工程地质特殊土

湿陷性黄土地定义：

在上覆土层自重应力作用下，或者在自重应力和附加应力共同作用下，因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土称为湿陷性土。特征：

主要特性表现为受水浸湿，土结构迅速破坏，并产生显著附加下沉。是一种工程地质上不稳定的土体。1湿陷性黄土2湿陷性黄土案例建与山前坡积地上，上复土层为第四纪洪积、坡积层，属新近堆积的压缩性较高的Ⅱ级自重湿陷性黄土。1992年发现建筑北外墙有多处裂缝，缝宽最大10毫米，斜裂缝处在窗户的对角称八字形，水平裂缝在窗台以下；内横墙与北外墙相交处也不同程度发现45度和垂直裂缝，斜裂缝北高南低；基础明显下沉，局部基础顶面与地圈梁已经脱开，且外墙向北倾斜。随后一段时间我们派专人进行仔细观察，发现裂缝仍在发展，如不及时处理，随时有可能发生破坏。3原因分析第一步先查阅竣工资料，发现原设计没有按湿陷性黄土地区建筑规范进行设计，建筑设计和结构设计都没有提出特殊要求。第二步沿北墙在基础边每隔10米挖一个探井进行现场检查，当挖至基础下1.0米深时，发现土中水分特大，若几个小时不挖，则坑中浸水较多，再继续下挖发现基础下仍有1.0-1.5米厚的填土层，第三步查找漏水源，首先自室内水池下水开始查找，最后发现距建筑物北外墙4米处有一根主下水管道，由于管道材料为陶土管，填土下沉后，将管道压弯，接口处大部分开裂漏水，4可采取措施

第一步杜绝水源将原来的下水管全部拆除，沿原管线挖坑，将多余水排出，待基槽干后更换新的下水管道，由于管线距建筑物较近，故采用铸铁管道代替陶土管。第二步加固地基由于地基土的含水率较大，土的密实度小，必须采用降低土的含水量的办法，增加土的密实度。经过方案比较决定采用打灰砂桩的办法解决地基土的密实度问题。因为，灰砂桩中的生石灰有较大的吸水性，且本身吸水后体积增大近一倍，将对灰砂桩周围的土壤侧向加压，使饱和土排水固结。另外，生石灰水化过程中，释放出大量反应热，也有利于降低土的含水量，有利于促进石灰与土体间的胶凝反应的进行。第三步上部墙体的加固三七灰土完成后，在内外墙交接处外墙上做一个L形的钢筋砼基础（基础底同原基础），基础上做240毫米×240毫米的钢筋砼附墙柱，柱顶500毫米范围内宽度加宽为400毫米，柱高至屋面挑檐。用两根Φ16毫米钢筋拉杆将附墙柱与内走道纵墙相拉接。以增强建筑物的整体性。

5冻土定义：

土壤温度下降到0℃以下，其水分和基质冻结的状态。有多年冻土和季节冻土之分。长年处于冻结状态的土层称为多年冻土；如果冬季温度低于0℃土层冻结，夏季则全部融化，叫季节冻土。6冻土和基本分布7冻土的主要性状

（一）诊断层和诊断特性冻土具有永冻土壤温度状况，具有暗色或淡色表层，地表具有多边形土或石环状、条纹状等冻融蠕动形态特征。（二）形态特征土体浅薄，厚度一般不超过50厘米，由于冻土中土壤水分状况差异，反映在具常潮湿土壤水分状况的湿冻土和具干旱土壤水分状况的干冻土两个亚纲的剖面构型上有着明显差异，湿冻土剖面构型为O—Oi—Cg或Oi—Cg型，干冻土为J—Ah—Bz—Ck型，（三）理化性质冻土有机质含量不高，腐殖质含量为10—20克每千克，腐殖质结构简单，70%以上是富里酸，呈酸性或碱性反应，阳离子代换量低，一般为10厘摩尔（+）每千克土左右，土壤粘粒含量少，而且淋失非常微弱，营养元素贫乏。8冻土的案例二00一年，与青藏铁路开工几乎同步，有中国科研机构“国家队”之称的中国科学院经过充分论证，决定以其四十多年青藏铁路全线多年冻土调查、勘探和研究为基础，在知识创新工程中启动实施“青藏铁路工程与多年冻土相互作用及其环境效应”重大项目。9原因分析

