第八章特殊土-膨胀土.pptVIP

第四章 特殊土地基 第一节 湿陷土黄土的性质及其地基处理 一、黄土的成因与分布 黄土因颜色为黄色而得名，它是由于黄土沉积物在干旱性大陆气候作用下经过风化和成土作用而形成的，其颗粒组成以粉粒为主，空隙比在1.0左右，肉眼可见，富含碳酸钙盐类，垂直节理。黄土按其成因分为原生黄土和次生黄土。 第一节 湿陷土黄土的性质及其地基处理 二、黄土的基本性质和湿陷机理 （一）黄土的物理性质 黄土也是一种三相体。黄土颗粒中，粉粒占一半以上，干容重：11.4~16.9kN/m3，大于15.0kN/m3时湿陷性较小；天然含水率：3.3%~40%，当含水率超过25%时不具有湿陷性。黄土的液限是反映黄土力学性质的一个重要指标，当液限超过30%时，黄土的湿陷性较弱且为非自重湿陷性，而液限小于30%时，则湿陷性较强。 第一节 湿陷土黄土的性质及其地基处理 二、黄土的基本性质和湿陷机理 （二）湿陷性黄土的力学性质 湿陷性黄土的力学性质主要包括压缩性、湿陷性、抗剪强度和透水性，其中湿陷性最为重要。黄土一般具有中等偏低压缩性，但新近堆积的黄土压缩性较高。抗剪强度主要取决于土的含水量和密室程度，含水率越低，密室程度越高，抗剪强度越大。此外土的颗粒组成、矿物成分、粘粒和可溶盐的含量对抗剪强度也有影响。目前对黄土的透水性研究不多，其渗透系数在10-6cm/s。 第一节 湿陷土黄土的性质及其地基处理 （三）黄土的湿陷性 1.湿陷的成因 黄土是由于土中的水分较少，颗粒间的相互粘结力较大，而上覆土层压力的增加不足以克服增加的粘结力，因而处于疏松状态，一旦水浸入较深，颗粒间的粘结力减少甚至消失，就产生了湿陷性。 第一节 湿陷土黄土的性质及其地基处理 （三）黄土的湿陷性 2.湿陷系数 第一节 湿陷土黄土的性质及其地基处理 （三）黄土的湿陷性 湿陷系数是判别黄土湿陷性的依据，一般认为 第一节 湿陷土黄土的性质及其地基处理 三、湿陷性黄土地基的处理 （1）重锤表层夯实法和强夯发 （2）土夯法、灰土垫层 （3）土桩挤密法 （4）桩基础 （6）化学加固法，主要用硅化加固法和氢氧化钠溶液加固法。 （7）预浸水法 （8）热加固法 第二节 膨胀土的性质及其地基处理 一、膨胀土的成因和分布 膨胀土是指粘粒成分主要由强亲水性矿物组成，液限大于40%，且涨缩性能较大的粘性土。膨胀土在自然条件多呈硬塑或坚硬状态，颜色为黄、红、灰白色，裂隙发育，常见光滑面和擦痕。 中国膨胀土的分布图 第二节 膨胀土的性质及其地基处理 第二节 膨胀土的性质及其地基处理 二、膨胀土的性质及膨胀原理 膨胀土属于粘性土，具有一般粘性土所共有的物理力学性质外，最重要的特性是强亲水性、多裂隙性、强膨胀性、强收缩性等。当含水量增加，表现出体积增大的能力，即具有强烈的膨胀性；若收到约束，产生的内力为膨胀力。相反则产生收缩力。具有胀缩特性，而且胀缩变形可随环境温度和湿度的变化往复发生。 第二节 膨胀土的性质及其地基处理 膨胀土的主要物理力学特征： 粒度组成中，通常黏粒含量大于30%。 粘土矿物成分中，伊利石和蒙脱石等强亲水性矿物占主导地位。 具有多裂隙性。 膨胀，收缩变形可随环境变化往复发生，导致土的强度衰减。 多数属于液限大于50%的高液限土。 表现出较强的超固结特性。 第二节 膨胀土的性质及其地基处理 二、膨胀土的性质及膨胀原理 （一）土的膨胀性指标 （1）膨胀含水率 第二节 膨胀土的性质及其地基处理 （一）土的膨胀性指标 （2）自由膨胀量 （3）膨胀压力 第二节 膨胀土的性质及其地基处理 二、膨胀土的性质及膨胀原理 （二）膨胀土的判别 建筑、机械、水电等系统根据膨胀土地区建筑物的变形危害调查，提出膨胀土的临界判别值为：自由膨胀率Fs≥40%；液限wL ≥40%。 第二节 膨胀土的性质及其地基处理 二、膨胀土的性质及膨胀原理 （三）膨胀土的膨胀机理 由于粘土矿物颗粒的表面特性和水分子的极性，膨胀土与水分子相互作用时，在颗粒周围形成水膜将颗粒推开，扩大粒间距离使土的体积膨胀。 第二节 膨胀土的性质及其地基处理 三、膨胀土地基的处理 （一）工程建设中的膨胀土问题 1）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，含水率发生变化时，很快出现裂纹，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）作为堤坝回填土时，因其干密度与含水率关系非常密切，很难压实，