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文档简介

16特殊土地基处理

16.1概述膨胀土是以亲水性很强的蒙脱石、伊利石、伊利石—蒙脱石为基本矿物成分的粘性土。这种土具有遇水膨胀、失水收缩的特征,故称膨胀土。这种土层作为建筑物地基时,如果对它的特性缺乏认识,在设计和施工中没有采取必要的措施,将会给建筑物带来很大的危害。因此,国内外都把膨胀土作为特殊上来研究。膨胀土是土中粘粒成分主要由亲水性矿物组成,同时具有显著的吸水膨胀软化和失水收缩开裂两种变形特性的粘性土。膨胀土在我国分布广泛,以黄河流域及其以南地区较多,据统计,湖北、河南、广西、云南等多个省、自治区均有膨胀土。这种土世界上分布也很广,如印度、以色列、美国、加拿大、南非、澳大利亚、西班牙、英国等地均有分布。在膨胀土地区进行工程建设时,要通过勘察试验工作,对膨胀土作出必要的判断和评价,以便采取相应的设计和施工措施,防止由于膨胀土的胀缩作用而使建筑破坏。16.2膨胀土地基处理16.2.1基本特性(1)多裂隙性膨胀土中普通发育有各种特定形态的裂隙,形成土体的裂隙结构,这是膨胀土区别于其他土类的重要特性之一。(2)超固结性是指土体在地质历史过程中曾经承受过比现在上覆压力更大的荷载作用,并已达到完全或部分固结的特性,这是膨胀土的又一重要特性.但并不是说所有膨胀土都一定是超固结的。(3)胀缩性膨胀土吸水后体积增大,可能会使其上部建(构)筑物隆起。若失水则体积收缩,伴随土中出现开裂,可能造成建(构)筑物开裂与下沉。一般认为收缩与膨胀这两个过程是可逆的,但已有研究表明胀缩量并不完全可逆。(4)崩解性膨胀土浸水后其体积膨胀,在无侧限条件下发生吸水湿化。不同类型的膨胀土,其湿化崩解是不同的。这同土的粘土矿物成分、结构及胶结性质和土的初始含水状态有关。一般由蒙脱石组成的膨胀土,浸水后只需几分钟即可崩解。膨胀土的危害一般粘性土都具有胀缩性,但其量不大,对工程没有太大的影响。而膨胀土的膨胀—收缩—再膨胀的往复变形特性非常显著。建造在膨胀土地基上的建筑物,随季节气候变化会反复不断地产生不均匀的抬升和下沉,而使建筑物破坏,破坏具有下列规律:1建筑物的开裂破坏具有地区性成群出现的特点,建筑物裂缝随气候变化不停地张开和闭合。而且以低层轻型、砖混结构损坏最为严重,因为这类房屋重量轻、整体性较差,且基础埋置浅,地基土易受外界环境变化的影响而产生胀缩变形。2房屋在垂直和水平方向都受弯和受扭,故在房屋转角处首先开裂,墙上出现对称或不对称的八字形、形缝。外纵墙基础由于受到地基在膨胀过程中产生的竖向切力和侧向水平推力的作用,造成基础移动而产生水平裂缝和位移。室内地坪和楼板发生纵向隆起开裂。3膨胀土边坡不稳定,地基会产生水平向和垂直向的变形,坡地上的建筑物损坏要比平地上更严重。4膨胀土的胀缩特性除使房屋发生开裂、倾斜外,还会使公路路基发生破坏,堤岸、路堑产生滑坡,涵洞、桥梁等刚性结构物产生不均匀沉降,导致开裂等。世界上已有多个国家发现膨胀土造成的危害,估计每年给工程建设带来的经济损失达数十亿美元。膨胀土的工程问题已引起包括我国在内的各国学术界和工程界的高度重视。影响膨胀土胀缩变形的主要因素膨胀是指在一定条件下土的体积因不断吸水而增大的过程,收缩是由于日照蒸发、树根吸水等使土中水分减少,体积变小。膨胀土具有胀缩变形特性,可归因于膨胀土的内在机制和外部因素两个方面。影响膨胀土胀缩性的内在机制,主要是指矿物成分及微观结构两方面:膨胀土含有大量的蒙脱石、伊利石等亲水性粘土矿物,它们比表面积大,有强烈的活动性,既易吸水又易失水,胀缩变形也大。这些矿物成分在空间上的联结状态也影响其胀缩特性。经过大量不同地点的膨胀土扫描电镜试验分析得知,粘土矿物颗粒集聚体之间面面接触的分散结构是膨胀土的一种普遍结构形式,这种结构比团粒结构具有更大的吸水膨胀和失水收缩的能力。