冻土是一种对温度极为敏感的土体介质。冬季，冻土在负温状态下就像冰块，随温度的降低体积发生剧烈膨胀，顶推上层的路基、路面。而在夏季，冻土随着温度升高而融化，体积缩小后使路基发生沉降，这种周期性变化往往很容易导致路基和路面塌陷、下沉、变形、破裂。而铺筑沥青路面公路，等于在冻土上既加了一个吸热器又盖了一层封水膜，使冻土在夏天吸热而融化程度加剧，路基内水分不能蒸发，这是一个在公路修筑技术史上始终没有解决的世界性技术难题，缺乏成功技术资料供借鉴。10采取措施铁道部副部长孙永福说：青藏铁路桥梁采用桩孔技术是可靠的，隧道增加保温防水层也很重要。在路基工程中，主要采用了片石通风路基、片石护道，这对于提高冻土路基的稳定性有明确的效果；同时还采用了通风管路基以及热棒技术等，这对提高路基的稳定性是大为有益的。实验表明，采用措施的地方和不采用措施的地方，同样在路基基面以下1米的地方，片石通风地方的地温比没有采取措施的温降低了0.5度左右，如果是采用热棒技术，地表5米以下，要降低1.2度左右，这是非常好的成果。我们在现场经过核对之后，进一步优化设计，采取了更加有效的措施来做好冻土路基、桥梁和隧道工程，保证这一段工程达到要求。

11软土定义：软土是淤泥和淤泥质土的总称。主要是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少置腐殖质所组成的土。软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。特征：具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。12软土13软土案例随着我国经济的快速发展，国家不断加大对交通基础设施的投入力度，高速公路建设也因此进入一个发展的时期，大量高速公路开工兴建。社会的发展对高速公路的数量和质量都提出了新的更高的要求。14原因分析当路基的抗剪强度不足以支承上部结构的自重及外荷载时，地基就会产生局部或整体剪切破坏。当路基在上部结构的自重及外荷载作用下，产生过大的沉降和不均匀沉降变形时，会影响结构物的正常使用，特别是超过结构物所能容许的不均匀沉降时，结构可能开裂破坏。路基的渗漏量超过容许值时，会发生水量损失导致事故发生。15采取措施砂井：砂井是利用各种打桩机具击入钢管，或用高压射水、爆破等方法在地基中获得按一定规律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。由于这种砂井在饱和软粘土中起排水通道的作用，又称排水砂井。砂井顶面应铺设垫层，以构成完整的地基排水系统。砂井适用于软土层厚度大于5m时。最大有效处理深度18m排水固结：1砂垫层法砂垫层是浅层处理最常用的方法，这种方法是在软土地基上铺设厚度为0.5～1.2m左右的砂垫层。其主要目的在于加速土体的排水固结过程，提高路基承载力，减小沉降量，分散地基所承受的压力等。施工时应做到摊铺均匀，注意不要有很大的集中载荷作用。当路堤透水性不好、路堤坡脚附近砂垫层被路提覆盖时，可能会阻碍侧向排水，所以必须做好砂垫层端部的处理。2慢速加载法这种方法类似于一般路堤的自然沉降，但要根据土质的剪切破坏情况，控制填土速度，用较长的时问完成填土。无需特殊的施工机械和材料，在工期充裕的情况下，采用此法最为经济。在慢速加载过程中，为了安全稳妥地进行施工，应及时了解和掌握地基稳定和固结情况，并根据所观测的结果来调节施工速度。最好备有沉降仪、孔隙水压力仪等检测设备。16膨胀土定义：

膨胀土指的是具有较大的吸水后显著膨胀、失水后显著收缩特性的高液限粘土特征：膨胀土的矿物成分主要是蒙脱石,为一种高塑性粘土，一般承载力较高，具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形、浸水承载力衰减、干缩裂隙发育等特性，性质极不稳定。常使建筑物产生不均匀的竖向或水平的胀缩变形，造成位移、开裂、倾斜甚至破坏，且往往成群出现，尤以低层平房严重，危害性很大，裂缝特征有外墙垂直裂缝，端部斜向裂缝和窗台下水平裂缝，内、外山墙对称或不对称的倒八字形裂缝等；地坪则出现纵向长条和网格状的裂缝。17膨胀土18膨胀土案例武吉高速公路是国家高速公路规划网中的第五纵——大庆至广州高速公路中的重要组成部分，也是江西“三横四纵”高速公路网规划中的“第三纵”。全线按高速公路双向4车道设计，路基宽26m，行车速度100Km/h。其中D5合同段位于本项目公路里程K257+600～K265+400范围内，路线走廊带地处中低纬度，系亚热带湿润季风气候，区内雨量充沛，年平均降水量1594mm～1760mm。路段的第四系中更新统冲洪积层（Q2al+pl），岩性以网纹红土为特征，局部地段粘性土具弱膨胀性，会对路基产生变形破坏。19采取措施1放缓边坡根据膨胀土填筑、开挖后易滑坡、坍塌现象，在膨胀土施工段采用放缓边坡方法使土体不易塌方，处于自稳状态。见图1。2加强防护路堑、路堤边坡按设计修整后应立即浆砌护坡、护墙，防止雨水直接侵蚀，吸水后容易产生位移、裂缝。3加强排水在膨胀土充盈地段路基两侧及时开挖深沟，有利于地表水和地下水的排出，使该路基不受雨水