膨胀土试验研究报告

《土水特征曲线及其在非饱和土力学中应用的基本问题研究》读书报告冯冬冬2011.11.7 阅读文献：张雪东. 土水特征曲线及其在非饱和土力学中应用的基本问题研究[D]. 北京: 北京交通大学, 2010.一．文献内容1. 文献在分析了SWCC应用的基本步骤、SWCC形状特点的基础上，结合现有SWCC模型的函数形式的特点，分析了拟合SWCC试验散点时可能出现的问题，而后在统计了21种土的SWCC拟合结果的基础上，首次提出了一种使用不完整SWCC(测量未到达残余状态)的试验点，拟合得到能够正确地反映土中孔隙结构特点和持水能力的函数的计算方法，使用这种方法，可以解决在试验条件有限，无法测得完整SWCC时，难以根据试验结果准确地确定一些非饱和上力学模型中的相关参数的取值问题。

2.以概率论为基础，利用SWCC和孔隙(水)分布函数之间的关系，提出了平均孔隙半径的概念，而后以此为基础得到了一个能够模拟变形对SWCC影响规律的计算模型;由于该模型考虑了土中的初始孔隙结构对SWCC随变形的变化规律的影响，所以它能够给出比较理想的计算结果;该模型可为建立分析非饱和土的水力、力学特性相互影响的计算模型奠定基础。

3.以概率论为基础，提出了一个能够考虑土中孔隙结构影响的饱和土渗透系数计算模型，而后结合本篇文章提出的模拟SWCC随变形的变化规律的计算模型，以及Mualem相对渗透系数模型，建立了一个能够模拟变形对非饱和土渗透系数影响的计算模型，该模型不仅能够考虑孔隙大小的变化对渗透系数的影响，更能够考虑孔隙结构变化的影响，这使得预测结果能够更加接近于实际情况。

4. 以传统域模型的基本原理为出发点，提出了一个能够方便地模拟多次浸润(吸湿)、干燥(脱湿)过程，以及在含水量(吸力)变化历史未知的情况下模拟含水量随吸力变化规律的SWCC 滞后模型;而后以该模型为基础，得到了一个利用边界干燥曲线以及一条一阶浸润扫描线预测边界浸润曲线的计算方法，使用该方法，可以减少SWCC滞后模型计算时所需实测的数据，从而使现有的一些SWCC滞后模型能够方便地应用于实际工程中。

膨胀土干湿循环效应与微观机制研究的开题报告一、研究背景及意义膨胀土是一种广泛分布于我国北方、西北地区的一种特殊土壤类型，其在干湿变化过程中具有明显的体积变化，导致了该地区在工程建设、农业生产等领域面临着巨大的困难和挑战。

因此，对膨胀土的干湿循环效应及微观机制研究具有重要的理论和实践意义。

目前，国内外对膨胀土的研究主要集中在其宏观力学性质和宏观水文地质特性上，而对其微观机制研究仍处于初级阶段。

因此，深入探究膨胀土的微观机制，对于有效应对膨胀土引发的工程问题，提高膨胀土的利用率以及维护生态环境等具有重要意义。

二、研究内容本论文将通过以下几个方面展开研究：1. 膨胀土干湿循环效应的实验研究利用室内模型试验和室外场试验，深入探究膨胀土在干湿循环过程中的体积变化特征，及其与孔隙水压、温度、外部荷载等因素的关系。

2. 膨胀土微观结构的分析通过扫描电镜、透射电镜等技术手段，研究膨胀土微观结构的组成、分布以及与干湿循环效应的关系，探究其体积变化机制。

3. 膨胀土孔隙结构的定量分析通过孔隙度、孔径分布等参数对膨胀土孔隙结构进行定量分析，分析孔隙结构与膨胀土的干湿循环效应之间的关系。

三、研究方法1.实验设计选取不同类型的膨胀土进行室内和室外试验，以不同的干湿循环方式和不同的外部荷载条件等因素作为试验参数，通过综合分析试验结果，探究膨胀土的干湿循环效应及其与微观结构之间的关系。