影响膨胀土胀缩性的外部因素是水对膨胀土的作用。土中原有含水量与土体膨胀时所需含水量相差越大,则遇水后土的膨胀越大,失水后的收缩越小。土中水分的变化与各种环境因素,如气候条件、地形地貌、地面覆盖以及地下水位等条件有关。同类膨胀土地基,地势低处胀缩变形比高处小,因为高地带临空面大,土中水分蒸发条件好,土中水分变化大;在炎热干旱地区,地面上的覆盖阔叶树林也会对建筑物胀缩变形造成不利影响,因为树根吸水作用,加剧地基干缩变形。膨胀土地基评价膨胀土的工程特性指标1自由膨胀率人工制备的烘干土,经充分吸水膨胀稳定后,则在水中增加的体积与原体积之比,称为自由膨胀率。自由膨胀率表示膨胀土在无结构力影响下和无压力作用下的膨胀特性。可反映土的矿物成分及含量,可用来初步判定是否是膨胀土。2膨胀率原状土在侧限压缩仪中,在一定的压力下,浸水膨胀稳定后,土样增加的高度与原高度之比。

可用来评价地基的胀缩等级,计算膨胀土地基的变形量以及测定膨胀力。线缩率和收缩系数膨胀土失水收缩,其收缩性可用线缩率和收缩系数表示。它们是地基变形计算中的两项主要指标。线缩率指土的竖向收缩变形与原状土样高度之比,表示为收缩系数指原状土样在直线收缩阶段,含水量减少1%时的竖向线缩率。利用直线收缩段可求得收缩系数。按下式计算4膨胀力PC原状土样在体积不变时,由于浸水膨胀产生的最大内应力,称为膨胀力。以各级压力下的膨胀率为纵坐标,压力为横坐标,将试验结果绘制成关系曲线,该曲线与横坐标轴的交点即为膨胀力。膨胀力在选择基础形式及基底压力时,是个很有用的指标,在设计上如果希望减小膨胀变形,应使基底压力接近PC。(5)胀缩可逆性。胀缩可逆性是指膨胀土具有吸水膨胀、失水收缩,再吸水膨胀、再失水收缩的变形特征。试验表明,对膨胀土的原状土样和压实土样进行多次反复的胀缩试验后,可见每一次膨胀和收缩后试样的高度、直径和体积都基本相同,而且每一次胀缩后的膨胀率、收缩率以及胀限(即膨胀含水量)和缩限也都基本相同,这充分说明了膨胀土的胀缩变形是可逆的,同时,也可以这样认为:膨胀土的性质不会因为反复胀缩而进一步的变化。膨胀土的胀缩可逆性正好解释为什么膨胀土地基有时上升,有时下沉;房屋裂缝有时张开,有时闭合。但最新研究表明,膨胀土的胀缩并不是完全可逆的。膨胀土地基的评价1膨胀土的判别根据我国大多数膨胀土地区工程经验,判别膨胀土的主要依据是工程地质特征与自由膨胀率。《膨胀土地区建筑技术规范》判定,凡且具有上述工程地质特征的场地应判定为膨胀土。2膨胀土的膨胀潜势通过上述判定膨胀土以后,要进一步确定膨胀土的胀缩性能,也就是胀缩强弱。我国《膨胀土规范》按自由膨胀率大小划分膨胀潜势强弱,即反映土体内部积储的膨胀势能大小,来判别土的胀缩性高低。膨胀土的膨胀潜势按自由膨胀率分为三类,3膨胀土地基的胀缩等级膨胀土地基评价,应根据地基的膨胀、收缩变形对低层砖混房屋的影响程度进行。地基的胀缩等级我国规范规定以50kPa压力以下(相当于一层砖石结构的基底压力)测定土的膨胀率,计算地基分级变形量Sc作为划分胀缩等级的标准见表。膨胀土地基处理1公路工程膨胀土地基处理在公路路基工程中,膨胀土处理主要有以下几个方面:填方路基,膨胀土填料处理及路堤边坡防护;挖方路基,路床稳定和路堑边坡防护;排水措施。针对以上问题,在公路工程中主要采取下列措施。(1)路床处理一般应挖除地表下或超挖30~60mm的膨胀土回镇压实。(2)土料稳定与压实强膨胀土不应作为路基填料,若不得已,应尽量选择膨胀潜势较弱的土料,并加以改良。改良的方法有掺石灰、水泥、砂砾石等,常用的方法是掺石灰,掺灰比一般为6%~8%。膨胀土作为路基填料压实时,应采用高含水量和较高密实度的原则,碾压并以轻型击实标准进行压实度控制。(3)路基设计①路基填、挖高度路不得过大,一般宜选择浅路堑、低路提,其高度不宜大于3m。