巖土體吸水膨脹應力系數的試驗研究

郭永春，許福周，許嘉倫，屈智輝

(西南交通大學地球科學與環境工程學院，四川 成都 610031)

在膨脹土相關規范中，對膨脹土的定義有如下幾種：膨脹土是指含有大量親水礦物，濕度變化時有較大體積變形，變形受約束時產生較大內應力的巖土[1]；膨脹土是土中黏粒成分主要由親水礦物組成，同時具有顯著的吸水膨脹和失水收縮兩種變形特性的黏性土[2]；膨脹土是指土中黏粒成分主要由親水性礦物組成，具有吸水顯著膨脹、軟化、崩解和失水急劇收縮、開裂，并能產生往復脹縮變形的黏性土[3]。在這些定義中，“較大體積變形”、“顯著膨脹”等詞語，已經說明對黏性土是否為膨脹土的判斷設定了一個潛在的“臨界值”。

以自由膨脹率為例，規范中都規定了自由膨脹率≥40%的黏性土才判定為膨脹土[1-5]，這個“40%”就是潛在的“臨界值”。從工程實踐的角度來說，設定“臨界值”是有意義的，一方面簡化勘察設計的復雜性，另一方面，可以降低工程造價。對于自由膨脹率低于40%的黏性土則當作普通土處理，通常可以認為其膨脹效應對工程安全影響不大。基于這樣的判斷標準，在特殊巖土工程實踐中，就出現了一些問題。當一種黏性土的自由膨脹率僅為39%時，按照規范要求，把它當作普通土處理。然而，根據作者對成都地區膨脹土18個基坑邊坡工程調查，自由膨脹率低于40%的黏性土，在吸水過程中產生的膨脹變形或膨脹壓力，是能夠引起工程構筑物的變形和破壞的，影響工程安全。……