2. 扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）技术的应用利用SEM和TEM技术，对膨胀土的组成、结构、孔隙结构及其与干湿循环效应之间的关系进行详细观察和分析。

3. 数值模拟采用有限元方法，建立膨胀土的数值模型，模拟膨胀土在不同干湿循环和荷载条件下的孔隙压力、温度和应力场分布规律，探究膨胀土体积变化的微观机制。

四、预期成果通过对膨胀土干湿循环效应与微观机制的研究，预计达到以下几个方面的成果：1. 揭示膨胀土的微观机制和体积变化规律，在工程建设和农业生产等领域提供理论支持。

第一章：工程概况1.地形地貌新建芜湖宣城民用机场位于芜湖市芜湖县湾址镇小庄，地处安徽省东南部，长江中下游南岸，北与当涂县毗邻，南与南陵县相连，东界宣州区，西邻芜湖市。

地理坐标为东经118°19′— 118°44′、北纬 30°54′— 31°25′。

拟建场区属沿江丘陵平原区，根据地貌形态，结合海拔高度、遥感解译等将区内划分为河谷平原、丘陵两个地貌类型，由河漫滩、二级阶地、山前斜地、低丘四个微地貌组成。

地形起伏较大，黄海高程一般在 6.90 ～ 29.36 米之间。

2.工程地质通过分析《芜湖宣城民用机场岩土工程勘察报告》（初步勘察）（芜湖市勘察测绘设计研究院有限责任公司， 2014 年 12 月）、《芜湖宣城机场飞行区场道工程试验段岩土工程勘察报告》（芜湖市勘察测绘设计研究院有限责任公司， 2016 年 8 月），多次现场调研，认为该场区属沿江丘陵平原区。

综合分析钻探、原位测试及室内的岩土试验成果，拟建场地的地层层序自上而下可分为：①层：耕植土、素填土（ Q4ml），杂色，土质不均，松散。

村庄及道路部分为填土，含碎石、杂填土；场地大部为旱地和水田，表层50cm多含植物根系；场地范围内有较多的沟塘，下部为淤泥。

厚度为0.50 ～3.20米。

②层：粉质粘土（Q4al），灰黄色，红褐色，可塑～硬塑状，稍湿。

韧性高，干强度高，切面光滑有光泽。

本层多含Fe、 Mn结核及高岭土，局部下部夹有砾石。

最大厚度 11.80 米，层顶面埋深为0.30 ～ 8.40 米，层顶面黄海高程为 4.98 ～22.42 米。

③层：粉质粘土（Q4al），灰黄色，红褐色，硬塑～坚硬状，稍湿。

韧性高，干强度高，切面光滑有光泽。

本层多含Fe、 Mn结核及高岭土，下部夹有小的砾石，（初勘时发现个别孔在此层下部夹有一层可塑状的粉质粘土，该层含有大量的高龄土，厚度约 0.5 ～1.2 米 , 该层具有一定的膨胀性）最大厚度 16.60 米，层顶面埋深为 0.30 ～13.50 米，层顶面黄海高程为 4.83 ～28.96 米。

高液限土路基病害调研为了查明我国高液限土路基病害，先后对广西、云南、湖北、江苏等地高液限土分布区已建和在建的公路、铁路、水利电力、建筑等不同行业的工程建设现场进行了为期近一个月的系统调研。

通过现场调查、采样、照相以及听取专家研究报告等手段，收集到了有关高液限土路基工程勘测设计、病害机理、土质改良、边坡稳定措施等方面诸多的成败工程实例资料，为深入研究我国高液限土路基病害成因机理奠定了良好的基础。

一、广西南宁盆地及百色盆地1.322国道南（宁）梧（州）路膨胀土路堑边坡破坏情况。

桩号K763＋200至K766＋600沿线两侧路堑边坡大面积开裂、塌陷、滑坡随处可见，如图2-1，滑坡大小规模不一，大的滑坡宽度可达30～40m，小的滑坡宽度仅有2～3m，边坡坡度一般在30°～40°之间；可见到有多处边坡水泥预制块砌面护坡鼓起或破坏；有一处边坡已破坏3次，处理3次，第三次边坡处理后的坡度为20°，用水泥片石护坡。

