公路常见地质灾害及其防灾减灾-膨胀土地质灾害及其防灾减灾

膨胀土地质灾害及其防灾减灾一、膨胀土定义：

一种具有特殊变形性质的高塑性黏性土，土中黏粒成分主要由亲水性矿物组成，其体积随含水量地增加而膨胀，随含水量减少而收缩，具有这种反复膨胀和收缩性的土，称为膨胀土。膨胀土地质灾害及其防灾减灾二、成份、成因和分布：

从土质特征看，颜色呈黄、黄褐、灰白、花斑（杂色）和棕红等色；多为高分散的黏土颗粒组成，黏粒含量多达35％～85％，黏土矿物多为亲水性的蒙脱石、伊利石和高岭石。膨胀土中蒙脱石含量越多，膨胀性越强烈。土体中常有铁、锰质及钙质结核等零星包含物；土体近地表部位常有不规则的网状裂隙，裂隙发育，竖向、斜交和水平三种均有，可见光滑镜面和擦痕。云南保山膨胀土地貌膨胀土地质灾害及其防灾减灾

膨胀土多分布于盆地内、Ⅱ级以上的河谷阶地或山前丘陵地区，是风化的黏土矿物（蒙脱石、伊犁石）被流水带到中国东南部河流中下游的沉积产物，是上更新世及以前的残坡积、冲积、洪积物，也有晚第三纪至第四纪的湖泊沉积及其风化层。主要分布在太行山——秦岭——四川盆地西缘——云南大理这一线的东南侧。在塑性图分类中，膨胀土属于高液限黏土符号为：CHE。特殊土塑性图膨胀土地质灾害及其防灾减灾三、膨胀土分级：

膨胀土按自由膨胀率Fs、塑性指数Ip、标准吸湿含水率ωf分为四级：非膨胀土、弱膨胀土、中等膨胀土、强膨胀土。

《云南省膨胀土地区建筑技术规程》（DBJ53/T-83-2017）在对膨胀土的判别指标及膨胀潜势分类中，将自由膨胀率值降低，以野外调查是否具有膨胀土显著特征作为判别依据，对膨胀土可能形成的地质灾害起到了积极防治作用，可参考使用：膨胀土地质灾害及其防灾减灾膨胀土判别指标及膨胀潜势分类土的类别以自由膨胀率δef（%）划分膨胀潜势非膨胀土弱中强黏土δef＜4040≤δef＜6060≤δef＜90≥90粉质黏土δef＜3535≤δef＜5555≤δef＜80≥80红黏土δef＜3535≤δef＜5555≤δef＜80注：当土的δef（%）低于各类土的弱膨胀潜势下限值5%以内，但野外调查具有膨胀土显著特征者，仍应判为膨胀土。膨胀土地质灾害及其防灾减灾四、膨胀土地质灾害变形、破坏特征：膨胀土的胀缩性会导致建筑物开裂和损坏，并造成坡地建筑场地崩塌、滑坡、地裂等严重的不稳定因素。膨胀土地质灾害及其防灾减灾1、膨胀土引起工程建筑物变形、破坏的总特征：建筑物破坏一般是在同一地貌单元的相同土层地段成群出现；低、轻房屋最易破坏；建筑物裂缝具有随季节变化而往复伸缩的性质。2、膨胀土产生的裂缝所在建筑物部位及其形态特征：山墙、内墙呈“倒八字”的对称或不对称裂缝及垂直裂缝；外纵墙下端呈水平裂缝，基础向外扭转，墙体上部内倾；房屋角端裂缝严重，且常伴随着一定的水平位移和转动；地坪多出现平行于外纵墙的通长裂缝。膨胀土造成的垂直裂缝膨胀土地质灾害及其防灾减灾⑴膨胀：边坡及洞室鼓胀。边坡滑塌（吸水后粘聚力接近为0，内摩擦角仅有几度）⑵强度降低:地基下沉和侧鼓，并产生不均匀沉降基床翻浆唧泥⑶收缩:边坡开裂、地基沉降量大。膨胀土

