膨胀土的特性及其在土力学与地基基础中的应用

膨胀土一般系指黏粒成分主要由亲水性矿物组成，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的黏性土，它一般强度较高，压缩性低，易被误认为是建筑性能较好的地基土。但由于具有膨胀和收缩的特性，当利用这种土作为建筑物地基时，对低层轻型的房屋或构筑物带来的危害更大。在膨胀土地区进行建设，要通过勘察工作，对膨胀土作出必要的判断和评价，以便采取相应的设计和施工措施，从而保证房屋和构筑物的安全和正常使用。

1.膨胀土的特征

膨胀土的黏粒含量一般很高，其中粒径小于0.002 mm的胶体颗粒含量一般超过20%。其液限ωL大于40%，塑性指数IP大于17，且多数在22到35之间。自由膨胀率一般超过40%（红黏土除外）。膨胀土的天然含水量接近或略小于塑限，液性指数常小于零，土的压缩性小，多属低压缩性土。任何黏性土都有胀缩性，问题在于这种特性对房屋安全的影响程度。

2.膨胀土对建筑物的危害

膨胀土具有显著的吸水膨胀和失水收缩的变形特性。建造在膨胀土地基上的建筑物随季节性气候的变化会反复不断地产生不均匀的升降，而使房屋破坏，并具有如下特征：

建筑物的开裂破坏具有地区性成群出现的特点。遇干旱年份裂缝发展更为严重，建筑物裂缝随气候变化时而张开和闭合。(www.xing528.com)

发生变形破坏的建筑物，多数为一、二层的砖木结构房屋。因为这类建筑物的重量轻，整体性差，基础埋置较浅，地基土易受外界因素的影响而产生胀缩变形，故极易裂损。

房屋墙面角端的裂缝常表现为山墙上的对称或不对称的倒八字缝，这是由于山墙的两侧下沉量较中部大的缘故。外纵墙下部出现水平缝，墙体外倾并有水平错动。由于土的胀缩交替变形，还会使墙体出现交叉裂缝。房屋的独立砖柱可能发生水平断裂，并伴随有水平位移和转动。隆起的地坪，多出现纵长裂缝，并常与室外地裂相连。在地裂通过建筑物的地方，建筑物墙体上出现上小下大的坚向或斜向裂缝。

膨胀土边坡极不稳定，易产生浅层滑坡，并引起房屋和构筑物的开裂。

3.影响膨胀土胀缩变形的主要因素

膨胀土的胀缩变形由土的内在因素所决定，同时受到外部因素的制约。影响土胀缩变形的主要内在因素有：① 矿物成分；② 微观结构特征；③ 黏粒的含量；④ 土的密度和含水量；⑤ 土的结构强度。影响土胀缩变形的主要外部因素有：① 气候条件是首要的因素；② 地形地貌等因素。