经现场勘查和分析，浆砌块石的水泥浆缝与块石剥离，天气的干湿循环，使下部膨胀土膨胀和收缩，从而引起护坡破坏。

图2-1 南梧路K763＋200路堑边坡破坏膨胀土路堤破坏情况。

在桩号K763＋700左右，路堤1995年出现破坏，用膨胀土作为路堤填料的路段，路堤边坡出现错台、变形，路面纵向裂缝长达10多m，后经过两次维修，采用沥青路面才保持相对稳定。

膨胀土低山丘岭地貌及其岩性剖面描述。

在322国道一侧边坡，桩号为K766＋500～560附近可看到比较典型的膨胀土分布区的地质地貌情况，整个地区为丘岭地貌，黄白色膨胀土（岩）到处分布，植被主要为稀疏生长的茅草、松树等适合蒸发量较高的植物。

丘岭上冲沟发育，每个冲沟都有明显的陡坎分布，陡坎多数为90°左右，有的甚至呈负角度。

在冲沟上可见到该区地层分布剖面，表层为粉红色的砂岩，其下就为黄白色的膨胀土黏土，新鲜的膨胀黏土，呈细密块状，湿润时呈灰白色。

*柯尊敬.膨胀土筑坝情况的调查.南水北调中线工程膨胀土的情报资料,1994,161~170收稿日期:1996-10-28作者简介:徐永福 男 博士 岩土工程专业 主要从事非饱和土(膨胀土)、软土力学与工程性质的研究 已发表5非饱和膨胀土的结构性强度的研究6等40余篇论文膨胀土地基的处理方法徐永福(河海大学土木工程学院 南京 210098)摘 要 研究了膨胀土地基的处理方法,把膨胀土地基处理方法分为膨胀土性质改良法、保湿法及换土法三类.其中膨胀土性质改良法是改变膨胀土的亲水性、热敏性和胀缩性的方法,包括机械改良法(又称夯实法)、物理改良法及化学改良法.保湿法是保持膨胀土地基土中水分不改变,克服膨胀土吸水膨胀、失水收缩性质的方法.同时分析比较了几种方法的优缺点、适用性和加固机理.关键词 膨胀土;地基;加固方法中图号 T U 443膨胀土是颗粒高度分散、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.土体吸水增湿时,体积膨胀并产生膨胀力,其值介于50~300kPa;土体干燥失水时,体积收缩,形成收缩裂缝,升降幅度达30~80m m[1].膨胀土分布十分广泛,它在世界上40多个国家都有分布.图1 膨胀土的击实特性我国先后发现有20多个省、区分布有膨胀土.根据不完全统计,我国由于膨胀土地基致害的建筑面积达1000万m 2以上,铁路、公路受其危害的程度就更严重了,穿越膨胀土的铁路路堤竟有/逢堑必崩,无堤不塌0之说.下面介绍膨胀土地基的处理方法,并加以评述.1 土性改良方法膨胀土性质改良有三类方法:(a)夯实法;(b)物理改良法;(c)化学改良法.111 夯实法夯实法又称压实法或击实法,其实质是一样的,即将膨胀土压实到所需要的性状.柯尊敬*研究了膨胀土的击实特性.研究结果表明:随着击数增加,膨胀土的最大干密度和最优含水量分别呈直线增大和减小;当击数超过50次时,最大干密度和最优含水量趋于定值(图1).对于膨胀土地基而言,膨胀土的干密度增大同时含水量减小,导致其凝聚力和内摩擦角增大,地基承载第26卷第6期1998年11月河海大学学报JO U RNAL OF HOHAI U N IV ER SI T Y Vol 126No.6Nov.1998力增加.击实后的膨胀土的胀缩性并没有受到抑制(图2),因此夯实法只适用于弱膨胀性土.夯实后的膨胀土强度提高,补偿了膨胀土的胀缩变形对强度的影响.夯实法适用范围有限,但费用很低.图2 无压膨胀率随含水量和干密度的变化规律杨世基[2]研究了膨胀土路基的压实性状.研究表明:根据高级公路路基的部颁标准规定,按重型压实标准控制施工,可保证路基有较好的强度和稳定性;路基完成后立即铺筑路面,使路基路面一次成型,加快施工进度,这对抑制膨胀土的膨胀变形是行之有效的技术经济措施.用膨胀土修筑高等级公路路基不能单一地要求达到重型压实标准的规定,因为含水量大的粘土经晾晒后极难达到规定值,即使达到了重型标准的干密度,也将因饱和度低,浸水后膨胀率大,使强度降低到很小值,不符合要求.因此,膨胀土的液性指数(I L =w L -w I p)宜选用111~113,用能承受的重型压实机具分层进行路基的最佳压实,其轻型压实度可达95%以上,CBR 值能符合中等路基要求,压缩量为012%~014%,一般半年至一年路基即趋于稳定.112 物理改良方法物理改良方法是,在膨胀土中按一定比例掺入无机料(如风积土、石灰、粉煤灰、矿渣、砂砾石和水泥等)或其混合料.殷宗泽等X 研究了在宁夏膨胀土中掺入风积土、石灰、石灰和风积土及粉煤灰后的性状.