2019岩土工程师《岩土力学与土力学》高频考点（3）

　　一、膨胀土

　　(一)膨胀土的成因及其分布

　　膨胀土一般指粘粒成分主要由强亲水性的蒙脱石和伊利石矿物组成，同时具有吸水膨胀和失水收缩两种性能的粘性土。膨胀土的成因环境主要为温和湿润且具备化学风化的良好条件，在这种环境条件下，硅酸盐为主的矿物不断分解，钙被大量淋失，钾离子被次生矿物吸收形成伊利石和伊利石—蒙脱石混合物为主的粘性土。

　　膨胀土在我国分布广泛，与其他土类不同的是，膨胀土主要呈岛状分布，根据现有资料，膨胀土在广西、云南、贵州、湖北、河北、河南、四川、安徽、山东、陕西、江苏和广东等地均有不同范围的分布，在国外则主要分布在非洲和南亚地区。

　　(二)膨胀土的工程特性及对工程的危害

　　膨胀土的工程特性主要表现在以下方面：

　　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，密实越高，膨胀性也越大。

　　2.　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;弱膨胀土则崩解缓慢且不完全。

　　3.　多裂隙性

　　膨胀土中的裂隙，主要可分垂直裂隙、水平裂隙和斜交裂隙三种类型。这些裂隙将土层分割成具有一定几何形状的块体，从而破坏了土体的完整性，容易造成边坡的塌滑。

　　4.　超固结性膨胀土大多具有超固结性，天然孔隙比小，密实度大，初始结构强度高。

　　5.　风化特性

　　膨胀土受气候因素影响很敏感，极易产生风化破坏作用。基坑开挖后，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。受大气风化作用影响的深度各地不完全一样，云南、四川、广西地区约至地表下3～5m，其他地区2m左右。

　　6. 强度衰减性

　　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。由于膨胀土的超固结性，初期强度极高，现场开挖很困难，然而随着胀缩效应和风化作用时间的增加，其抗剪强度又大幅度衰减。在风化带以内，湿胀干缩效应显著，经过多次湿胀干缩循环以后，特别是粘聚力c大幅度下降，而内摩擦角 变化不大，一般反复循环2～3次以后趋于稳定。

　　膨胀土对工程造成的危害主要表现在以下几方面：

　　1.　对建筑物的影响

　　膨胀土地基上易遭受破坏的大多为埋置较浅的低层建筑物，一般为三层以下的民房。房屋损坏具有季节性和成群性两大特点，房屋墙面角端的裂缝常表现为山墙上的对称或不对称的倒八字形缝，外纵墙下部出现水平缝，墙体外侧并有水平错动，由于土体的胀缩交替，还会使墙体出现交叉裂缝。

　　2.　对道路交通工程的影响

　　膨胀土地区的道路，由于路幅内土基含水率的不均匀变化，从而引起不均匀收缩，并产生幅度很大的横向波浪形变形。雨季路面渗水，路基受水浸软化，在行车荷载下形成泥浆，并沿路面的裂缝和伸缩缝溅浆冒泥。

　　3.　对边坡稳定的影响

　　膨胀土地区的边坡坡面最易受大气风化的作用。在干旱季节蒸发强烈，坡面剥落;雨季坡面冲蚀，冲蚀沟深一般为0.1～0.5m，最大可达1.0m，坡面变得支离破碎。土体吸水饱和，在重力与渗透压力作用下，沿坡面向下产生塑流状溜塌。当雨季雨量集中时还会形成泥流，堵塞涵洞，淹埋路面，甚至引发出破坏性很大的滑坡。

　　(三)建筑施工注意事项

　　1.　建筑规划措施

　　1)正确选择场地。当地形平坦时应避免大挖大填，坡度应小于14°，并有可能设置低挡墙以防止土体溜滑发生。

　　2)场地内绿化布置。应根据气候条件，膨胀土条件等，结合当地经验，种植草皮，并采用蒸发量小的树木绿化。

　　2.　结构措施

　　结构措施的目的是要提高建筑物适应地基变形的能力。方法主要有：设置圈梁或设置暗柱与圈梁形成框架结构，提高砌体强度，采用悬挑结构等。

　　3.　地基处理措施

　　1)用足地基强度，增大基底压力;

　　2)采用换土、砂石垫层等措施，改良土性;

　　3)改变基础形式，可采用桩基、墩基等。

　　4.　消除局部热源和水源的影响