摘要：對膨脹土的工程地質特性分析，結合多年對膨脹土地基有效處理的實踐經驗，提出對膨脹土地基處理的要點，供大家參考。

關鍵詞：膨脹土；地基特性；處理

膨脹土是一種粘性土，其粘粒中含多量的親水礦物，又具有大量的利于水楔的微裂隙結構，在環(huán)境濕度變化的影響下，土體將產生強烈的脹縮變形，粘土均具有吸水膨脹、失水收縮的性能，只有當其膨脹壓力或收縮裂縫反復作用，達到危害磚石結構建筑物的穩(wěn)定和安全時，才稱此粘土為膨脹土。膨脹土對建筑物的危害性的研究越來越得到重視。

1 膨脹土在我國的分布及判別

1.1 膨脹土在我國的分布

我國是世界上膨脹土分布面積最廣的國家之一，每年我國由于膨脹土地基致害的建筑面積達1000×104平方米左右。在北京、河北、西安、成都一線東南的廣大區(qū)域內，膨脹土的分布最普遍，也最集中，在晉、冀、魯、豫、陜、川、云、貴、桂、粵、湘、甘、蘇、鄂等省區(qū)均有分布。

1.2 膨脹土的判別

土的試驗指標中粘粒含量>35%，塑限≤13%，液限≥38%，脹縮總率≥5%，達到以上臨界值時的土可判定為膨脹土。膨脹土的膨脹性可用自由膨脹率指標來反映。自由膨脹率即為烘干土在水中增加的體積與原體積的比。自由膨脹率<40%時為非膨脹土； 40%≤自由膨脹率<65%時為弱膨脹性土；65%≤自由膨脹率<90%時為中膨脹性土；90%≤自由膨脹率時為強膨脹性土。另外，不同類型的膨脹土具有不同的結構特征?；野咨惩粒W狀裂隙很發(fā)育，土體呈碎塊狀結構，水對其影響特別顯著，為強膨脹土；棕黃色粘土，裂隙發(fā)育充填有薄層連續(xù)白色粘土，呈層狀結構，水對其影響顯著，一般為中膨脹土；棕黃或紅色粘土夾姜石，裂隙較發(fā)育，部分為灰白色粘土充填，呈厚層狀或塊狀結構，一般為脹土（也為中等膨脹土，但其膨脹性稍差一些）；灰褐或褐黃色粘土，裂隙不發(fā)育，隨機分布，呈塊狀結構，一般為弱膨脹土。

2 膨脹土地基特性及其在建筑物的破壞特征

2.1膨脹土地基特性

膨脹土具有吸水膨脹、失水收縮性能和強度衰減性，并且有再吸水再膨脹、再失水再收縮的特性。地基膨脹土浸水膨脹，建筑物則上升隆起；地基膨脹土失水收縮，建筑物則產生下沉或開裂，膨脹土的脹縮變形量直接影響到建筑物變形破壞的程度。膨脹土在一般性自然條件下，表現為強度較高、壓縮性較低、含水量小、呈硬塑狀態(tài)，很容易被誤認為是原狀土，因此對建筑物具有相當大的潛在破壞性。膨脹土的脹縮性和裂隙性是它的兩個重要屬性，而壓力和含水量又是影響膨脹土性能的兩個主要的外界因素。土的膨脹率在不同的壓力下是不同的，基底壓力越大，土膨脹率越低；相反，基底壓力越小，則土的膨脹率越高，膨脹度越大，越容易發(fā)生破壞，而含水量的變化則表現得更為突出。例如，在膨脹土地區(qū)的建筑物的變形與破壞，在雨季，含水量大，而產生隆脹破壞；在旱季，含水量降低，則出現收縮裂隙現象嚴重。

2.2 膨脹土地區(qū)建筑物破壞特征

不同地區(qū)膨脹土的地質特征雖各有不同，但建筑物被破壞的特征卻基本一致。華北地區(qū)膨脹土所引起的破壞主要有以下特征：

① 往往成群被破壞。低層建筑較高層的破壞嚴重，地形起伏大的地段較平緩地段嚴重，離坡坎近的較離遠的嚴重。

② 膨脹土地基上建筑物層數或建筑物負載越小，破壞越嚴重。這類建筑物的重量輕，整體性差，基礎埋深較淺，地基土由于上層滯水和裂隙水變化無常，造成在極小范圍土層含水量及重力密度很不均勻，建筑地基易受外界因素影響而產生不均勻脹縮變形，易開裂。

