文档介绍：第八章特殊土膨胀土
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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，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
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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
第四章特殊土地基
式中
——试样的干土质量；
——膨胀稳定后土中水分的质量；
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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
第四章特殊土地基
式中
——试样的初始体积；
——膨胀稳定后土的体积；
（4-3）
（4-4）
式中
——施加的总平衡力；
——试样面积；
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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%。
第四章特殊土地基
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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。
第四章特殊土地基
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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，压实质量难以控制。
3）当建筑物基础直接与膨胀土层接触时，即使基础建基面位于地下水位以下，由于建筑物荷载变化，土体体积和强度仍然会不断发生变化，给工程带来负面影响。
第四章特殊土地基
第二节膨胀土的性质及其地基处理
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三、膨胀土地基的处理
（二）高速公路建设中的膨胀土问题
由于膨胀土分布的广泛性，在膨胀土地区修筑高速公路这样巨型带状工程时，不可避免地会穿越膨胀土地区，尤其在南方降雨充沛的地区，存在明显的干湿循环，因此在路面结构层中通常会出现裂缝，这些裂缝又随之反映到路面上。反复的干湿循环效应还使得土体发生崩解，加之路基内部的含水率分布不均，使得路基内部产生不均匀的胀缩变形，在路面表现出来的就是波浪式的变形特征，影响公路的安全使用。
第二节膨胀土的性质及其地基处理
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确定膨胀土的胀缩等级，确定合理的灰剂量，对合理灰剂量的改良土的一系列性质进行室内试验验证。

第四章特殊土地基
第二节膨胀土的性质及其地基处理
三、膨胀土的地基处理
（1）防水措施
（2）换土与改土
（3）支挡措施
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改良的几种思路：
1）通过物理、化学过程降低土粒分散程度，让土粒互相聚集形成结构较为牢固的团粒结构，增加土团间的连接力，提高土体水稳定性。
2）通过反离子层的阳离子置换，用高价阳离子替代原来的低价阳离子，从而使反离子层厚度即结合水膜厚度降低，减少其吸湿能力和膨胀能力。
3）通过化学反应，用键能较大的离子替代键能较小的离子，在土体中形成连接力较大的网状空间结构化学生成物，使土体的结构强度和水稳定性得到显著的提高。
第四章特殊土地基
第二节膨胀土的性质及其地基处理
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膨胀土的化学改良法机理
其主要矿物成分为蒙脱石和伊利石，土壤矿物表面带有大量负电荷，当土壤改良剂和它相遇后，改良剂带正电荷的亲水基和膨胀土就会紧密结合，疏水基一致向外，置换出膨胀土颗粒表面的亲水金属阳离子，降低了膨胀土颗粒表面的吸附水膜厚度，使土壤颗粒进一步靠近，封闭各土团之间的孔隙，减少了吸水性和胀缩性，使膨胀土的水稳定性得到提高。
第二节膨胀土的性质及其地基处理
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膨胀土化学改良剂