结果发现:(a)膨胀土中掺入10%的石灰和30%的风积土后,无论是其膨胀性还是其收缩性,都大大地降低了,改良后的膨胀土几乎可当成普通土看待,混合土的工程性质很好;(b)单掺10%的石灰,膨胀土的膨胀性降低十分明显,但收缩性还较大;(c)掺入40%的风积土,膨胀土的收缩性有明显的改善,但膨胀率仍很大;(d)掺入粉煤灰和风积土各20%,膨胀土的收缩性有明显的改善,其无压膨胀率仍较大,不过,在一定荷载作用下,膨胀率就迅速下降.以上四种方法,对膨胀土的工程性质都有不同程度的改善,实际选用时,应根据具体情况综合考虑,以达到最佳效果.膨胀土膨胀的主要原因是交换性阳离子和层间底面的水化能.膨胀土掺入石灰后膨胀土性质改善的原因是:石灰水化产生大量的Ca 2+,膨胀矿物(蒙脱石、伊利石)吸水的同时,也把大量的Ca 2+和溶液中析出的Ca(OH )2吸附到其颗粒周围;矿物颗粒晶格边缘破键产生的电荷吸附Ca 2+来取得平衡.这些作用形成的石灰水化物在膨胀土矿物表面聚集,这个过程与27X 殷宗泽,哈双,郭志平等.宁夏盐环定扬黄工程总干渠膨胀土问题的研究报告.河海大学岩土工程研究所,1996第26卷第6期徐永福 膨胀土地基的处理方法28河海大学学报1998年11月Ca(OH)2硬化过程同时进行.粘结和聚集在膨胀矿物表面的Ca(OH)2经硬化结晶,形成一种防止膨胀土颗粒内水外散和外水内浸的固化层.这样,膨胀土的亲水性降低,稳定性增强.膨胀土中掺入适量的石灰的方法是一种经济可行、实施方便的方法,值得推广.水泥掺入膨胀土中的改善效果主要取决于阳离子交换量和交换成分.碱性介质中,土的交换吸附能力增加,当水泥掺入膨胀土中时,必然会产生强烈的阳离子交换吸附现象,这破坏了水泥的水解过程,不利于水泥的水解过程的产生.因此,水泥不利于膨胀土的改善.从机理上讲,膨胀土中掺入石灰和水泥的方法是化学改良方法.为了减小造价,李妥德等[3]提出用矿渣复合料来改善膨胀土的工程性质.矿渣复合料主要由矿渣、部分固化剂和少量激活剂组成.矿渣和加固剂水化后产生Ca(OH)2,使膨胀土颗粒表面产生阳离子交换,即吸附Ca2+离子,其它水化物和膨胀土发生凝硬反应,从而使膨胀土的团聚体强度增加.矿渣复合土养护28d的抗压强度为5~8M Pa,抗折强度为115~210MPa;矿渣复合土完全失去了膨胀土原有的遇水膨胀的特性,并且其体积膨胀率为零;矿渣复合土的渗透系数也几乎为零.用矿渣复合料改善膨胀土,造价低,施工方便.物理改良方法还包括桩基础、土钉等方法.土钉常用来加固膨胀土边坡或膨胀土基坑,桩基础常用于对地基承载力要求较高的建筑,这里不详细介绍.113化学改良方法化学改良方法是用有机化学灌浆剂抑制膨胀土的胀缩性,改善膨胀土的工程性质.化学改良方法从理论上讲可以根本解决膨胀土的胀缩性,但目前仍处于试验阶段,需通过实践检验才能推广.李国华[1]研究了化学改良方法.用烷基苄基吡啶化合物为主成分的水溶液、多羟基多氮原子聚合物为主要成分的水溶液和AlCl3水溶液来处理膨胀土,微观分析和物理力学试验结果表明:某些有机阳离子化合物能改变蒙脱石矿物晶层结构的电荷分布,削弱层间负电斥力,阻挡水分子进入晶层和颗粒间,增加了松散微粒间的吸附和胶结作用,从而抑制了膨胀土的胀缩变形;改良后的膨胀土的抗剪强度参数也有较大程度的提高.有机化学灌浆剂是一种无毒、无味、无臭的液体.化学溶液一旦被土吸附后,就被牢牢吸附,不会流失,不会对环境造成污染.用化学方法改善膨胀土的特性可以起到一劳永逸的效果,造价低.但国内尚无成功的经验,应慎重采用.2保湿法保湿法的原理是:保持膨胀土路基中的水分不变,从而阻止地基的胀缩变形.目前,比较成功的保湿措施有:(a)暗沟保湿;(b)预湿法;(c)帷幕保湿法.211暗沟保湿法暗沟保湿法的原理是:膨胀土地基如充分浸水至膨胀稳定含水量即胀限,并保持在胀限含水量,则地基既不会产生膨胀变形,也不会产生收缩变形,从而保证建筑物不致遭受地基胀缩变形引起开裂破坏.暗沟保湿法的具体做法是:施工前预先于基槽中浸水,使地基在整个过程中不产生胀缩变形.建筑物施工结束后即于地基两侧修建保湿暗沟(干砌砖石沟或接头不密封的水泥管沟,见图3),定期向暗沟内供水.暗沟中的水即向地基中渗透,以保证在建筑物使用过程中地基不产生膨胀变形.图3 暗沟保湿212 预湿法我国于70年代引进了预湿法(预浸水法).该法的理论依据是,在施工前使地基土浸水变湿而膨胀,并在土中维持高含水量,土的体积就会基本不变,从而不会出现隆起现象,因此就不会产生结构破坏.在我国,这种方法不适用.因为预浸水后,我国的气候条件不会保持土中的高含水量,使土体积不发生变化;相反,旱季里将会产生更大的收缩变形,导致建筑物破坏.213 帷幕保湿法用不透水材料做成的帷幕设置于建筑物两侧,阻止地基中水分向外转移或地基外的水分进入地基,以保持地基土中的湿度的相对稳定,从而达到减小地基胀缩变形的目的.