硬黏土在吸水后体积膨胀的特性。硬黏土为超固结土,在地质历史上曾被较高围压所压实。上覆土层被冲刷或挖除后即因卸荷而膨胀,但颗粒间的胶结和吸力(参见土中吸力)会阻止其充分膨胀。随着风化过程的进展,胶结力逐步丧失,并伴随微裂隙的形成,使水分的入渗变得容易,再浸水时会引起吸力的丧失和有效应力降低而进一步膨胀。硬黏土中有一类亲水矿物(微晶高岭土)含量较多的高塑性黏土,其吸水膨胀量特别大,常称膨胀土。 土的湿胀性常用膨胀率试验测定。试验在单轴压缩仪上进行。试样先在指定压力(p)下固结,然后浸水任其膨胀,测定浸水前后的试样高度,由下式计算膨胀率:
式中,h0为试样的初始高度,cm;hp、h′p分别为浸水前后的试样高度,cm。 膨胀土干粉吸水后的体积膨胀率称为自由膨胀率。自由膨胀率超过0.4时,为膨胀土;超过1时,为强膨胀土。评价膨胀土的另一个指标为膨胀力,即浸水时令试样体积保持不变所必需的限制压力。 膨胀土在雨季吸水膨胀,干旱季节失水收缩,由此而引起的地基变形可导致其上建筑物的损坏。硬黏土天然边坡或人工开挖边坡常因雨水入渗和渠道通水而吸水膨胀,导致土的强度降低而滑坡。硬黏土平时看上去很坚实,其可能产生的危害可能被忽略,需要特别注意。
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