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膨脹土是指土的粒徑為0.002mm的顆粒成分主要由強親水性礦物(如蒙脫石、伊利石) 組成且具有顯著的脹縮可逆特性的粘性土。

我國是世界上膨脹土分布最廣、面積最大的國家之一，且先后發(fā)現(xiàn)有膨脹土危害的地區(qū)已達(dá)20多個省、市、自治區(qū)。

膨脹土又稱裂隙粘土或裂土，是粘土的一種，因而具有粘性土的一般性質(zhì)。但它作為一類特殊的粘土，又具有一般粘土所沒有的一些特性。 

1、超固結(jié)性 

我國的裂土多沉積于更新世第三紀(jì)，系陸相沉積土，在漫長的地質(zhì)年代中承受了上覆地層壓力，處于超固結(jié)狀態(tài)，卸荷后土的抗剪和抗壓強度均有降低，風(fēng)化破碎后強度更低。

當(dāng)開挖地下洞室使土體具有臨空面時，超固結(jié)力得以釋放而表現(xiàn)為洞室的頂部、邊墻、底部的過大變形，使工程結(jié)構(gòu)物破壞。   

2、強膨脹性    

膨脹土的膨脹性與組成它的粘土的礦物成分有關(guān)。我國的膨脹土主要是蒙脫石及伊利石粘土礦物組成。此兩種強親水性粘土礦物遇水后產(chǎn)生的膨脹效應(yīng)比普通粘土顯著得多，對建筑物具有相當(dāng)強的破壞作用。

膨脹土的膨脹性除與組成它的粘土的礦物成分有關(guān)外，還與水的作用直接有關(guān)，水分在土粒中的遷移是產(chǎn)生土體膨脹與收縮的直接原因。由于裂土的裂隙發(fā)育，水的滲入使土體產(chǎn)生膨脹，邊坡開挖后因卸載引起的應(yīng)力釋放均使邊坡土體變形鼓出，甚至使已有的圬工防護(hù)建筑開裂。

膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力還能使房屋建筑上部開裂破壞，不能正常使用，干縮濕脹的循環(huán)反復(fù)，使膨脹土地基土強度降低，變形增大，地基出現(xiàn)不均勻沉降。

膨脹土干時堅硬，土塊不易碾碎壓密，一般碾壓工具不易使填土達(dá)到要求的密實度，故一般沉陷量較大。  

路基頂部受外壓力(氣候、溫度等)作用，多次膨脹變?nèi)酰俳?jīng)水浸泡膨脹，強度驟減，受力后形成水囊，使道床下沉擠入土中，泥漿上翻冒出，引起軌道變形。

路基填土達(dá)不到規(guī)范要求的密實度，同時路肩暴露于空氣中，對大氣物理作用特別敏感，干濕交替變化，路肩順路線方向產(chǎn)生縱向開裂而破壞路基。   

主要在公路路塹邊坡地段邊坡表層風(fēng)化，使土塊破碎成細(xì)粒狀、鱗片狀剝落，在降雨或地表徑流作用下沖蝕坡面，特別在雨季，坡面風(fēng)化松散土與坡腳剝落堆積物易形成泥流，常造成邊溝與涵洞堵塞，嚴(yán)重時可沖毀路基、淹沒路面。   

機械碾壓時，路堤外緣壓不著，路肩部分土體壓實不夠，當(dāng)有雨水滲入時，可使路基產(chǎn)生滑坍，使路肩錯落而向路中心發(fā)展。

主要是邊坡壓實不夠，表層風(fēng)化、吸水過飽和，在重力與滲透壓力作用下，沿坡面向下產(chǎn)生塑流狀塌移而破壞路堤。

這是防止地基產(chǎn)生過大不均勻沉降變形的一項極為有利的措施，在美國、加拿大等國被普遍采用。影響基礎(chǔ)有效埋深的外界因素主要有兩個：地表大氣影響和地下水。

由于地表1m內(nèi)土中含水量受人為活動和大氣影響最大，如果常年地下水位較高，由于土壤中毛細(xì)管移動和水汽轉(zhuǎn)移，可使結(jié)構(gòu)物下面的薄層膨脹土達(dá)到完全飽和，將基礎(chǔ)埋置在地下穩(wěn)定水位以上3m內(nèi)即可。實踐證明，該種方法是長期有效的。   