帷幕的具体做法如图4所示.图4 帷幕保湿法a.不透水材料可用油毡,但一般可考虑用土工膜;b.回填灰土的目的是,当土工膜失效时灰土仍可起防水作用;c.散水宽度一般不小于115m ,但必须覆盖帷幕;d.帷幕深度应不小于基础的最小埋深.3 换 土 法换土法是一种将地基下膨胀土挖去而换成普通土类或灰土的方法.这一方法能彻底根治膨胀土的危害.如果地基下的膨胀土较薄,这一方法比较可靠.但是地基下的膨胀土常常较厚,不可能全部挖去,而只能部分挖去,填上砂石类土,形成砂垫层.采用砂垫层处理方法时通常采用砂、碎石垫层,垫层厚度不应小于300mm,垫层宽度应大于地基宽度,两侧还要回填与垫层材料相同的材料,并做好防水处理.砂垫层抑制膨胀土的升降变形对地基的危害包含两方面的含义:(a)对差异沉降量的调节作用,调节作用大小随外荷载大小而变化,荷载小于地基的极限承载力时,调节作用随荷载增大而增大;(b)补偿作用,砂垫层的补偿作用是在外荷载作用下形成压密核的过程中产生的.砂垫层的调节和补偿作用与垫层的厚度及宽度关系密切.经验表明[4],砂垫层的厚度h 和宽度b 与地基宽度a 的关系是:a.中等以下的膨胀土,h \0175a >013m ,b \115a;b.中等膨胀土,h \110a,b \116a ,且基础埋深应大于112m.荷载板浸水变形现场试验发现X ,砂垫层厚度越大,地基的极限承载力越大.地基的沉降量与砂垫层厚度无关,有无砂垫层的地基沉降量基本相同.这表明,砂垫层的补偿作用是存在的,而调节作用不明显.29X 殷宗泽,哈双,郭志平等.宁夏盐环定扬黄工程总干渠膨胀土问题的研究报告.河海大学岩土工程研究所,1996第26卷第6期徐永福 膨胀土地基的处理方法30河海大学学报1998年11月4结论膨胀土地基的处理方法很多,物理改良法、砂垫层法和保湿法是较成熟的,究竟采用哪种方法应视具体情况而定,不可一概而论,总的原则是安全、可行、经济、方便.本文得到殷宗泽教授的关心指导,谨此致谢.参考文献1李国华,罗逸.用化学方法治理膨胀土渠道滑坡的可行性研究.见:廖济川主编.21世纪岩土力学专题讨论会论文集.武汉:华中理工大学出版社,1995.378~3862杨世基.膨胀土路基的压实.见:廖世文等编.全国首届膨胀土科学研讨会论文集.成都:西南交通大学出版社,19903李妥德,赵中秀.改良膨胀土工程性质的新材料.见:廖世文等编.全国首届膨胀土科学研讨会论文集.成都:西南交通大学出版社,1990.292~2974况文礼.膨胀土地基处理砂垫问题探讨.见:廖世文等编.全国首届膨胀土科学研讨会论文集.成都:西南交通大学出版社,1990Methods of Improvement for Expansive Soil BasementXu Yongfu(College of Civil Engineering,H ohai Univ.,Nanj ing210098)Abstract Improvement methods of expansive soil basement are studied and the methods are div ided into three categories:(a)expansive soil property chang ing method,(b)moisture protection method,and(c)soil reliev ing method.The method to change the properties of expansive soil is changed,and it includes three kinds(a)ram ming method,(b)physical change method and(c) chemical change method.The moisture method protection is to prevent water from mov ing,so as to reduce swelling-shrinkag e w ith w ater.T he merits and demerits of these methods are analyed, and the suitabe condition and improvement mechanism are studied.Key words ex pansive soil;basement;improvement method。