③ 建筑基坑、溝渠、挖方地段的土壁較快較多發(fā)生裂縫或產生滑塌。例如，路基邊坡的滑塌破壞，絕大多數是在該地區(qū)干旱后的第一場大雨之后發(fā)生。

④ 建筑物墻體往往有交叉裂縫，墻體向外水平推出或中間鼓起，室內地坪中間隆起，室內外地面裂縫與墻體裂縫相連，廊柱發(fā)生垂直或水平位移。

⑤ 房屋產生的裂縫特征：外縱墻窗臺上有沿墻縱向的水平裂縫，外墻轉角處或內外墻交接處有倒人字裂縫，外橫墻有十字交叉裂縫，外柱腳往上0.5m處或外柱頭往下0.3m處有環(huán)狀裂隙，門窗頂及窗臺有斜裂隙。

⑥ 具有季節(jié)性破壞變化規(guī)律。隆脹破壞易發(fā)生在雨季，膨脹土受水浸濕后膨脹，會產生很大的上舉力；旱季易出現收縮裂縫，另外裂縫能隨季節(jié)變化而開合。

3 地基處理要點

目前，國內外有關處理膨脹土地基的方法很多，對于膨脹土地基的處理必須根據地基膨脹的等級以及地基土膨脹特性與破壞特征，因地制宜的采取相應的處理措施，筆者根據華北膨脹土地區(qū)多年來的施工經驗總結出一些有效的處理經驗和要點：

⑴適當增加基礎埋深?；A埋深一般≥1m，如埋深較淺，則應加寬散水，這是防止房屋產生過大不均勻沉降變形的一項極有利的措施，在國內外工程施工中被普遍采用。影響基礎有效埋深的外界因素主要是地表大氣和地下水。由于地表1m內土中含水量受人為活動和大氣影響最大，根據實際情況適當增加基礎埋深，可部分或全部消除大氣對膨脹土的影響，這適合在場地平坦且地下水位較深的情況。如果地下水位常年較高，一般將基礎埋置在地下穩(wěn)定水位以上3m內即可。

⑵采用換土?？捎锰烊蝗贤敛牧暇鶆驌Q土，以減少地基的脹縮量，厚度由計算確定。厚度大時應分層碾壓后再作載荷試驗，以達到地基設計要求。

⑶采用樁基礎設計。在大氣影響深度和地下水位均較深時可采用樁基，樁需全部或部分穿透膨脹土層，樁尖應錨固在非膨脹土或大氣影響急劇層以下的土層中，且在樁的承臺梁下應留有空隙，其空隙值要大于膨脹土的最大膨脹量，如遇膨脹土層較厚，應復核由于膨脹土的膨脹而對樁產生的向上拔力。

⑷采用沙墊層。應在條形基礎、獨立柱基的基底墊沙，在擋土墻、地下室、地溝、地坑等側壁填沙，地坑下的基礎不宜墊沙。墊沙的選擇應選擇粗沙，厚≥0.3m，含水量在9%左右。

⑸回填土的應用。避免使用未經處理的膨脹土做回填材料，并避免其與基墻、地下墻、樁墩側壁、填土墻直接接觸，必要時用灰土隔離，隔層度不應小于墻體厚度或樁墩直徑。為改善土的膨脹性和不透水性，回填土可選用1∶9和2∶8灰土。為避免基槽泡水或暴曬，防止地面水滲入，基槽挖好后，應立即施工基礎，盡快回填夯實，做到快速施工。

⑹地基的防水保濕。為了穩(wěn)定地基土的含水量，在建筑物周圍應做好地表防水、排水設施，盡量避免采用明溝，防止地表水向地基滲透，為做好地表防水，在建筑物的室內地坪應采用100mm砼面層和150mm厚3∶7灰土做墊層。另外對地下熱源采取隔熱措施，防止地基水過分散失。

4 結束語

膨脹土作為一種特殊性質的土，對建筑物的危害極大，關系到建筑物的安全和正常使用。實踐證明，結合當地膨脹土地基的特性，采取切實可行措施，嚴格防范，完全可以消除它的危害性。

參考文獻：

⒈孫福，魏道垛，巖土工程勘察設計與施工[M].北京：地質出版社，1998.1

⒉中華人民共和國交通部. 公路路基設計規(guī)范 （JTJ013-95）[S]，1996