广东省主要城市膨胀土特征及危害分析

摘要：膨胀土具有受水浸湿或失水干燥后，产生明显的变形的特点，置于此地基上的建筑物， 会因发生膨胀和变形而影响其稳定性。通过对广东省主要城市膨胀土的分布及已发生的灾害调查，研究其特征及危害，希望对今后该区域的工程规划、建设提供参考。 关键词：膨胀土；特征；危害

中图分类号：f291.1 文献标识码：a 文章编号： 一、概述

膨胀土是一种以蒙脱石、伊利石为基本矿物成分，在湿度变化时具有明显胀缩特性的粘土。其液限、塑限和塑性指数都较大，常处于硬塑或坚硬状态，强度较高，压缩性偏低，易被误认为良好的地基。但当受水浸湿或失水干燥后，会产生明显的变形，使建筑物的地基开裂破坏，常常引发地裂缝地质灾害。 二、膨胀土分布特征及危害

通过野外现场调查、分析总结前人资料，总结出广东省各主要城市膨胀土主要分布在湛江市、广州市和茂名市。广东省内胀缩土地裂缝有80处，其中67处分布于雷州半岛，其余13处零星分布于茂名、南雄、博罗、惠阳等地[1]。现仅对湛江市、广州市、茂名市的膨胀土分布及危害进行阐述。 2.1 湛江市膨胀土分布及危害 2.1.1 湛江市膨胀土分布情况及特征

湛江市具有胀缩性的土体主要有：湛江组杂色和灰色粘土、部分

火山岩风化残积粘性土，分布面积99.09 km2。（见表1）。 根据收集资料，本次只着重讨论湛江组的杂色和灰色粘土。湛江组杂色粘土和灰色粘土

的矿物成分以伊利石（水云母）和高岭石为主，次为石英、长石等矿物成分，具有遇水膨胀、失水收缩的特性。液限为26.6～68%，自由膨胀率为11.0～68%，膨胀率为－0.639～5.32%；具膨胀性的土样占本类型总样品数的65.9%，其中具弱膨胀性的占59.1%，中膨胀性的占6.8%。

在剥蚀侵蚀台地区，湛江组杂色粘土在地表分布较广泛，其厚度一般较大达2～6m，而且层位一般较稳定，杂色粘土出露地表时，可见极发育的网状裂隙，位于斜坡坡面的杂色粘土土体常被切割成碎粒状。灰色粘土呈灰～灰白色，一般含较多粗、中砂粒，该层分布不及杂色粘土广泛，在剖面上埋深也较大(一般为3～10m)，当出露地表时，在风化作用和雨后地表片流的冲刷下，易于形成垂直裂缝或深切的小冲沟。

表1湛江市区膨胀土分布统计表

2.1.2 湛江市膨胀土危害

由于膨胀土具有遇水膨胀、失水收缩的特征。同时，其胀缩性随土体季节性含水量的变化而变化，因而分布于包气带中的膨胀土会对工程构筑物带来直接或间接的危害。主要表现在如下三方面： ① 使低层和简易房屋产生墙裂：由于本区膨胀土一般埋深浅、

厚度薄，受大气降雨入渗影响较大。因此对采用天然地基的低层和简易房屋的影响较为显著，而对采用桩基础的多层及高层建筑物影响较微。例如，湛江制药厂的几幢平房，基础埋深0.8～1.0m，建于湛江组杂色粘土上，平房墙体开裂宽度0.8～1.0cm，长度一百多米，并随季节性变化而发生开合变化现象，被迫拆除重建。 ② 使道路路面产生变形破坏：湛江市以湛江组杂色粘土为路基的道路（简易公路和柏油路），都不同程度地遭到土体胀缩变形引起的破坏，轻者使路面发生龟裂或小凹凸，重者（多处于坡度较大处）至路面开裂及凹凸不平较严重，以致影响道路的正常使用。 ③ 造成边坡滑动或坍塌：在由湛江组杂色粘土或灰白色粘土构成的斜坡地段，当土中的含水量发生变化时，除产生膨胀与收缩现象外，还会沿裂隙产生软弱结构面，使土体的原始结构受到破坏，强度显著降低，在一定的地形条件下，在上部土体的自重压力作用下产生崩塌和滑坡。

2.2 广州市膨胀土分布及危害

广州市膨胀土类主要分布于旧机场西、蚌胡、江村、嘉禾等局部地段，在黄花岗台地、赤岗台地、南村台地及石牌北面的丘间谷地、番禺石壁北面的丘前也有分布。膨胀土分布面积普遍较小，有冲积、洪积、残积等多种成因，残积成因膨胀土以碳酸盐岩、红色碎屑岩风化土较多，尚未见岩浆岩风化成因的膨胀土。

花斑状粘土为广州最常见的具膨胀性粘性土，一般分布在冲积地层或海冲积层顶部的硬壳层，在自然条件下，多呈硬塑或坚硬状态，

具黄、红、白等色相间组成的花斑色。含大量蒙脱石等具膨胀性亲水矿物成分，含量在50%以上。其液限wl>40%，自由膨胀率fs≥40%，比重gs一般大于2.6。具有脱水出现龟裂，湿水体积增大等变形特点，土体稳定性差，为不良土类。膨胀土埋深浅时，选用膨胀土作为浅基础持力层，对房屋易造成胀裂。一般膨胀土出露较浅，应进行换土处理，不应选择膨胀土层作为浅基础持力层[2]。 2.3 茂名市膨胀土分布及危害

茂名市由于气候季节性的干湿交替，引起膨胀土含水量变化，发生季节性胀缩而导致的地裂缝和房裂缝主要分布在茂南区金塘镇白土、州村、谭屋、牙象、天安。茂南区膨胀土主要为新近系始新统含高岭石砂砾岩风化后形成的花斑状粉质高岭土、灰白色粘土，矿物成分主要为高岭土、伊利石、少量埃洛石和绿泥石。其液限平均值大于50%，自由膨胀率为40～89%。目前本工作区的膨胀土地裂缝已造成民房受损面积11400m2，直接经济损失225万元，受威胁11505人，潜在房屋受损面积373180 m2，潜在经济损失16071.2万元（见表2）[3]。

表2茂名市主要膨胀土地裂缝情况统计表 三、结语

膨胀土是特殊土的一种，不仅仅在广东省有分布，在全国均有着较广的分布。在认清它的吸水膨胀、失水收缩、浸水承载力衰减、干缩裂隙发育等特性后，面对的问题就是如何避免因膨胀土的这些

特性而带来的工程病害问题。在膨胀土地区进行工程建设时需采取预防措施，做好地基处理，尽量避免工程病害的发生。 参考文献

[1] 易顺民、梁池生主编.广东省地质灾害及防治[m]. 北京:科学出版社

[2] 广东省地质调查院. 广州市城市地质调查报告. [3] 广东省21个地级市地质灾害防治规划说明书及附图