露出地表的这部分土是牌超固结状态，随着土体的开挖，超固结膨胀土将会发生卸荷膨胀，使土体内的能量逐渐释放出来，这种卸荷膨胀要持续较长的时间，而且是不可逆的。
1．2胀缩特性膨胀土遇水膨胀软化，失水干缩开裂，这种胀缩效应非常灵敏。
胀缩量的大小取决于土的粘粒含量、矿物万分和特殊的结构等。
1．3风化作用膨胀土表层因受气温、水分频繁变化的影响，反复的胀缩作用加剧土体裂隙的发育，并形成一层明显的风化破碎层，这层厚度一般为 1.0~1.5m，而由这层向深部、风化程度逐渐减轻。
2．膨胀土路基施工安排原则膨胀土路基施工应本着“短开挖、快施工、防浸泡”的原则进行施工，具体地讲：2．1以尽量减小土体开挖后在空气中暴露的时间为前提，施工时应集中力量、连续快速施工。
为避免土体风化，施工时可采取分段开挖，及时封闭的办法。
2．2施工安排时，膨胀土路堤填筑或路堑开挖均应避免在雨季施工。
3．膨胀土路基施工3．1施工前认真阅读设计文件，搞好现场调查，对膨胀土的特性路基施工的工程师应有较深入的了解，以备在施工前做好周密安排，在施工过程中及时应对现场变化。
3．2做好施工组织设计。
膨胀土的施工组织设计特别强调施工方法和施工安排。
前者主要强调在施工过程中的施工工艺程序，后者强调施工过程中的上下工序的衔接。
施工组织设计中必须有应对膨胀土遇雨天时的措施。
3．3膨胀土表层常称为“气候影响层”，“强风化层”或“强活动层”等，该层因受气候变化及风化作用的显著影响，致使裂隙发育，强度急剧衰减，其工程质性质与同一土层的深部有着明显的差别。
膨胀土地区路基施工技术措施
膨胀土地区路基施工技术措施一、膨胀土的工程特性及主要特征具有较大吸水膨胀、失水收缩特性的高液限粘土称为膨胀土。
膨胀土粘性成分含量很高，其中0.002mm的胶体颗粒一般超过20%，粘粒成分主要由水矿物组成。
土的液限WL＞40%，塑性指数IP＞17，多数在22～35之间。
自由膨胀率一般超过40%。
按工程性质分为强膨胀土、中等膨胀土、弱膨胀土三类。
膨胀土的粘土矿物成分主要由亲水性矿物组成，如蒙脱石、伊利石等。
膨胀土有较强的胀缩性，有多裂隙性结构，有显著的强度衰减期，多含有钙质或铁锰质结构，一般呈棕、黄、褐及灰白色。
膨胀土对公路路基及工程建筑有较强的潜在破坏作用。
膨胀土地区的路堤会出现沉陷、边坡溜塌、路肩坍塌和滑坡等变形破坏。
路堑会出现剥落、冲蚀、溜塌和滑坡等破坏。
二、膨胀土地区路基的施工技术要点（一）膨胀土地区原地面处理二级及二级以上公路路堤基底处理应符合以下规定：1.高度不足1m的路堤，应按设计要求采取换填或改性处理等措施处治。
2.表层为过湿土，应按设计要求采取换填或进行固化处理等措施处治。
3.填土高度小于路面和路床的总厚度，基底为膨胀土时，宜挖除地表a30～a60m的膨胀土，并将路床换填为非膨胀土或掺灰处理。
若为强膨胀土，挖除深度应达到大气影响深度。
（二）膨胀土的填筑1.强膨胀土不得作为路堤填料。
中等膨胀土经处理后可作为填料，用于二级及二级以上公路路堤填料时，改性处理后胀缩总率应不大于0.7%。
胀缩总率不超过0.7%的弱膨胀土可直接填筑。
2.膨胀土路基填筑松铺厚度不得大于300mm；土块粒径应小于37.5mm。
3.填筑膨胀土路堤时，应及时对路堤边坡及顶面进行防护。
4.路基完成后，当年不能铺筑路面时，应按设计要求做封层，其厚度应不小于200mm，横坡不小于2%。
（三）膨胀土地区路基碾压施工根据膨胀土自由膨胀率的大小，选用工作质量适宜的碾压机具，碾压时应保持最佳含水量；压实土层松铺厚度不得大于30cm；土块应击碎至粒径5cm以下。
公路路基路面设计中膨胀土的处理方法
公路路基路面设计中膨胀土的处理方法公路路基路面设计中，如果遇到膨胀土地质条件，需要采取一系列的措施来处理。
一、土壤改良措施膨胀土的最关键问题就是其含水量的变化会引起土体体积的变化，因此需要采取土壤改良措施来稳定土壤的含水量。
常用的土壤改良方法有以下几种：1. 混凝土道面：在膨胀土道基表面加设一层混凝土道面，可以有效避免水分的渗透和土壤膨胀。
混凝土道面施工时应注意与土壤层之间要设置一层防水隔离层，防止水分渗透到道基土中。
