土体的膨胀性怎样解释

膨胀土是指粘粒成份主要由强条水性矿物质组成,并且具有显著胀缩性的粘性土。膨胀土具有强烈的亲水性，遇水后，含水量增大，土体液化而丧失强度，导致雨后久久不能进入施工。 膨胀土的物理性质及力学性质分析
膨胀土按粘土矿物分类，可以归纳为两大类：一类以蒙脱石为主，另一类以伊力土和高岭土为主。蒙脱石粘土在含水量增加时出现膨胀，而伊力土和高岭土则发生有限的膨胀，引起膨胀土发生变化的条件，分析概述如下：
1．含水量
膨胀土具有很高的膨胀潜势，这与它含水量的大小及变化有关。如果其含水量保持不变，则不会有体积变化。在工程施工中，建造在含水量保持不变的粘土上的构造物不会遭受由膨胀而引起的破坏。当粘土的含水量发生变化，立即就会产生垂直和水平两个方向的体积膨胀。含水量的轻微变化，仅1%∽2%的量值，就足以引起有害的膨胀。在安康地区，膨胀土对人们的危害较大，建造在膨胀土上的地板，在雨季来临时，土中含水量增加引起的地板翘起开裂屡见不鲜。
一般来讲，很干的粘土表示有危险。这类粘土能吸收很多的水，其结果是对结构物发生破坏性膨胀。反之，比较潮湿的粘土，由于大部分膨胀已经完成，进一步膨胀将不会很大。但应注意的是，潮湿的粘土，在水位下降或其它的条件变化时，可能变干，显示的收缩性也不可低估。
2．干容重
粘土的干容重与其天然含水量是息息相关的，干容重是膨胀土的另一重要指标。γ=18.0KN/m�0�6的粘土，通常显示很高的膨胀潜势。在安康地区，人们对这种土的评语是“硬的象石头”。这表明着粘土将不可避免地出现膨胀问题。
3．力学性质
在工程地质中，这种粘土的膨胀现象很普遍，我们通过土工实验，得出粘土的力学指标，以供土质力学上的计算。通常对膨胀土的力学分析，主要是对其膨胀潜势和膨胀压力的研究后得出的。
Ⅰ.膨胀潜势 膨胀潜势：简单的讲，就是在室内按AASHO标准压密实验，把试样在最佳含水量时压密到最大容重后，使有侧限的试样在一定的附加荷载下，浸水后测定的膨胀百分率。膨胀率可以用来预测结构物的最大潜在的膨胀量。膨胀量的大小主要取决于环境条件，如润湿程度.润湿的持续时间和水分的转移方式等。因此，在工程施工中，改造膨胀土周围的环境条件，是解决膨胀土工程问题的一个出发点。
Ⅱ. 膨胀力 膨胀力，也就是膨胀压力。通俗的讲，就是试样膨胀到最大限度以后，再加荷载直到回复到其初始体积为止所需的压力。对某种给定的粘土来说，其膨胀压力是常数，它仅随干容重而变化。因此，膨胀力可以方便的用作衡量粘土的膨胀特性的一种尺度。对于未扰动的粘土来讲，干容重是土的原位特征。所以在原位干容重时土的膨胀压力可以直接用来论述膨胀特性。
4．土工实验
为了全面的了解膨胀土的物理及力学特性，指导安康生物科技工业园区道路路基的施工设计，特对该地区进行了地质勘察，并进行了一系列土工实验。从实验的数据中可以发现含水量.干容重等外部及内部因素对膨胀土所产生的力学变化。以下土工实验由中国有色金属工业西安勘察设计研究院完成. 土 工 实 验 报 告 表一
试验编号 土样编号钻孔 取土深度（m） 含水量ω% 天然容重γKN/m�0�6 干容重γKN/m 孔隙比e 孔隙度n% 塑性指数Ip% 液性指数IL 压缩系数aMpa 压缩模量EMpa
383 Ⅰ—1 1.0 25.7 19.4 15.5 0.739 42.5 17.7 0.04 0.15 11.8
384 Ⅰ—2 2.0 29.0 18.1 14.0 0.921 47.9 17.5 0.25 0.43 4.5
385 Ⅰ—3 3.0 23.8 19.0 15.4 0.746 42.8 17.5 <0 0.20 8.9
386 Ⅰ—4 4.3 26.1 18.6 14.8 0.818 45.0 18.1 0.03 0.13 14.3
387 Ⅰ—5 6.0 25.6 19.1 15.2 0.765 43.3 18.1 0.01 0.26 6.9
388 Ⅰ—6 8.0 21.5 20.4 16.8 0.601 37.5 16.9 <0 0.09 17.4土 工 实 验 报 告 表二
试验编号 土样编号钻孔 取土深度（m） 各级压力下的膨胀率δe0 δe50 δe100 δe200% 自由膨胀率δef% 膨胀力PeKpa 收缩系数λn
383 Ⅰ—1 1.0 -0.78 -0.09 0.57 1.54 64 56 0.48
384 Ⅰ—2 2.0 -0.27 1.27 2.05 3.33 56 8 0.46
385 Ⅰ—3 3.0 -2.96 0.00 0.58 1.00 46 50 0.35
386 Ⅰ—4 4.3 -10.80–5.80 –3.01 –0.42 70 218 0.37
387 Ⅰ—5 6.0 -2.15 0.67 1.25 1.78 69 31 0.47
388 Ⅰ—6 8.0 -3.90 -0.67 0.10 0.60 63 94 0.49

综上所述，膨胀土的变化除了土的膨胀与收缩特性这两个内在的因素外，压力与含水量的变化则是两个非常重要的外在因素。准确地了解膨胀土的特性及变化的条件，就有可能估计到建造在这个地基上的路基及构造物将会产生怎样的变形，从而采取相应的地基处理措施。