影响膨胀土胀缩变形的因素,可以归纳为内部和外部两种,其中,内因是根据,外因是条件,外因通过内因起作用。
(1)影响地基土体胀缩特性的内因主要有下列几个方面:
1)膨胀土的矿物成分
膨胀土中亲水的粘土矿物主要由晶格流动性极强,因而亲水性很大的蒙脱石(Al2,Mg3)[Si4O10](OH)2nH2O或伊里石(含水云母)K<1Al[(Si,Al)4O10](OH)2nH2O等组成,蒙脱石较伊里石有更强的亲水性,蒙脱石的多寡直接决定土的胀缩特性能的大小。因此,膨胀土中含有粘土矿物的种类和数量,特别是蒙脱石的含量对土的胀缩性强弱更起着决定性的作用。
2)土的粘土颗粒含量
粘土颗粒分散性大,比表面积大,则表面能大,故其遇水对水分子的吸附能力高。因此,土中粘粒含量愈多,土的塑性指数愈高,则土体的胀缩性愈大。
3)土的密度
土的密度大,孔隙比就小,浸水膨胀强烈,而失水收缩小;相反,土的密度小,孔隙比就大,浸水膨胀小,失水收缩大。而孔隙比处于中间值时,土的胀缩变形都较大。
4)土的结构强度
土的结构强度能承受膨胀或收缩变形,即结构强度愈大的土,抵制胀缩变形的能力也愈大。
5)土的初始天然含水量
膨胀土的初始天然含水量愈接近其胀后最高含水量,土的膨胀就愈小,收缩的可能性和收缩值就愈大。相反,初始天然含水量与胀后最高含水量相差愈大,则其膨胀愈大,体缩愈小。如果初始天然含水量处于中间,则浸水膨胀和失水收缩都较大。
(2)影响地基胀缩变形的主要外部因素
1)地形地势条件
在丘陵区和山前区,不同地形和高程地段地基土的原始条件及其受水蒸发条件不同,因此,地基土产生胀缩变形的程度各不相同。高旷地带蒸发条件好,地基土易干缩,建造的单层浅基建筑物裂缝多;而建在低洼处附近有水田水塘的单层房屋裂缝少,是因为低洼地带地基土中水分不易散失,有补给来源,较能保持相对稳定湿度的缘故。
2)膨胀土层分布不均
地基膨胀土层分布不均,使不同土层湿度变化差异较大,引起整体地基土不均匀收缩变形,而导致房屋开裂。
3)日照、通风条件
建在胀缩土层上的建筑物,因日照、蒸发、通风条件不同,造成不同程度的开裂情况,一般房屋向阳面,即南、西、东,尤其南、西两面开裂较多,北阳面即北面开裂很少,甚至没有。
4)气候严重失常
气候条件在超出常年规律的剧烈变化后,引起土体胀缩超常变形,也是造成建筑物出现开裂,以致影响安全使用的重要因素之一。
5)室内外条件差别