2. 分层法：将膨胀土分成面积较小的块状或条状土坯，再覆以合适的填料并经过压实处理。
3. 增加外荷载：通过向膨胀土上施加一定的外部荷载，利用外力作用使土体压实，从而减小土体的膨胀变形。
4. 路基加宽：通过加宽路基的方法，增加路基稳定性，减小土体的变形。
5. 加固桩：在膨胀土地基中打入加固桩，用于增加土体的稳定性，减小路基的变形。
以上土壤改良措施可以单独应用，也可以组合使用，具体选择哪种措施，需要根据膨胀土地质情况的具体要求来决定。
二、排水措施排水是膨胀土处理中的重要环节，通过科学的排水措施，可有效减少土壤中的水分含量，从而减缓土体的膨胀变形。
常见的土壤排水措施有以下几种：1. 排水沟：沿路基设置排水沟，通过排水沟将水分引到指定地点进行排泄。
2. 排水管网：在路基中设置排水管网，通过排水管将路基中的水分引到沟渠或汇集地点进行排泄。
3. 排水井：设置一定数量的排水井，用于路基内部的排水处理。
排水井应合理布置，并与排水管道相连，利用重力作用将水分引导到指定地点。
4. 压实排水法：采用较重的均质料进行路基的压实，形成一个基本不渗水或渗水较小的路基结构，从而减少土体中的水分含量。
5. 土工格栅：在路基中设置土工格栅，通过土工格栅的渗水性能，实现土壤中水分的排泄。
三、监测和维护在公路路基路面设计中，对于膨胀土地质条件，需要进行持续的监测和维护工作。
定期进行路基的检查，如发现异常情况及时处理，保持路基的稳定性。
膨胀土地区路基施工
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。
膨胀土路基工程试验路方案
膨胀土路基工程试验路方案1. 引言膨胀土是指在湿润状态下，由于吸湿膨胀而引起体积变化的土壤。
在土木工程中，膨胀土的路基工程施工常常面临一系列的挑战。
为了准确评价膨胀土路基的工程性质和性能，试验路是必不可少的工程手段之一。
本文将介绍膨胀土路基工程试验路的方案。
2. 试验路选址试验路选址需要考虑以下几点：•选取典型膨胀土地段，具有代表性，以反映实际工程情况；•地形地貌平坦，避免出现较大坡度；•土层稳定，无明显的裂隙或滑坡迹象；•无人居住区附近或其他重要基础设施的影响。
在选址过程中需要进行初步地质勘测和土壤试验，以评估选址点的可行性和适用性。
3. 试验路设计3.1 路基结构设计膨胀土路基工程试验路的路基结构应包括以下关键组成部分：•路面层：用于承受交通荷载和分散荷载给下层土体的层，通常由沥青混凝土或水泥混凝土构成；•基层：用于分散荷载给下层土体，通常由碎石或细石混合料构成；•填土层：用于填补地表空隙，调整路基高度和形状，通常由合适的填土材料构成。
3.2 路基试验段划分试验路应根据需要划分成多个试验段，每个试验段应有明确的设计目的和试验内容。
根据试验目的的不同，可以设计以下试验路段：•荷载试验段：用于测试路基在不同荷载条件下的变形、应力等性能；•湿度试验段：用于测试路基在不同湿度条件下的变形、强度等性能；•施工工艺试验段：用于测试不同施工工艺下膨胀土路基的性能。
3.3 试验路布置试验路应尽量保持与实际路基工程一致的布置和几何形状。
路段之间应设置足够的缝隙，以避免相互干扰。
同时，为了方便试验和监测，试验路应设立标志、测点和标尺等设施。
4. 试验方案4.1 荷载试验方案荷载试验是膨胀土路基工程试验的关键内容之一。
试验应根据设计荷载、试验荷载和试验间隔等因素进行规划。
试验过程中，应记录荷载施加情况、路基变形和应力的变化等重要数据，并进行数据分析和结果评价。
4.2 湿度试验方案湿度试验是为了评估膨胀土在湿润条件下的变形和强度特性。
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黏粒含量，亲水性矿物，复杂的颗粒结构形式，裂隙分布的随机性，胶 结物质的存在——比普通黏土更加复杂。
抗剪强度具有典型的变动强度特性：峰值强度极高，残余强度极低，土 体吸水软化。 影响因素：物质成分、周围环境水分变化（干湿循环）、土体密实程度 和初始含水率、上覆压力、裂隙的发育等。
四、膨胀土的工程性质及工程病害
