中国膨胀土的分布及其研究现状综述 - 图文 联系客服

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表2.2 黄河流域膨胀土分布特征

从表2.2可以看出,黄河流域膨胀土主要分布在渠首-汝河段,并以南阳盆地最为典型和集中。膨胀土形成类型包含了残积、坡积、冲积、湖积,并各有不同的野外特征。

(3)西南地区

膨胀土分布省份包括云南、贵州和四川,云南地区,膨胀土主要分布在滇西高原的下关-保山以东、蒙自-大屯盆地和鸡街盆地;贵州境内的膨胀土大多分布在黔东南和黔西北,这与广泛分布在这一区域的泥灰岩与粘土质岩石有关,此外在黔中的一些地区的小型山间盆地与丘陵缓坡;四川地区的川西平原、川中丘陵以及培江、岷江、嘉陵江及安宁河谷阶地,其中著名的“成都粘土”分布面积较大,属典型的膨胀土,对工程危害大。

(4)西北和东北地区

西北地区在陕甘宁地区,盐池、环县、内蒙古赤峰等膨胀土特别发育,有底地区甚至发现含有蒙脱石粘土矿物特别富集。东北地区的吉林、抚顺、图门与珲春发现膨胀土。

(5)南部沿海

广东地区的膨胀土分布零散,主要有粤西的湛江,粤北的韶关、乐昌等地。广西境内分

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布较广,也比较典型,主要分布在右江、郁江、黔江等江河盆地,发现膨胀土出露的地区有南宁、隆安、田东、百色等盆地,尤以宁明盆地和桂林、柳州、来宾、贵县等地比较典型。

膨胀土是自然地质历史作用的产物,其生成与发育与地区的地形地质、水文气候条件有密切的关系。我国地域辽阔,不同的地质背景造就了不同地区膨胀土的分布特点。

3 膨胀土的组成与结构

3.1 膨胀土的物质组成

膨胀土的特殊工程性质是受其矿物组成和化学成分以及结构控制的,研究膨胀土的物质组成与结构不仅可以了解控制膨胀土工程特性的内在因素,探讨其胀缩机理,而且是探讨膨胀土研究的新技术和新方法所必不可少的途径,也是研究膨胀土改良与加固新方法的重要技术手段。

3.1.1 矿物成分

膨胀土的矿物成分包括粘土矿物和碎屑矿物。碎屑矿物中大部分为石英、斜长石和云母,其次为方解石和石膏等矿物。碎屑矿物构成膨胀土的粗粒部分,含量有限,对膨胀土的胀缩性质影响不大。粘土矿物构成膨胀土的细粒部分,对膨胀土的工程性质取决定性作用,主要有蒙脱石和伊利石,其次为高岭石和蛭石、绿泥石等。研究发现,我国膨胀土粘土矿物成分主要是伊利石,含有一定量的蒙脱石、多水高岭石或高岭石等矿物组分的混合体,曲永新等[6]将其称为混层矿物,即为不同混层比的伊利石/蒙脱石的混层矿物。据最新研究认为,此种矿物是膨胀土中占优势地位的矿物,符合实际情况。问题是目前尚缺少一种能够顺利准确鉴定此类矿物的方法。此外,伊利石性质不稳定,在适宜的条件下会失去钾离子变成似蒙脱石。

对膨胀土而言,影响其性质的是粘土矿物,就蒙脱石而言,只要土中蒙脱石有效成分含量超过5%时,对土的工程性质产生影响;有效含量超过20%-30%时,则土的胀缩性和强度特性基本上由蒙脱石决定。我国主要地区膨胀土以伊利石为主,蒙脱石含量在18%-44%之间,我国各地膨胀土主要矿物成分见表2.3[1]

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表2.3 我国各地膨胀土主要粘土矿物成分及鉴定方法

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3.1.2 化学成分

与矿物成分对应,膨胀土中化学成分主要包括:和Fe2O3,其次是MgO、SiO2、Al2O3、

CaO和K2O、NaO2,含少量的TiO2、MnO和P2O5。膨胀土化学成分以SiO2为主,

占其50%含量以上,Al2O3一般占15%-25%,而Fe2O3的含量一般在4%-10%之间,三者为膨胀土的主要成分,大约在73%-86%之间。表2.4列出了我国典型地区膨胀土化学成分[1]

表2.4 我国部分地区膨胀土化学成分

3.1.3 粒度成分

粒度,通俗地说是指颗粒大小,粒度成分是反映膨胀土性质的一个重要指标。与其矿物成分对应,组成膨胀土的粒度成分以细颗粒为主。调查表明,我国膨胀土中小于0.005mm的粘粒,一般的平均含量大多在50%以上,最低的都在30%以上;0.05~0.005mm的粉粒含量,一般在25%-50%之间;大于0.05mm的沙粒含量相对较少。从这来看,膨胀土为粘土或粉质粘土。表2.5是我国部分地区膨胀土的粒度成分。

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