破坏膨胀土地质灾害及其防灾减灾五、膨胀土应按下表进行初步判定：膨胀土的初判标准项目特征项目特征地层以第四系中、上更新统为主，少量为全新统及新第三系结构结构致密，易风化成碎块状，更细小的呈鳞片状地貌地形平缓开阀，具垄岗式地貌，垄岗与沟谷相间，无明显的天然陡坎，自然坡度平缓，坡面沟槽发育裂隙裂隙发育，呈网纹状，裂面光滑，具蜡状光泽，或有擦痕，或有铁锰质薄膜覆盖。常有灰白、灰绿色黏土充填颜色以褐黄、棕黄、棕红色为主，间夹灰白、灰绿色条带或薄膜，灰白、灰绿色多呈透镜体或夹层出现崩解性遇水易沿裂隙崩解成碎块状黏性土质细腻，手触摸有滑感，旱季呈坚硬状，雨季黏滑，液限大于40%不良地质常见浅层溜塌、滑坡、地裂，新开挖的路堑、边坡、基坑易产生坍塌含有物含有较多的钙质结核，并有豆状铁锰质结核自由膨胀率Fs≥40%膨胀土地质灾害及其防灾减灾六、膨胀性岩土地区根据地质条件选线应符合下列规定：1、路线应选择地形平缓、坡面完整、植被良好的地带通过，避免平行坡面或沿山前斜坡地带布线，并宜垂直垄岗轴线。2、路线应以浅挖、低填的方式通过。3、路线应避开中、强膨胀土地带。必须通过时，应避开土层结构复杂或有软弱夹层发育的地带，并以最短距离通过。4、路线应避开裂隙发育、地表冲蚀严重或有滑坡、溜塌、地裂等不良地质发育的地段。5、路线应远离地表水体或地下水发育的膨胀性岩土地段。膨胀土地质灾害及其防灾减灾七、膨胀土（岩）地区工程地质勘探应符合下列规定：1、膨胀土地区工程地质勘探宜采用挖探、钻探辅以必要的物探手段相结合的综合勘探方法进行。勘探工作量应在工程地质调绘的基础上，结合现场地形地质条件和建（构）筑物的设置确定。膨胀土地质灾害及其防灾减灾2、膨胀土地区的勘探深度应符合以下规定：

（1）路基及构筑物的浅基础，勘探深度应大于大气影响层深度。当膨胀土的厚度较薄时，钻孔或探井的深度应穿过膨胀土至下伏非膨胀土地层；膨胀土厚度较大时，填方路基的勘探深度应达设计高程以下5～8m，挖方路基应达设计高程以下不小于8m。

（2）隧道勘探深度应至路线设计高程以下不小于8m。

（3）桥梁桩基础勘探深度应至桩端以下不小于5m。膨胀土地质灾害及其防灾减灾3、膨胀土（岩）原状样应从地面以下1m开始采取。在大气影响层深度范围内，取样间距为1.0m；在大气影响层深度以下，取样间距不宜大于2.0m。4、在探坑或钻孔中采集原状样，应采取边进尺、边取土的方法，采集的原状样应密封，避免湿度变化和扰动，并尽快试验。膨胀土地质灾害及其防灾减灾八、膨胀土防灾减灾基本要求：1、勘察（1）可按可行性研究勘察、初步勘察和详细勘察阶段进行勘察。（2）对场地面积较小、地质条件简单或有建设经验的地区，可直接进行详细勘察。（3）对地形、地质条件复杂或有大量建筑物破坏的地区，应进行施工勘察等专门性的勘察工作。（4）勘探点的布置、孔深和土样采取应符合相关规范要求。膨胀土地质灾害及其防灾减灾2、设计（1）应遵循预防为主、综合治理的原则。（2）设计时，应根据场地的工程地质特征和水文气象条件以及地基基础的设计等级，结合当地经验，注重总平面和竖向布置，采取消除或减小地基胀缩变形量以及适应地基不均匀变形能力的建筑和结构措施；并应在设计文件中明确施工和维护管理要求。（3）在抗震设防地区，建筑和结构防治措施应同时满足抗震构造要求。膨胀土地质灾害及其防灾减灾3、施工（1）膨胀土地区的建筑施工，应根据设计要求、场地条件和施工季节，针对膨胀土的特性编制施工组织设计。（2）地基基础施工前应完成场地平整、挡土墙、护坡、截洪沟、排水沟、管沟等工程，保持场地排水通畅、边坡稳定。施工用水应妥善管理，并应防止管网漏水。堆放材料和设备的施工现场，应采取保持场地排水畅通的措施。（3） 回填土应分层回填夯实，不得采用灌（注）水作业。膨胀土地质灾害及其防灾减灾4、维护管理（1）膨胀土场地内的建筑物、管道、地面排水、环境绿化、边坡、挡土墙等使用期间，应按设计要求进行维护管理。（2）管理部门应对既有建筑物及其附属设施制定维护管理制度，并应对维护管理工作进行监督检查。（3）使用单位应妥善保管勘察、设计和施工中的相关技术资料，并应实施维护管理工作，建立维护管理档案。作业

一、判断题1.黏性土才会形成膨胀土，所以黏土、粉质黏土和红黏土都可以