2、滞后破坏理论：膨胀土边坡破坏往往是在开挖后几个月或若干年后才发生。 Chandler，Skempton认为滞后破坏的根本原因除了存在裂隙的关系使c 随时间 降低外，更主要的是由于孔隙水压力达到平衡的速度非常缓慢所致。 3、胀缩效应理论：廖世文等认为膨胀土边坡的变形演化实际上是土体在内营力 作用下，经往复干缩湿胀(干湿循环)，其抗剪强度逐渐衰减的过程；孔官瑞认为 胀缩变形和干湿循环次数只影响有效凝聚力，对内摩擦角影响不大。 4、气候作用层理论；5、分期分带理论；……
六、国内外研究现状及发展方向
4）《公路路基设计规范》规定
三、膨胀土的成分、成因及地理分布
膨胀土的成分
黏土矿物：蒙脱石、伊利石和高岭石 ——决定性
碎屑矿物：石英、斜长石和云母（水云母） ——影响不大
三、膨胀土的成分、成因及地理分布
膨胀土的成分——黏土矿物
共性：结晶度低、晶粒微细、胶体特性显著。 蒙脱石：鳞片状矿物，强烈的结构膨胀性。 伊利石：弱膨胀性。 高岭石：基本不具有膨胀性。
某级荷载下膨胀土的膨胀率按下式计算：
二、膨胀土的定义及判别
膨胀土的判别及分类
工程特性指标： 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。
膨胀力的确定方法：
二、膨胀土的定义及判别Biblioteka 膨胀土的判别及分类
工程特性指标： 线缩率：天然湿度下的环刀土样烘干或风干后，其高度减少值与原高度 之比的百分率。——收缩试验
二、膨胀土的定义及判别
膨胀土的定义：
我国文献：膨胀土、胀缩土、裂隙黏土、膨润土等； 陕南一带：“黄胶泥”； 南方诸省：“晴天一把刀，雨天一团糟”； 印度、中非、东非：“黑棉土”； 日本：“问题黏土”。
……
二、膨胀土的定义及判别
膨胀土的定义：
1）第二届国际膨胀土研究会议： 一种对于湿热等环境变化非常敏感的土； 湿热变化下随湿度的增加或减少而发生膨胀或收缩，并产生膨胀压力或 收缩裂缝； 影响胀缩性的主要成分：蒙脱石黏土矿物。 2）国内对膨胀土的补充定义： 一种吸水膨胀、失水收缩和往复胀缩变形的黏土； 主要黏土矿物成分：蒙脱石-伊利石，或伊利石-蒙脱石。
膨胀土的工程性质
我国膨胀土的主要特征如下： （1）颗粒组成中黏粒(＜2μm)含量大于30%； （2）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； （3）塑性指数多大于17，属液限大于40%的高塑性土； （4）土体湿度增加时，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； （5）膨胀、收缩变形可随环境变化往复发生，导致土的强度衰减； （6）属超固结性黏土。
六、国内外研究现状及发展方向
膨胀土的变形与固结特性 徐永福根据膨胀土的膨胀变形试验，提出膨胀土膨胀变形的模型，得到了膨胀变 形与含水量和压力之间的定量关系。 徐永福运用速率过程理论，研究了非饱和膨胀土的膨胀变形特征，根据速率过程 理论，证明了膨胀土膨胀变形速率与时间在双对数坐标上呈直线相关，膨胀变形 量是时间的幂函数或对数函数。 刘祖德对膨胀土渠坡在剪切过程中的应力-应变关系作了深入的研究，用平面应 变试验模拟实际渠坡的应力应变特征，并在真三轴仪中进行了试验，得到反映主 应力差与轴向应变关系的曲线。 Weston根据不同干密度的黑棉土的膨胀变形资料，总结得到膨胀量(线膨胀量)的 经验公式；Hung和Fredlund 采用二维有限元预测了膨胀土体积变形。
四、膨胀土的工程性质及工程病害
膨胀土的工程性质
膨胀土结构特征与工程地质性质的关系： 具有复杂形式的特殊结构体系——膨胀与收缩性及强度特征。
各种微孔隙的存在——水分迁移变化的必要条件。
各种胶结物质的胶结作用——一定的结构强度
四、膨胀土的工程性质及工程病害
膨胀土的工程性质
2）强度特性 抗剪强度——颗粒间相互移动和胶结作用而形成摩擦阻力
四、膨胀土的工程性质及工程病害
膨胀土的工程性质
3）变形特性 《膨胀土地区建筑技术规范》（CBJ 112-87） 推荐地基膨胀变形计算经验公式：
四、膨胀土的工程性质及工程病害
膨胀土的工程病害
波浪 路面开裂、断板
四、膨胀土的工程性质及工程病害
