浅谈膨胀土的危害与石灰改良处理
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三 、膨 胀 土 改 良 法 的 作 用 机 理 与 工 程 处置 （） １ 作用 机 理 ： 良法 是 为 了 改变 膨 胀 土 的亲 水 性 、 敏 性 和胀 缩 性 改 热
２ 生物改 良法是利用微生物 自身 以及其新陈代谢的产物来改 良膨胀 、 土， 优点是改 良效果 持续 时间长 ， 有望 根治膨 胀 土灾害。缺 点是成 本 并
势 ， 到 强 化 膨 胀 土 的 土 质 改 良效 果 ， 达 比如 利 用 胶 粉 一石 灰 改 良膨 胀 土 等
石灰 中 Ｃ Ｏ与土 中的 Ｓ０ 、 Ｌ ３ ａ ｉ２ Ａ２ 发生反应 ， 成复杂 的化合物 ， 生较 ０ 生 产
强 的黏结作用 ， 使改 良土的强度提高 ；
等 。该法常能利用一些工业废弃物 ， 这样既可降低成本 ， 又可以解 决废弃 物 占地多 、 环境污染严重等问题 ， 且改 良质量 良好 ， 有较好 的工程应用 前
育而形成恶性循环 ， 从而使土体强度逐渐降低。
２ 崩 解 性 ．
由于石灰来源广泛 ， 价格低 ， 掺人石灰后膨胀土的物理力学特性 和水 稳定性得到 明显改善 ， 工程实践证 明改 良的膨胀土质量 良好。 四、 石灰改 良与其他改 良的 比较 除 了以石灰改 良为代表 的化学改 良法外 ， 目前有工 程应用 的还 有物 理改 良法 、 生物改 良法 以及综合改 良法。 １ 物理改 良法是在膨 胀土 中添加 其他 非膨胀 性固体 材料 以加 固土 、 体， 或通过控制含水量及黏粒含量来 调整胀缩 程度。从 而减弱膨胀 土的 胀缩能力 ， 达到改善工程特性 的方法 。但是应用范 围有限的 ， 实际效果并
３ 多裂 缝 隙 性 ．
膨胀土素土作为堤坝 回填土时 ， 因其干密度与含水率关系密切 ， 压实 质量难 以控制 。而若碾压质量不佳 ， 土含水率 增加时 土体极 易产生膨 填 胀变形 ， 含水率降低也会在土体 中产 生干缩 裂隙 ， 土体渗透性 变化 ， 使 外 界水分极易进入 。干缩裂隙的扩展 ， 对地 基土上 的路面结 构和地 表防渗 层 的连续性破坏极大 。
１ 湿胀 干 缩性 ．
膨胀土 中的黏性颗粒 当土体湿度 增高时 ， 积发生 膨胀并 产生膨胀 体 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
土体 中 的裂 隙发 育 ， 成 地 表 水 浸 入 通 道 ， 水 的 浸 入 也 加 剧 了裂 隙 的发 形 而
高 ， 只适 用 于 适 宜 微 生 物 的环 境 下 适 用 。 且 ３ 综 合 改 良法 是 利 用 物 理 改 良与 化 学 、 物 改 良加 固 机 理 ， 改 变 膨 、 生 既
的方法 。胶结作用 ： 这是 对石 灰改 良膨胀 土强度提 高起 决定性 的作用 。
胀土 的物质组成结构 ， 又改变其物理力学性质 ， 集成化学改 良土水稳定性 较 好 、 较 大 的 凝 聚 力 和 物ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ理 改 良材 料 有 较 高 内 摩 擦 角 及 无 胀 缩 性 的 优 有
3综合改良法是利用物理改良与化学生物改良加固机理既改变膨胀土的物质组成结构又改变其物理力学性质集成化学改良土水稳定性较好有较大的凝聚力和物理改良材料有较高内摩擦角及无胀缩性的优势达到强化膨胀土的土质改良效果比如利用胶粉一石灰改良膨胀土等等
—
—
堡 笪
孙 箭林 潘 云瑞 吴延 海
４０ ７ ） １０ ５
工 程 中还 有 用 到 的 是 压 力 灌 浆 的 办 法 将 石 灰 浆 液 灌 注 注 入 膨 胀 土 的 裂 隙 中起 加 固作 用 。
隙性 、 遇水膨胀 、 失水收缩开裂 且反复 变形等特 殊工程 性质 ， 普通黏性 与
土显 著不 同 。 二 、膨 胀 土 的 主 要 工 程 缺 陷
７ — — 一 ———
浅谈膨胀 土的危害与石灰改 良处理
（ 中南 大 学 土 木 建 筑 学 院 湖 南 长 沙
