粘土層

粘土層可以分為天然粘土層和人工粘土層，是指塑性指數大於17的粘性土層。粘土層的膨脹性及所產生的膨脹壓力會使土層出現反覆變形破壞。粘土層的透水、透氣性差，在實際工程的防滲施工中，一般會鋪設一層粘土層。塑性是表徵細粒土物理性能一個重要特徵，一般用塑性指數來表示；液限與塑限的差值稱為塑性指數IP(Plasticity Index)=ωL(液限 Liquid Limit) -ωP(塑限 Plastic Limit) 。過去的研究表明，細粒土的許多力學特性和變形參數均與塑性指數有密切的關係。它也是表徵材料接觸狀態的指標。

粘性土是指具有高度可塑性的無機質土。顆粒間的聯結性較好，具有可塑、膨脹、收縮等特性。其力 學強度隨含水量的增加而減弱。通常按所含粒徑小於0.005mm的粘土顆粒的數量分為粘土 (含量大於 30%，塑性指數大於17)、亞粘土 (含量10～3)%，塑性指數為10～ 17)、軟亞粘土(含量為3～10%，塑性指數為3～0)三類。粘性土在坡度低平的情況下較穩定，並具有一 定承載能力，抗震性能中等。粘性土的狀態按液性指數的大小，可分為堅硬、硬塑、可塑、軟塑和流塑幾種。與一般砂土相比，強度較低、壓縮性較大、壓縮過程較長。風乾時強度增大，壓縮性降低。其工程性質主要取決於由形成年代和成因所決定的結構強度、塑性和含水程度。粘性土按塑性指數可分為粉質粘土和粘土。

土壩是我國水利施工中使用非常廣泛的壩型，壩體用一種或多種土料填築的擋水壩。縱剖面呈梯形，上、下游壩坡較平緩。築壩土料透水性要小，以防滲漏及滲流破壞。若壩身用透水砂礫料填築，須採取防滲措施：用黏性土料築成的塑性心牆或塑性斜牆兩種。下游壩趾處一般設有堆石排水稜體，排除透過壩身滲水並降低壩身浸潤線，以利壩坡穩定。為防止波浪、雨水沖刷，上下游壩面需要護坡。對透水地基常採用截水槽、防滲牆或鋪蓋等防滲措施並與壩身防滲體相連。一般不能溢流，只有小型工程可做成溢流式的，但過水能力較小。按築壩材料及防滲設施的位置區分，主要有均質壩、多種土質壩、心牆壩和斜牆壩等。按施工方法分類，有輾壓式、水力沖填式及水中填土式等。在擊實原理、固結理論和有效應原理的逐漸發展下，土石壩工程建設得到了快速的發展，各種砂礫石、土、石渣等施工材料都可以很好的進行壓實處理。一般情況下，粘土防滲對地基基礎要求較其他防滲材料低，當地基發生微量變形時，粘土在其自重作用下會自行癒合，若當地土料豐富、基礎覆蓋較深，可以使用粘土進行防滲。粘土防滲層的優點：粘土為當地材料，就近取用，工程成本相對不高，粘土施工相對於瀝青混凝土、鋼筋凝土等，施工工藝簡單，施工機具投入少且都為常規設備，粘土防滲對地基要求不高，開挖量相對減少。粘土防滲層的缺點：粘土防滲層具有低滲透性和膨脹性的特點，但是在實際施工過程中，粘土防滲層會被一些有機物污染，在粘土中會產生絮凝物，導致粘性土的滲透係數增加。在使用粘土進行防滲時，需要對有機土進行處理，將滲濾液和有機污染物滲透去除。