第11章 区域性地基及其他

第11章区域性地基及其他 第11章区域性地基及其他 第11章区域性地基及其他 1 湿陷性黄土地基 识记 黄土湿陷的原因及湿陷性评价 领会 处理湿陷性黄土地基的工程措施 2 膨胀土地基 识记 膨胀土地基的特征 危害 评价 3 山区地基和红粘土地基 识记 山区地基工程特征 红粘土地基的工程地质特征 领会 山区地基和红粘土地基的处理措施 领会 膨胀土地基的变形量计算和工程措施 第11章区域性地基及其他 11 1湿陷性黄土地基 黄土 是一种颗粒组成以粉粒为主的黄色或褐黄色粉状土 湿陷性黄土 凡天然黄土在一定压力作用下 受水浸湿后 土的结构迅速破坏 发生显著的湿陷变形 强度也随之降低的 称为湿陷性黄土 湿陷性黄土的特征 湿陷性黄土分类 湿陷性黄土 自重湿陷性黄土受水浸湿后 在上覆土层自重应力作用下发生湿陷 非自重湿陷性若在自重应力作用下不发生湿陷 而需在自重和外荷共同作用下才发生湿陷 第11章区域性地基及其他 湿陷性黄土湿陷的原因 1 水的浸湿 由于管道 或水池 漏水 地面积水 生产和生活用水等渗入地下 或由于降水量较大 灌溉渠和水库的渗漏或回水使地下水位上升等原因而引起 2 黄土的结构特征 长期的干旱使土中水分不断蒸发 可溶盐逐渐浓缩沉淀而成为胶结物 增强了土粒之间抵抗滑移的能力 阻止了土体的自重压密 于是形成了以粗粉粒为主体骨架的多孔隙结构 3 物质成分 黄土中粒径大于0 05mm的颗粒较多 胶结物多呈薄膜状分布 骨架颗粒多数彼此直接接触 结构疏松 强度低而湿陷性强 第11章区域性地基及其他 颗粒以粗粉粒为主 土粒间为胶结物 第7章天然地基上浅基础的设计 湿陷过程 湿陷性黄土湿陷的影响因素 1 黄土中颗粒的组成和分布 粘粒含量多 并且均匀分布在骨架之间 起胶结物的作用 会使湿陷性降低并使力学性质得到改善 2 黄土中的盐类 如以较难溶解的碳酸钙为主而具有胶结作用时 湿陷性减弱 但易溶盐的含量愈大时 湿陷性增强 粘粒可以改善湿陷性 易溶盐 使湿陷性增强 第11章区域性地基及其他 第7章天然地基上浅基础的设计 黄土地基的湿陷性评价 1 湿陷系数 s 湿陷系数 s值来进行判定黄土是否具有湿陷性 式中 hp 天然状态土样 加压至一定压力p后 下沉稳定后的高度 加压稳定后土样 浸水作用下 下沉稳定后的高度 h0 土样原始高度 原状土样 在压力P下浸水压缩曲线 我国 湿陷性黄土地区建筑规范 GBJ25 90 按照国内各地经验采用 s 0 015作为湿陷性黄土的界限值 s 0 015定为湿陷性黄土 否则为非湿陷性黄土 湿陷性土层的厚度也是用此界限值确定的 湿陷性判定 一般认为 s0 07为强湿陷性黄土 压力p取实际土压力 对于一般建筑物 自基底算起 10m以上用200kpa 10m以下用其上覆土的饱和自重应力 第11章区域性地基及其他 1 防水措施 采取一定工程措施 防止雨水或生产用水渗入浸湿地基 2 结构措施 结构形式尽可能采用简支梁等 对不均匀沉降不敏感的结构 加大基础刚度使受力较均匀 对长度较大且体形复杂的建筑物 采用沉降缝将其分为若干独立单元 3 地基处理措施 采用地基处理措施破坏湿陷黄土的大孔结构 消除地基湿陷性的方法 湿陷性黄土地基的工程措施 第11章区域性地基及其他 1 灰土或素土垫层 将基底以下湿陷性土层全部挖除或挖到预计深度 然后用灰土 三分石灰七分土 或素土 就地挖出的粘性土 分层夯实回填 2 重锤夯实及强夯法重锤自由落下一定高度 锤击地基土 可消除一定范围内土层的湿陷性 3 石灰土或二灰 石灰与粉煤灰 挤密桩用打入桩 冲钻或爆扩等方法在土中成孔 然后用石灰土或将石灰与粉煤灰混合分层夯填桩孔而成 少数也有用素土 用挤密的方法破坏黄土地基的松散 大孔结构 达到消除或减轻地基的湿陷性 常用的地基处理措施 第11章区域性地基及其他 11 2膨胀土地基 膨胀土 指黏粒成分主要由亲水性矿物组成 同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的黏性土 它一般强度较高压缩性较低 第11章区域性地基及其他 膨胀土的一般特征 1 