膨胀土的工程病害
翻浆冒泥
四、膨胀土的工程性质及工程病害
六、国内外研究现状及发展方向
膨胀土的胀缩机理 膨胀土膨胀的矿物学理论——从矿物晶格构造出发； 膨胀土膨胀的物理化学理论——渗透理论、双电层理论应用较普遍； 膨胀土膨胀的物理力学理论——包括有效应力理论、毛细管理论和弹性理论等。 膨胀土的判别分类 南非土木工程研究所Vander Merwe(1964)利用塑性指数、小于2μm 颗粒含量及 黏土活性三个因素建立黏土膨胀势判别分类图对膨胀土进行判别分类。 谭罗荣提出了风干含水量判别法；部分研究者采用多指标数学判别式对膨胀土进 行判别与分类。
膨胀土的判别及分类
3）《铁路工程特殊岩土勘查规程》（TB 10035）的判别标准
表2-2 我国铁路的膨胀土工程地质分类
二、膨胀土的定义及判别
膨胀土的判别及分类
4）《公路路基设计规范》规定
原规范JTJ013-95中膨胀土的工程地质分类
表2-3 膨胀土工程地质分类
二、膨胀土的定义及判别
膨胀土的判别及分类
膨胀土的工程病害
路堑破坏类型： 剥落； 冲蚀； 泥流； 溜塌； 滑坡； ……
四、膨胀土的工程性质及工程病害
膨胀土的工程病害
路堤破坏类型： 沉陷； 纵裂； 坍肩； 滑坡； ……
五、膨胀土工程病害处治技术
夯实法； 物理化学改良法； 封闭包盖法（包边法）； 换填法。 坡面防护法； 支挡法。
六、国内外研究现状及发展方向
膨胀土的渗透性 Richards将Darcy 定律推广应用到非饱和渗流中，建立起水相渗流所满足的控制 方程，通常称为Richards 方程。
在有限差分数值模拟方面，Rubin研究了二维饱和-非饱和土中的非稳定流，用有 限差分方法给出了二维Richards 方程的数值解。Freeze研究了三维地下含水层 饱和-非饱和非稳定流，并给出了数值解法。 黄俊等采用Galerkin 有限元法结合隐式向后差分法，编制出简单合理和切实可行 的计算程序SUSED。 包承纲根据实验结果对压实非饱和土依其含水量的不同，提出了气相的完全连通 、部分连通、内部连通和完全封闭四种气相形态，并研究了不同气相形态与孔 隙压力消散规律的关系，并以毛细压力试验、气渗透性试验以及孔隙压力消耗试 验进行了验证。
采用非膨胀土、石灰改性土或其它改性土包边进行封闭、隔水。 防渗复合土工膜采用“二布夹一膜”
五、膨胀土工程病害处治技术
换填法
换填时宜采用非膨胀性土、灰土或改良土；
适用于膨胀土层较薄的地区； 膨胀土层较厚的地基可采用部分挖除，铺设砂、碎石垫层的方法。
五、膨胀土工程病害处治技术
坡面防护法
——设置圬工结构或植物防护措施
六、国内外研究现状及发展方向
膨胀土的强度特性 1、渐进性破坏理论：Bjerrun认为超固结膨胀土边坡的破坏是渐进性的，强度不 一，其抗剪强度并非在滑动面上同时发挥；Skempton认为在渐进性破坏时，强 度并不一定降低到残余强度，并且初次滑动的强度明低于峰值强度；廖济川利用 现场滑动面推求现场平均强度，其值介于峰值强度与残余强度之间。
五、膨胀土工程病害处治技术
夯实法
增大干密度，减少含水量
五、膨胀土工程病害处治技术
物理化学改良法
——按一定比例掺入物理化学改良剂改善或抑制膨胀土的胀缩特性
主要改良剂： 石灰类改良剂 水泥类改良剂 工业废渣类改良剂 水玻璃类改良剂 有机类改良剂
五、膨胀土工程病害处治技术
封闭包盖法
路基设计原理
——膨胀土路基
目录
一、概述
二、膨胀土的定义及判别 三、膨胀土的成分、成因及地理分布 四、膨胀土的工程性质及工程病害 五、膨胀土工程病害处治技术 六、国内外研究现状及发展方向
一、概述
特殊性黏（粘）土——自然地质过程，多裂隙和显著胀缩特性；
极为严重的经济、资源损失，生态环境破坏与水土流失； 工程界的“癌症”； 成为公路、铁路交通建设中最突出的工程病害问题之一； 研究的意义。
二、膨胀土的定义及判别
膨胀土的判别及分类 合理判别方法：现场定性和室内试验指标相结合。 指标：自由膨胀率，膨胀率，膨胀力，胀缩总率等。
二、膨胀土的定义及判别
膨胀土的判别及分类
工程特性指标：
膨胀土的自由膨胀率按下式计算：
二、膨胀土的定义及判别
膨胀土的判别及分类