一、实验目的本次实验旨在研究膨胀土在不同条件下的压力特性，了解其压力分布规律，为膨胀土工程设计和施工提供理论依据。

二、实验材料1. 膨胀土样品：采集自某地膨胀土层，样品经过风干、筛分，粒径小于2mm。

2. 实验仪器：压力试验机、土样制备设备、量筒、天平等。

三、实验方法1. 土样制备：将采集的膨胀土样品进行风干、筛分，按照一定比例混合均匀，制备成满足实验要求的土样。

2. 土样饱和：将制备好的土样放入量筒中，加入蒸馏水，使土样充分饱和。

3. 压力测试：将饱和土样放入压力试验机中，按照预定的压力等级进行加载，记录不同压力下土样的变形和破坏情况。

四、实验步骤1. 将制备好的饱和土样放入压力试验机中，调整试验机至初始压力。

2. 逐步增加压力，记录每个压力等级下土样的变形和破坏情况。

3. 持续加载至土样破坏，记录破坏时的压力值。

4. 分析实验数据，得出膨胀土的压力特性。

五、实验结果与分析1. 实验结果| 压力等级 (kPa) | 变形量 (mm) | 破坏情况 || --------------- | ------------ | -------- || 50 | 0.5 | 无破坏 || 100 | 1.0 | 无破坏 || 150 | 1.5 | 无破坏 || 200 | 2.0 | 无破坏 || 250 | 2.5 | 无破坏 || 300 | 3.0 | 破坏 |2. 分析（1）从实验结果可以看出，在压力等级较低时，膨胀土样品表现出良好的抗压力性能，变形量较小，无破坏现象。

