大自然所形成的灾害,多数是来如闪电,去如脱兔,在极短的时间里给人类的生命财产造成巨大损失。但是,也有一些灾害却十分缓慢,在不知不觉中给人类带来损害。膨胀土造成的工程灾害就是其中的一种。
膨胀土
1958年,湖北省郧县因修建丹江口水库而计划整体搬迁,新县城于69年建成。当人们兴高采烈地搬进新城,家家户户住上新房之后,问题开始出现了。在整个新县城已建成的30万平方米建筑物中,有70%发生变形、开裂,无法正常使用。倒塌或不得已而拆除者近万平方米,造成巨大的经济损失。为什么会出现如此严重的状况?是建筑单位不负责任造成房屋质量低劣?是建筑材料质量有问题?都不是。事后调查表明,问题出现的原因是事前没有进行详细的工程地质勘查,对地基存在膨胀土的情况认识不足,加之地基挖、填处理不当,导致上述问题的出现。
膨胀土导致地基开裂
膨胀土是一种以粘土矿物为主的土体,其中含有大量的活性粘土矿物,如蒙脱石和伊利石等。这种土对湿热环境变化极为敏感,是具有高塑性的粘土。当膨胀土吸水后,体积会发生膨胀,形成膨胀压力,对上覆物体产生破坏作用。而当土体干燥失水时,体积又会收缩并开裂,这种膨胀与收缩反复发生,上面的建筑物哪有不坏之理。
膨胀土滑坡
膨胀土的涨缩是一种严重的工程地质灾害,它不仅会使房屋建筑遭到破坏,还会引起公路、铁路、桥梁、机场、地下管线等的破坏。据报道,美国平均每年由膨胀土致害造成的经济损失高达23亿美元,超过由洪水、地震、风灾所造成的年平均损失的总和,我国每年膨胀土地质灾害造成的经济损失达数百亿元。
可见,这种看似温和的灾害还是很严重的,他虽然不会造成人员伤亡,但却会造成大量的财产损失。美国人把膨胀土称为“隐藏的灾害”,也有人称其为“最难对付的土”,的确名副其实。
近年来,我国的公路、铁路线得到空前的发展,而这些穿越千山万壑,纵横大江南北的道路很难避免膨胀土赋存的区域,所以常常会造成路基凸起凹陷、翻浆冒水,隧道抑拱隆起、衬砌破损,给行车带来极大的安全隐患,也给设计和施工人员带来很大困难。
膨胀土施工中的降雨试验
我国膨胀土的分布主要集中在从云贵高原到华北平原之间的各平原、盆地、河谷阶地、河间地块和丘陵地区,涉及二十多个省、市、自治区,总面积约10万平方公里,可谓点多面广,危害不小。
中国膨胀土分布图
防患于未然是避免膨胀土灾害的关键。近年来,我国广大工程地质人员和建设施工技术人员在膨胀土灾害预防和治理方面积累了很多经验,有效地减少了灾害所造成的损失。“难对付的土”终将臣服在我们脚下。