粒径小于0 002mm的胶体含量 20 2 液限 L 40 塑性指数Ip 17 在22 35之间 3 自由膨胀率 40 膨胀土的分布 第11章区域性地基及其他 膨胀土的危害 膨胀土具有显著的吸水膨胀和失水收缩的特性 建造在膨胀土上的建筑物 随季节性气候的变化会反复不断的产生不均匀的升降 而使房屋破坏 第11章区域性地基及其他 影响膨胀土胀缩特性的主要因素 内在机制 外界因素 1 矿物成分 蒙脱石和伊利石 尤其是蒙脱石 比表面积大 在低含水量时对水有巨大的吸力2 微观结构 面 面连接的叠聚体是膨胀土的一种普遍的结构形式 具有很大的吸水膨胀和失水吸缩的能力 水分的迁移是控制土胀 缩特性的关键外在因素 第11章区域性地基及其他 膨胀土的胀缩性指标 1 自由膨胀率 ef 人工制备的磨细烘干土样 经充分吸水膨胀稳定后 增加的体积与原体积的比值 ef称为自由膨胀率 用于初步判定是否是膨胀土 注意 自由膨胀力是在无结构力影响下的结果 第11章区域性地基及其他 2 膨胀率 ep 膨胀率 ep表示原状土在侧限压缩仪中 在一定压力下 浸水膨胀稳定后 土样增加的高度与原高度之比 表示为 膨胀率用来评价地基胀缩等级 计算膨胀土地基变形量 测定膨胀力 第11章区域性地基及其他 3 线缩率 e 线缩率 e 指土的竖向收缩变形与原状土样高度之比 式中 h0 土样的原始高度 mm hi 某含水量wi时的土样高度 mm 第11章区域性地基及其他 膨胀土的判别 膨胀土规范 中规定 凡具有下列工程地质特征的场地 且自由膨胀率 ef 40 的土应判定为膨胀土 1 裂隙发育 常有光滑面和擦痕 有的裂隙中充填着灰白 灰绿色粘土 在自然条件下呈坚硬或硬塑状态 2 多出露于二级或二级以上阶地 山前和盆地边缘丘陵地带 地形平缓 无明显自然陡坎 3 常见浅层塑性滑坡 地裂 新开挖坑 槽 壁易发生坍塌等 4 建筑物裂缝随气候变化而张开和闭合 第11章区域性地基及其他 膨胀土地基工程措施 设计措施 1 建筑体型简单 增设沉降缝 2 加强隔水 排水措施 3 要求严格的建筑物 采用地面配筋或地面架空 4 加强建筑物的整体刚度 5 增大埋深 施工措施 1 施工中尽量减少地基中含水量的变化 2 尽量避免在坡坎上施工 加快施工速度 第11章区域性地基及其他 11 3山区地基和红粘土地基 下卧层基岩表面坡度较大 第11章区域性地基及其他 土岩组合地基工程特征 石芽密布并有出露地基 第11章区域性地基及其他 大块孤石地基 第11章区域性地基及其他 土岩组合地基的处理 1 结构措施 在软硬相差较大的土岩地基上设置沉降缝 将建筑物分开2 地基处理措施 一是将较软的上覆土换填或采用梁板跨越 使之变硬 二是将较硬的部分基岩挖除 换填较软的褥垫层 第11章区域性地基及其他 岩溶 第11章区域性地基及其他 岩溶 碦斯特 它是石灰岩 泥灰岩 白云岩 大理岩石膏 岩盐层等可溶性岩石受水的化学作用而形成的溶洞 溶沟 裂缝等奇特的地面及地下形态的总称 我国岩溶的分布很广 其中黔 桂 川 滇等省最为广泛 第11章区域性地基及其他 岩溶发育的条件 主要受岩性 裂缝 断层以及可溶性不同的岩层接触面控制 岩溶分布常具有带状和成层性 第11章区域性地基及其他 岩溶地基稳定性评价和处理措施 首先要了解岩溶的发育规律 分布情况和稳定程度 其次要查明溶洞 暗河 陷穴的界限 以及场地有无出现涌水 淹没的可能性 第11章区域性地基及其他 土层土洞形成的要素 岩溶的存在水的活动 建筑物地表范围内有土洞和地表塌陷时应作如下处理 1 地表水和地下水处理 2 挖填处理 3 灌沙处理 4 垫层处理 5 梁板跨越 6 采用桩基或沉井 土洞地基 第11章区域性地基及其他 位于我国四川盆地的红黏土分布区 红粘土地基 红黏土 炎热湿润气候条件下石灰岩 白云石等碳酸盐系的出露区 岩石在长期的成土化学风化作用下形成的高塑性黏土物质 其液限一般大于50 一般呈褐红 棕红 紫红和黄褐色等 黄黏土常堆积在山麓坡地 丘陵 谷地等处 第11章区域性地基及其他 红黏土的物理特性 1 含有较高的黏土颗粒 含量55 70 2 具有高分散性和较大的孔隙比