摘 要 ：我 国是 世 界 上 膨 胀 土 分 布 面积 最 广 的 国 家之 一 ， 因为 膨 胀 土 而 引起 的 危 害甚 巨。 由 于换 填 膨 胀 土 等 方 法 经 济 代 价 太 高且 废 弃 不用的膨胀土污染严重 ， 因此研 究适合 工程 的有 效地 、 经济 的以及环保的膨胀土 改 良措 施就具 有重要的社会 价值和 巨大的经济效益。本文 着 重 对 膨 胀 土 的 危 害及 其 石灰 改 良进 行 了简要 的探 讨 。 关键 词 ：膨 胀 土 ； 石灰 改 良； 工程 处理 中 图 分 类 号 ：Ｕ ４ Ｔ４３ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ３— ９ ２（ ０ ０） ８—０ ４ １７ ０ ９ ２ １ ０ ３ ７—０ １
一
、
膨 胀 土 的 性 质
多 。这 些 差 异 就 要 求 设 计 实 际 施 工 灰 剂 量 时 应 综 合 室 内 试 验 、 工 条 件 施 和现场监测成果而制定 。
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
的特殊性黏土 。其黏粒成分主要有蒙脱石和伊利石 ， 具有超固结性 、 多裂
２ 拌合质量控制 ： 、 拌和至少两遍 以上 ， 以混合料 色泽一致 ， 且 没有灰 条 、 团和花面状为控制依据 。 灰 ３ 实时拌合含水率检测 ： 、 由于碾压时 ， 土料含水率应略大于最佳含水 率的１ ％一３ ， ％ 含水率过高或过低均会影 响碾 压质量。所 以应 该实时对 拌合含水率进行检测与控制 。 ４ 碾 压 质 量 控 制 ： 是 关 键 工 序 ， 该 有 精 确 地 高程 控 制 、 格 的 过 、 这 应 严 程管理 以及技术交底 。
不十分理想 。
崩解性是膨胀土浸水所发生 的一种 吸水 湿化现 象。在天然 状态下 ， 膨胀土通常强度高 ， 压缩性较低 ， 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 ， 土块表 面颗粒首 先吸 附水分子形 成水化 膜， 使颗粒间连接削弱 ， 同时一部分胶结 构物被 水溶解 ， 坏 了土的结构 破 连结 ， 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。
２ 生物改 良法是利用微生物 自身 以及其新陈代谢的产物来改 良膨胀 、 土， 优点是改 良效果 持续 时间长 ， 有望 根治膨 胀 土灾害。缺 点是成 本 并
势 ， 到 强 化 膨 胀 土 的 土 质 改 良效 果 ， 达 比如 利 用 胶 粉 一石 灰 改 良膨 胀 土 等
石灰 中 Ｃ Ｏ与土 中的 Ｓ０ 、 Ｌ ３ ａ ｉ２ Ａ２ 发生反应 ， 成复杂 的化合物 ， 生较 ０ 生 产
强 的黏结作用 ， 使改 良土的强度提高 ；
等 。该法常能利用一些工业废弃物 ， 这样既可降低成本 ， 又可以解 决废弃 物 占地多 、 环境污染严重等问题 ， 且改 良质量 良好 ， 有较好 的工程应用 前
育而形成恶性循环 ， 从而使土体强度逐渐降低。
２ 崩 解 性 ．
由于石灰来源广泛 ， 价格低 ， 掺人石灰后膨胀土的物理力学特性 和水 稳定性得到 明显改善 ， 工程实践证 明改 良的膨胀土质量 良好。 四、 石灰改 良与其他改 良的 比较 除 了以石灰改 良为代表 的化学改 良法外 ， 目前有工 程应用 的还 有物 理改 良法 、 生物改 良法 以及综合改 良法。 １ 物理改 良法是在膨 胀土 中添加 其他 非膨胀 性固体 材料 以加 固土 、 体， 或通过控制含水量及黏粒含量来 调整胀缩 程度。从 而减弱膨胀 土的 胀缩能力 ， 达到改善工程特性 的方法 。但是应用范 围有限的 ， 实际效果并
３ 多裂 缝 隙 性 ．
膨胀土素土作为堤坝 回填土时 ， 因其干密度与含水率关系密切 ， 压实 质量难 以控制 。而若碾压质量不佳 ， 土含水率 增加时 土体极 易产生膨 填 胀变形 ， 含水率降低也会在土体 中产 生干缩 裂隙 ， 土体渗透性 变化 ， 使 外 界水分极易进入 。干缩裂隙的扩展 ， 对地 基土上 的路面结 构和地 表防渗 层 的连续性破坏极大 。
１ 湿胀 干 缩性 ．