对于大于3m的路堤,必须考虑变形稳定问题,并考虑加宽路基。路堑高时,应考虑台阶式断面和坡脚稳定措施。②路基面横坡应较一般土质路基大些,以利排水;路肩应较一般土质路肩适当加宽,边坡可按普通粘土边坡放缓些。③边沟适当加宽,并尽可能采用深沟排水。④路侧不宜种树。(4)边坡防护①路堤边坡,可采用改性土质处理或非膨胀土外包封闭;对路堑边坡应进行全封闭防护,可采用浆砌片石、浆砌混凝土预制块护坡或浆砌挡土墙。②高等级公路的膨胀土边坡应考虑膨胀土的强度特点,进行稳定性验算。(5)排水措施。①所有路基均应设置定点的排水措施,并形成排水网系,使地表水及地下水能够畅通排泄,防止浸入路基。②路肩、中央分隅带应设置与路面相同的不透水基层。③边沟应加宽加深,并采取防渗措施,路堑边坡外侧必须设平台以保护坡脚免受浸湿,同时防止被面剥落物堆积堵塞边沟。④路堑顶部应设截水沟,防止水流冲蚀被面与渗入坡体,截水沟的位置应视上部被面汇水情况而定,一般应距堑缘1.0~1.5m以外。⑤对于台阶式高边坡,应在每一级平台内侧设排水沟。⑥边沟、截水沟、排水沟、平台应全封闭,严防渗漏和冲刷。2.建筑工程膨胀土地基处理在工业与民用建筑工程中,对膨胀土地基常采用以下处理办法。(1)场地选择建筑场地应尽量选在地形条件比较简单、土质比较均匀、胀缩性较弱并便于排水且地面坡度小于14度的地段,应尽量避开地裂、可能发生浅层滑坡以及地下水位变化剧烈的地段。(2)总平面设计同一建筑物地基土的分级变形量之差不宜大于35㎜,竖向设计宜保持自然地形,并按等高线布置,避免大填大挖;所有排水系统部应采取防渗措施,并远离建筑物(不小于3m),建筑物周围2.5m范围内平整后的地面坡度不宜小于2%;要合理绿化,考虑它对土中含水量的影响,如在散水以外,宜种植草地和绿篱,4m以内选种蒸腾量小的树木,对于高大快长的树种宜种在距建筑物20m以外处。(3)建筑设计建筑物体型应力求简单,避免曲折及高低不一,设置沉降缝,做好散水的设计和施工。(4)结构设计圈梁、过梁等。(5三)基三础设三计基础三埋深三不宜三小于三1m三。(6三)地三基处三理常用三的处三理方三法有三换土三垫层三法、三砂石三垫层三法、三土性三改良三、预三浸水三、桩三基等三,其三具体三选用三应根三据地三基的三胀缩三等级三、地三方材三料、三施工三条件三、建三筑经三验等三确定三。①换三土垫三层法三:换三土可三采用三非膨三胀性三土或三灰土三。灰三土中三石灰三与土三的体三积比三可采三用2三:8三或3三:7三,换三土厚三度可三通过三变形三计算三确定三。②砂三石垫三层法三:平三坦场三地上I、三Ⅱ级膨胀三土的三地基三处理三,宜三采用三砂、三石垫三层。三垫层三厚度三不应三小于三30三0三mm三。垫三层宽三度应三大于三基底三宽度三,两三侧宜三采用三与垫三层相三同的三材料三回填三,并三做好三防水三处理三。③土三性改三良:三采用三化学三添加三剂,三诸如三石灰三和水三泥等三材料三来进三行膨三胀土三的化三学固三化,三可收三到较三好效三果。16三.3三湿陷三性黄三土地三基处三理湿陷三性黄三土又三分为自重三湿陷三性和三非自三重湿三陷性两种三。在三上覆三土的三自重三应力三下受三水浸三湿发三生湿三陷的三黄土三称自三重湿三陷性三黄土三;在三大于三上覆三土的三自重三应力三下(三包括三附加三应力三和土三的自三重应三力)三受水三浸湿三发生三湿陷三的黄三土称三非自三重湿三陷性三黄土三。黄土三的湿三陷现三象是三一个三复杂三的地三质、三物理三、化三学过三程,三对其三湿陷三的原三因和三机理三,国三内外三学者三有种三种假三说,三如毛三细管三假说三、溶盐三假说、胶三体不三足假三说、三水膜三楔入三假说三、欠压三密理三论和结构三学说等。三但至三今尚三未获三得一三种大三家公三认的三理论三能够三充分三地解三释所三有的三湿陷三现象三和本三质。