李青山

(新疆水利水电勘测设计研究院，新疆 乌鲁木齐 830000)

分散性粘土是一种在纯净水(或低含盐量的水)中由于离子的相互排斥力超过相互吸引力，导致土体颗粒分散的粘性土[1]。在我国黑龙江、新疆、江苏、山西、陕西等省区普遍存在分散性黏土，对工程安全有很大危害。自从20世纪50年代澳大利亚最早发现分散性黏土对水利工程的破坏性，我国工程界也予以高度重视，深入开张实验研究，明确分散性黏土的生成条件、分散性机理及预防、处理措施等。本文根据水利水电工程中土料的分散性鉴定结果，对土料的分散性机理进行实验研究和理论分析。

1 土样的基本物理性质和化学性质

1.1 土样的基本物理性质

选取某水利水电工程中的土料5组，编号分别为TK40、TK41、TK42、TKT1-13、TKT2-18，土样颗粒分析试验可知：土样中粒径>0.075 mm砂粒含量占0.4%～65.3%，粒径0.075 mm～0.005 mm粉粒含量占(22.0～77.1)%，<0.005 mm的黏粒含量占(12.7～26.5)%，<0.002 mm的胶粒含量占(6.7～16.0)%，液限为(21.6～27.5)%，塑限为(14.5～15.7)%，塑性指数为7.1～12.0，分别定名为粉土质砂(SM)、含砂低液限粉土(MLS)、低液限黏土(CL)。5组土样自由膨胀率为(7～16)%，无膨胀潜势。试验成果见表1和表2。

表1 土料颗粒分析试验成果表

由土样物理性试验成果表可知：击实试验采用轻型击实(分三层，每层25击，单位体积击实功能为592.2 kJ/m3)，最大干密度为1.81 g/cm3～2.00 g/cm3，最优含水率为(10.0～14.6)%，试验成果见表2。

表2 土料物理性试验成果表

1.2 土样的基本化学性质

对该项目河水水质简分析可知，水样类型为重碳酸盐氯化物钙镁水(C-Cl-Ca-Mg)，pH值为8.06，偏碱性，见表3。

表3 河水水质简分析成果表

2 土样黏土矿物成分分析

由于黏土矿物是促使土料分散的主要因素之一，而黏土矿物主要存在于土的2 μm胶粒组中，因此在研究黏土矿物组成时需要从土样中分离和富集，因而对5组土样采用物理化学分散法，分离和富集小于2 μm胶粒部分，委托相关单位进行X衍射分析。由……