淺述膨脹土判定方法與標(biāo)準(zhǔn)

1、淺述膨脹土判定方法與標(biāo)準(zhǔn)膨脹土是土體顆粒成分由強(qiáng)親水性礦物組成，對環(huán)境濕熱變化敏感的高液限粘土，具有顯著濕脹干縮和反復(fù)濕脹干縮，同時(shí)具有多裂隙性，超固結(jié)性，強(qiáng)度衰減性等特殊性質(zhì)。膨脹土對工程建設(shè)危害很大且具有反復(fù)性。膨脹土地區(qū)房屋建筑大量開裂變形，鐵路路基邊坡經(jīng)常坍方、滑坡，公路經(jīng)常路堤沉陷、縱向開裂、坍肩，路堤邊坡滑坍，以及路塹邊坡剝落、沖蝕、泥石流、滑坍等病害，公路路面經(jīng)常出現(xiàn)大幅度的隨季節(jié)變化的波浪變形。膨脹土主要特征：1、粘粒（0.002mm）含量30%；2、粘土礦物中蒙脫石、伊利石等強(qiáng)親水性礦物居主導(dǎo)地位；3、土體隨含水量增加，體積膨脹產(chǎn)生壓力，土體受熱干燥失水收縮形成干縮裂縫；4、

2、膨脹收縮變形隨環(huán)境濕熱變化多次重復(fù)，引起強(qiáng)度衰減；5、屬于液限大于40%的高液限粘土；吸水膨脹，失水收縮是粘性土共性，膨脹土只是粘性中很特殊的一種土體。若對膨脹土漏判，會(huì)給工程埋下隱患，造成病害。若把普通粘土誤判成膨脹土，或?qū)ζ涿浛s潛勢判斷有誤，將增大工程規(guī)模，增加工程造價(jià)造成浪費(fèi)。故正確判定膨脹土在工程中意義重大。當(dāng)今，國內(nèi)外判定膨脹土的方法指標(biāo)很多，甚至國內(nèi)不同行業(yè)間的判定方法指標(biāo)也不相同。基本分為物理法、化學(xué)法、力學(xué)法。物理法主要根據(jù)土的粒度組成與稠度性質(zhì)判定；化學(xué)法主要分析土的礦物成分或化學(xué)性質(zhì)因而判定；力學(xué)法主要以膨脹力指標(biāo)判定。還有以物理、化學(xué)、力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)綜合判定。一、國外判別方

3、法1、前蘇聯(lián)建筑法規(guī)：土質(zhì)遇水，eL=WLeL-e01+e00.3,考慮土的膨脹性，式中：eL液限狀態(tài)WL時(shí)土的孔隙比，e0天然狀態(tài)時(shí)土的孔隙比；GS土的相對密度；GW水的密度；相對膨脹量（無負(fù)荷）：H=hHC-h0h0式中：hHC-浸水飽和時(shí)，在有側(cè)限條件下，自由膨脹后土樣高度；h0-天然含水量時(shí)土樣的原始高度。以附加荷載0.32kg/cm2時(shí)，膨脹土量分類。當(dāng)膨脹時(shí)大于1.5%，體積變化嚴(yán)重，當(dāng)膨脹量為0.5%-1.5%時(shí)，是臨界狀態(tài)，當(dāng)膨脹量小于0.5%時(shí)，體積變化不嚴(yán)重。2、澳大利亞采用不穩(wěn)定系數(shù)Ipt:當(dāng)Ipt1時(shí)，要考慮土的膨脹收縮性Ipt=vPF式中：v-土試樣線變形量PF-與線

4、變型對應(yīng)的吸附勢的變化值。3、美國霍爾茲W.G提出自由膨脹率50%時(shí)，判定為膨脹土。4、國外其他分類方法按照活動(dòng)性指數(shù)KA分類，即KA1.25屬于活動(dòng)性粘土，1.25KA1.75屬于一般粘土，KA0.75屬于不活動(dòng)性粘土。KA=IpC式中：Ip-土的塑性指數(shù)C-小于0.002mm粒徑含量亞特伯界限亞特伯膨脹潛勢分類表一按照料收縮指標(biāo)縮限、塑限與體積變化關(guān)系表二二、國內(nèi)判別方法1、原國家建委膨脹土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范（GBJHZ-87）規(guī)定，自由膨脹率大于40%，可判定為膨脹土，特殊情況根據(jù)蒙脫石含量占比確定，當(dāng)大于70%時(shí)，也可判定為膨脹土。詳見附表膨脹土級別表三2、交通部公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ

5、013-1995）條文說明，自由膨脹率大于40%和液限大于40%的粘質(zhì)土可心初步判定為膨脹土，但并不唯一，最終決定的因素是膨脹總率及脹縮的循環(huán)變形特征，及與其他指標(biāo)相結(jié)合的綜合的綜合判別方法。詳見附表膨脹土工程地質(zhì)分類表四3、鐵道部鐵路工程地質(zhì)膨脹土勘察規(guī)則（TB10042-1995）規(guī)定：膨脹土分為踏勘與初測階段的初判和定測與施工圖設(shè)計(jì)段的詳判。土的現(xiàn)場宏觀地質(zhì)特征符合表一時(shí)，且自由膨脹率F340%，液限40%時(shí)，初判為膨脹土膨脹土現(xiàn)場宏觀特征詳判采用自由膨脹率、蒙脫石含量、陽離子交換量三項(xiàng)指標(biāo)判定。詳見附表膨脹土詳判指標(biāo)膨脹土潛勢的分級4、國家標(biāo)準(zhǔn)巖石工程勘察規(guī)范（GB 50021-94）規(guī)定，當(dāng)擬建場地及其鄰近有脹縮變形而損壞的工程，應(yīng)判定巖土為膨脹巖土。再進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，分析膨脹巖土對工程的破壞機(jī)制，判定以膨脹與收縮為主，或兩者交替變形，估計(jì)膨脹力的大小和脹縮等級。詳見附表膨脹土地基的脹縮等級5、國內(nèi)其他分類方法綜合膠體含量、塑性指數(shù)、縮限3個(gè)指標(biāo)，詳見附表膨脹程度分類從以上看出可以看出，膨脹土的判別方法較多，且國際國內(nèi)不同行業(yè)間判定指標(biāo)也不相同，且存在一定的主觀性。幾種常見膨脹土的判別參數(shù)指標(biāo)：（1）液限W40%（2）縮性指數(shù) IP20%（3）活動(dòng)性指數(shù) KA0.8（4）自由膨