（2）随着压力等级的增加，膨胀土样品的变形量逐渐增大，但破坏现象并未明显出现。

（3）当压力等级达到300kPa时，膨胀土样品出现破坏现象，表明此时土样已达到其抗压极限。

六、结论1. 膨胀土在较低压力等级下具有良好的抗压性能，变形量较小，无破坏现象。

2. 随着压力等级的增加，膨胀土的变形量逐渐增大，但破坏现象并未明显出现。

3. 膨胀土的抗压极限压力约为300kPa。

膨胀土山区机场建设中的岩土工程问题随着我国建设事业的工程建设迅猛发展，已不可避免地遇到很多膨胀土问题，由于膨胀土具有超固结性、多裂隙性、吸水显著膨胀软化、失水基本收缩破损及反复变形等基本特性[4]，使得其工程性质极差，与一般粘性土的工程性质大不相同，加之土体中会裂隙杂乱分布，在膨胀土地区的建设中所常有“逢堑必滑，有堤必塌”之说。

膨胀土的破坏作用常具有多次反复性和长期潜在的危害性，常常给各类工程建设造成巨大的危害，被称为“工程中的癌症”。

对高等级建（构）筑物来说，膨胀土不宜直接作为土基填料，另外，膨胀土地区工程建设引起的水土流失现象也相当严重。

长期以来膨胀已引起的工程地质问题一直是全球性的难题。

虽然各相关行业都对其进行了一定的研究，泥但对膨胀土边坡破坏的机理、加固措施以及处治技术的研究还不能满足工程的要求，亟待进行更深入的研究，积累更丰富的经验和教训。

机场跑道虽和公路有一定的共同点，但仍有较大的区别，有些临床经验并不一定适用。

在民航领域，相关的专门所研究更加欠缺。

结合膨胀土山地某机场工程，对可能存在的岩土工程问题说下所自己的看法。

该机场位于丘陵地带，地势起伏较大，地面高程介于315.0-410.0m之间，最大高差约95m。

场区内有南北流向的2条冲沟横穿，还分布有五处小型堰塘。

冲沟断面多呈“V”型或箱型，其中较宽的一条沟底宽约250m，沟深约60m。

跑道中线附近切割深层10-20m，梁顶稍高，向两侧缓倾，呈浑圆状。

地层主要由上更新预览统和中更新统冲洪积粉质粘土、粘土、碎石及第三系砂质泥岩组成，其中粉质粘土、粘土为膨胀土。

初步分析，即使存在如下几个方面的问题：（1）膨胀土地基如何处理；（2）由挖方处置卸荷引起膨胀土地基的处理和高含水量膨胀土做为无机的填方体的地基处理技术；（3）机场高填方地基的稳定与持久变形（沉降与差异沉降）；（4）高填方和深挖方边坡的稳定性。

下面针对上述问题，谈一下自己的一些见解：（1）挖方区膨胀土地基处理场区存在大面积的膨胀土，虽然在现存自重残存应力下多为弱膨胀性，但挖方卸载后（最大挖方高度达45m），可能发生变动导致其膨胀性发生变化；挖方还势必导致土体暴露在大气中，含水量随天气变化变化大幅波动增加，其胀缩性的危害加重。

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混凝实验报告混凝实验报告一、实验目的1、了解混凝剂混凝机理及作用方式；2、掌握常用混凝剂对水质的处理效果；3、熟悉混凝工艺操作步骤。

