南阳盆地弱、中、强膨胀土特征对比分析.pdfVIP

第45卷 第6期 人 民 长 江 Vo1．45．No．6 2014年 3月 Yangtze River Mar．， 2014 文章编号 ：1001—4179(2014)06—0060—03 南阳盆地弱、中、强膨胀土特征对比分析 阳 云 华 (长江岩土工程总公司(武汉)，湖北 武汉 430010) 摘要 ：南水北调 中线工程通过 的南阳盆地广泛分布有膨胀土，而膨胀土是影响渠道边坡稳定的主要工程地质 问题之一。以大量试验成果为基础 ，对弱、中、强膨胀土的矿化成分 、颗粒组成、物理力学特性、膨胀性等进行 了统计和分析 ；系统阐述 了膨胀土的微观结构、裂隙发育状况和工程特性 。针对弱、中、强膨胀土 (岩)的关联 性及差异性 ，提 出了大型渠道i程弱 、中、强膨胀土处理 的工程措施建议 。对类似输水工程的膨胀土判 断及施 工控制有参考作用。 关 键 词 ：膨胀土 ；物理力学特性 ；矿化成分 ；工程特性 ；南水北调 中线工程 中图法分类号 ：P642 文献标志码 ：A 南水北调中线工程在南阳盆地内长约 156km，其 抗剪强度上 。一般地 ，膨胀性越 强，土岩 体凝 聚力越 中通过膨胀土的渠段长约 140km(包括填方渠段 )，膨 大 ，内摩擦角越小。 胀土的工程 处理难度大 。膨胀土根据潜 势不 同可 2 矿化成分对 比 分为强、中、弱 3类 ，南 阳盆地 的渠道开挖揭露了不同 膨胀性的膨胀土岩，土岩膨胀性的不同，不仅表现在膨 2．1 矿物成分 胀土的颜色 、结构 、裂 隙发育程度的不同，而且其物理 (1)弱膨胀土矿物成分。碎 屑矿物 以石英为主 ， 力学性质 、矿化成分及工程特性也不一样 。本文通过 占53％ ～62％；其次是碱性长石和斜长石 ，占 14％ ～ 近年来对南水北调中线工程膨胀土岩试验成果的分析 21％ 。 对 比，揭示南 阳盆地不同膨胀等级 的膨胀土在物理 、力 黏土矿物含量 占总矿物成分 的24％ ～26％，主要 学 、矿化成分、膨胀性 、裂 隙、结构及工程特性上的差 由蒙脱石和伊利石组成 ，所 占比例相差不大 ，含有少量 异。 的高岭石。从 NY一03～NY一04提纯样 的分析结果 1 物理力学指标对比 来看 ，黏土矿物由蒙脱石和伊利石组成 ，蒙脱石含量稍 经统计研究发现 ，土体的膨胀性与膨胀等级 、土体 多。 所处的时代及岩性密切相关 ，在颗粒组成基本相同的 (2)中膨胀土矿物成分。碎屑矿物以石英为主， 情况下，地层时代越老 ，膨胀性越强。一般地 ，膨胀性 占58％ ～73％；其 次是碱性长石和斜长石 ，占5％ ～ 表现为：NQ1Q2Q3Q4；对于土体 ，膨胀性规律 13％ 。 为：黏土 粉质黏土 粉质壤土 壤土 。 黏土矿物含量 占总矿物成分 的 17％ ～29％，主要 不同膨胀等级的膨胀土，其物理性差异主要表现 由蒙脱石和伊利石组成 ，所 占比例相差不大 ，含有少量 在岩性及塑性指数上 。黏粒含量越高 ，塑性指数越高 ， 的高岭石。从 NY一06～NY一08提纯样 的分