如果大氣影響深度和地下水位均較深，則可采用樁基，即將樁穿過膨脹土層，插入穩(wěn)定的非膨脹土層作為樁尖持力層。

單樁容許承載力應(yīng)通過現(xiàn)場浸水靜載試驗，在地面下3m范圍內(nèi)，樁基容許摩擦力需適當(dāng)折減。如果膨脹土層較厚，則應(yīng)注意復(fù)核由于膨脹土膨脹而對樁產(chǎn)生的向上拔力。

建造在膨脹土地基上的簡單解決辦法就是采用非膨脹性粘土、砂土、碎石土及灰土等替換膨脹土，以減少地基的脹縮量。

將基底以下膨脹土挖除，鋪設(shè)300～500mm 厚的中粗砂或2∶8 灰土墊層，這樣可以減少地基脹縮變形和調(diào)整不均勻變形。

對于建造在地面以下的敞口池等構(gòu)筑物，在池壁外側(cè)0.8m寬、地面下1m深的范圍內(nèi)回填2：8灰土，以減小膨脹土的膨脹變形對池壁產(chǎn)生的附加水平側(cè)向壓力。

寬散水適用于地下水位較深、基礎(chǔ)埋深較淺的情況。寬散水寬度一般為2～3m左右。其作法為，80mm厚砼面層、150mm厚1∶3 石灰爐渣保溫層及150mm厚3∶7灰土墊層作為不透水層。

散水沿縱向每隔3m留一道變形縫，變形縫和散水與外墻間隙內(nèi)用柔性防水材料填嚴(yán)。變形縫應(yīng)與雨水管的位置錯開。

寬散水可以起到減少地表水滲入地基土中和阻止地基土中水份的蒸發(fā)，從而減輕大氣對基礎(chǔ)持力層中含水量的影響。寬散水可與增加基礎(chǔ)埋深同時使用。 

將基礎(chǔ)置于砂層包圍中，砂層可選用砂、碎石、灰土等材料，厚度宜采用基礎(chǔ)寬度的1～1.5倍，寬度宜采用基礎(chǔ)寬度的1.8～2.5倍。

砂層不能采用水振，此類處理如與加大地圈梁、設(shè)油氈滑動層以及加寬散水坡等結(jié)合處理則效果比較明顯。  

為了穩(wěn)定地基土的含水量，在建筑物周圍應(yīng)作好地表防水、排水設(shè)施，建筑物的室內(nèi)陸坪應(yīng)采用100mm厚的C10素砼面層及150mm厚3：7灰土作墊層。

盡量避免采用明溝，防止地表水向地基滲透，對室內(nèi)暖氣溝等采取隔熱措施，防止地基水過分散失。

當(dāng)基礎(chǔ)底面壓力等于或大于膨脹力時，可以阻止土膨脹，因此宜建3 層以上建筑以避免房屋開裂問題。  

浸泡后的土層需清除掉，基槽挖好后，應(yīng)立即施工基礎(chǔ)，盡快回填夯實，回填土可采用1：9或2：8灰土，改善土的膨脹性和不透水性。

應(yīng)避免基槽泡水或曝曬，防止地面水滲入，做到快速施工。膨脹土地基處理還有地基帷幕、保濕暗溝、預(yù)浸水、化學(xué)穩(wěn)定法和滲透穩(wěn)定等措施。

土工布既可以提高地基承載力，同時還可以迅速排除地表水，防止基床膨脹土軟化。改善基床的毛細(xì)排水，預(yù)防地下水上升對路基的侵害，對路基起保護(hù)作用。

用土工格柵分層鋪設(shè)在邊坡中能起加筋補強、防止淺層溜坍的作用；用土工網(wǎng)墊鋪設(shè)于路堤邊坡表面，能起防止表水沖刷的作用，用復(fù)合土工膜鋪于基床表層的墊層中，能在基床中起隔水防滲防止翻漿冒泥的作用。   

換土法是膨脹土路基處理方法中最簡單而且有效的方法。即挖除膨脹土，換填非膨脹土或砂礫土。

換土深度根據(jù)膨脹土的強弱和當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c確定，由于各地的氣候不同，各地膨脹土的臨界深度和臨界含水量也有所不同。

雖然采用非膨脹土將膨脹土換掉是一種簡易可靠的辦法，但對于大面積的膨脹土分布地區(qū)顯得不經(jīng)濟，且生態(tài)環(huán)境效益差。