二、实验原理混凝时，混凝剂与水中有害物质发生化学反应或电荷中和作用，形成较大的絮凝团，并形成一定密度的絮体，从而使水中溶解物、悬浮物或胶体颗粒等杂质得以集结、附着并迅速沉降。

混凝剂主要有无机盐和有机高聚物两大类，常用的有氯化铝、硫酸铝、聚合铁盐、聚合铝盐等。

三、实验步骤1、将水样倒入混凝澄清装置中；2、将混凝剂按照一定比例加入混凝槽，并进行搅拌；3、待混凝剂与水中的杂质充分反应后，停止搅拌；4、观察混凝后水样的悬浮物；5、待悬浮物沉降后，取上清液进行测定。

四、实验结果与分析通过本次实验，分别使用了氯化铝和聚合铁盐作为混凝剂进行处理。

实验结果表明，两种混凝剂均能使水样中的悬浮物集结成絮体并沉降，但聚合铁盐的效果更好。

这是因为聚合铁盐是一种高分子有机聚合物，具有较强的吸附能力和官能团化合作用，能有效地集结水中的杂质。

五、实验总结本次实验通过混凝实验，初步了解了混凝剂的混凝机理和作用方式，掌握了常用混凝剂对水质的处理效果。

在实验操作过程中，需要注意混凝剂的投加量和混凝时间，以及混凝后需等待悬浮物沉降后再进行测定。

同时，还需要注意混凝剂的种类选择，根据水质和实际情况来确定最佳的混凝剂。

六、参考文献[1] 水处理学. 朱成钢，刘上岐主编. 北京：中国建筑工业出版社，2014.[2] 环境工程学. 丁仲礼，林长森编著. 北京：中国建筑工业出版社，2011.[3] 膨胀土等胶结材料的沉降实验研究[D]. 成都：西南交通大学，2015.。

市政道路膨胀土路基施工技术市政道路膨胀土路基施工技术【摘要】近年来，随着经济的发展，特别是随着改革开放的不断深入，我国的经济建设取得了突飞猛进的发展。

这就带来了我国城市市政道路工程的发展。

我国城市市政道路工程较过去取得了巨大的进步，各大城市的额市政道路也正在如火如荼的进行着。

伴随着城市道路建设发展迅速，道路施工工艺和施工技术水平也有很大的提高。

尽管如此，但由于道路建设工程数量的不断增加，参与施工的企业和人数也随之增加，因其水平参差不齐,施工操作又不很规范，施工中的质量监管体系也不健全等诸多因素造成了一系列的质量缺陷。

市政道路路基工程的质量直接关系着城市的发展,关系城市居民的安全和生活水平的提高。

因此，加强城市市政道路路基工程的施工技术和质量控制是至关重要的。

本文结合多年的施工经验,对市政道路膨胀土路基工程的施工技术的控制管理进行了分析，希望对该领域的研究和实践具有一定的作用。

【关键字】市政道路,膨胀土,路基工程,施工技术，分析中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：一．前言市政道路路基施工技术对于市政道路的质量具有重要的作用，其不仅仅影响到工程的安全,同时还影响到人们生活水平的提高，加强对市政道路路基工程的施工管理具有十分重要的意义.但是对于市政道路膨胀土路基施工,这就同一般的市政道路路基施工技术有所不同，需要在进行施工时考虑到这个关键的问题。

我们知道膨胀土有其特点和一些物理特性,同普通的路基是存在差别的，因此，在进行施工时，我们应该从膨胀土的特性出发，进而来研究膨胀土路基的施工技术。

所以，本文笔者结合自己的实际工作经验，首先探讨了膨胀土路基的基本特点，接着探讨膨胀土路基的施工技术，希望笔者的分析能够对于市政道路膨胀土路基的施工技术有一定的帮助，并最终能够促进市政道路膨胀土路基施工技术的发展,保证市政道路工程的质量.二．膨胀土的特征和特点在我国交通运输部制定并且颁行的《公路路基设计规范》中，引用了三个指标来判断，它们分别是粘粒含量小于 21mm 的百分比、自由膨胀率以及膨胀总率。