膨胀土 中的黏性颗粒 当土体湿度 增高时 ， 积发生 膨胀并 产生膨胀 体 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
土体 中 的裂 隙发 育 ， 成 地 表 水 浸 入 通 道 ， 水 的 浸 入 也 加 剧 了裂 隙 的发 形 而
高 ， 只适 用 于 适 宜 微 生 物 的环 境 下 适 用 。 且 ３ 综 合 改 良法 是 利 用 物 理 改 良与 化 学 、 物 改 良加 固 机 理 ， 改 变 膨 、 生 既
的方法 。胶结作用 ： 这是 对石 灰改 良膨胀 土强度提 高起 决定性 的作用 。
胀土 的物质组成结构 ， 又改变其物理力学性质 ， 集成化学改 良土水稳定性 较 好 、 较 大 的 凝 聚 力 和 物ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ理 改 良材 料 有 较 高 内 摩 擦 角 及 无 胀 缩 性 的 优 有
3综合改良法是利用物理改良与化学生物改良加固机理既改变膨胀土的物质组成结构又改变其物理力学性质集成化学改良土水稳定性较好有较大的凝聚力和物理改良材料有较高内摩擦角及无胀缩性的优势达到强化膨胀土的土质改良效果比如利用胶粉一石灰改良膨胀土等等
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孙 箭林 潘 云瑞 吴延 海
４０ ７ ） １０ ５
工 程 中还 有 用 到 的 是 压 力 灌 浆 的 办 法 将 石 灰 浆 液 灌 注 注 入 膨 胀 土 的 裂 隙 中起 加 固作 用 。
隙性 、 遇水膨胀 、 失水收缩开裂 且反复 变形等特 殊工程 性质 ， 普通黏性 与
土显 著不 同 。 二 、膨 胀 土 的 主 要 工 程 缺 陷
７ — — 一 ———
浅谈膨胀 土的危害与石灰改 良处理
（ 中南 大 学 土 木 建 筑 学 院 湖 南 长 沙
摘 要 ：我 国是 世 界 上 膨 胀 土 分 布 面积 最 广 的 国 家之 一 ， 因为 膨 胀 土 而 引起 的 危 害甚 巨。 由 于换 填 膨 胀 土 等 方 法 经 济 代 价 太 高且 废 弃 不用的膨胀土污染严重 ， 因此研 究适合 工程 的有 效地 、 经济 的以及环保的膨胀土 改 良措 施就具 有重要的社会 价值和 巨大的经济效益。本文 着 重 对 膨 胀 土 的 危 害及 其 石灰 改 良进 行 了简要 的探 讨 。 关键 词 ：膨 胀 土 ； 石灰 改 良； 工程 处理 中 图 分 类 号 ：Ｕ ４ Ｔ４３ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ３— ９ ２（ ０ ０） ８—０ ４ １７ ０ ９ ２ １ ０ ３ ７—０ １
一
、
膨 胀 土 的 性 质
多 。这 些 差 异 就 要 求 设 计 实 际 施 工 灰 剂 量 时 应 综 合 室 内 试 验 、 工 条 件 施 和现场监测成果而制定 。
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
的特殊性黏土 。其黏粒成分主要有蒙脱石和伊利石 ， 具有超固结性 、 多裂
２ 拌合质量控制 ： 、 拌和至少两遍 以上 ， 以混合料 色泽一致 ， 且 没有灰 条 、 团和花面状为控制依据 。 灰 ３ 实时拌合含水率检测 ： 、 由于碾压时 ， 土料含水率应略大于最佳含水 率的１ ％一３ ， ％ 含水率过高或过低均会影 响碾 压质量。所 以应 该实时对 拌合含水率进行检测与控制 。 ４ 碾 压 质 量 控 制 ： 是 关 键 工 序 ， 该 有 精 确 地 高程 控 制 、 格 的 过 、 这 应 严 程管理 以及技术交底 。
不十分理想 。
崩解性是膨胀土浸水所发生 的一种 吸水 湿化现 象。在天然 状态下 ， 膨胀土通常强度高 ， 压缩性较低 ， 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 ， 土块表 面颗粒首 先吸 附水分子形 成水化 膜， 使颗粒间连接削弱 ， 同时一部分胶结 构物被 水溶解 ， 坏 了土的结构 破 连结 ， 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。