湿陷三性的三判定三和地三基评三价正确三评价三黄土三地基三的湿三陷性三具有三很重三要的三工程三意义三,它三主要三包括三三方三面的三内容三:①查三明黄三土在三一定三压力三下浸三水后三是否三具有三湿陷三性;②判三别场三地的三湿陷三类型三,属三于自三重湿三陷性三还是三非自三重湿三陷性三黄土三;③判三定湿三陷性三黄土三地基三的湿三陷等三级,三即强三弱程三度。关于三黄土三地基三湿陷三性的三评价三标准三,各三国不三尽相三同。三我国我国三《湿三陷性三黄土三地区三建筑三规范三》G三BJ三25三-9三0⒈三湿陷三系数三、及三黄土三湿陷三性的三判别黄土三的湿三陷量三与所三受的三压力三大小三有关三,黄三土的三湿陷三性应三利用三现场三采集三的不三扰动三土试三样,三按室三内压三缩试三验在三一定三压力三下测三定的三湿陷三系数三来判三定,三其计三算式三为:工程三中主三要利三用湿陷三系数来判三别黄三土的三湿陷三性,当三时,三应定三为湿三陷性三黄土三,否三则为三非湿三陷性三;当三时三,应三定为三弱湿三陷性三黄土三;当三时三,应三定为三中等三湿陷三性黄三土当三时三,应三定为三强湿三陷性三黄土鉴于三一般三工业三与民三用建三筑基三底下三内的三附加三应力三与土三的自三重应三力之三和接三近2三00三kP三a,自基三础底三面算三起,三10三m以三内的三土层三用2三00三kP三a,三10三m以三下至三非湿三陷性三土层三顶面三的土三层应三用3三00三kP三a,三但大三于3三00三kP三a时三,宜三用实三际压三力判三别黄三土的三湿陷三性。湿陷三类型三的划三分工程三实践三表明三,自三重湿三陷性三黄土三在没三有外三荷载三的作三用下三,浸三水后三也会三迅速三发生三剧烈三的湿三陷,三产生三的湿三陷事三故比三非自三重湿三陷性三黄土三场地三多,三对两三种类三型的三湿陷三性黄三土地三基,三所采三取的三设计三和施三工措三施有三所区三别。三因此三必须三正确三划分三场地三的湿三陷类三型。建筑三场地三的湿三陷类三型,三应按实测三自重三湿陷三量或按三室内三压缩三试验三累计三的计算三自重三湿陷三量判定三。实测三自重三湿陷三应根三据现三场试坑三浸水三试验确定三,该三试验三方法三比较三可靠三,但三费水三费时三,有三时受三各种三条件三限制三,往三往不三易做三到。三因此三,规三范规三定,三除在三新建三区,三对甲三、乙三类建三筑物三宜采三用现三场试三坑浸三水试三验外三,对三一般三建筑三物可三按计算三自重三湿陷三量划分三场地三类型三。湿陷三等级三的判三定(三四级三)湿陷三性地三基的三处理在湿三陷性三黄土三地区三进行三建设三,地三基应三满足三承载三力、三湿陷三变形三、压三缩变三形和三稳定三性的三要求三。针三对黄三土地三基湿三陷性三这个三特点三和工三程要三求,三采取三以地三基处三理为三主的三综合三措施三,以三防止三地基三湿陷三,保三证建三筑物三安全三和正三常使三用。(1三)地三基处三理措三施其目三的在三于破三坏湿三陷黄三土的三大孔三结构三,以三便全三部或三部分三消除三地基三的湿三陷性三。《三黄土三规范三》根三据建三筑物三的重三要性三及地三基受三水浸三湿可三能性三的大三小和三在使三用上三对不三均匀三沉降三限制三的严三格程三度,三将建三筑物三分为三甲、三乙、三丙、三丁四三类。对甲三类建三筑物三要求消除三地基三的全三部湿三陷量,或三穿透三全部三湿陷三土层三;对乙三、丙三类建三筑物三则要三求消除三地基三的部三分湿三陷量;丁类三属次三要建三筑物三,地三基可三不做三处理三。全部三消除三湿陷三性的三方法三即自三基底三处理三至非三湿陷三性土三层的三顶面三。部分三消除三湿陷三性的三方法三即只三处理三基础三底面三以下三适当三深度三的土三层,三因这三部分三土层三的湿三陷量三一般三占总三湿陷三的量三大部三分。三一般三对非三自重三湿陷三性黄三土为三1~3三m,三自重三湿陷三性黄三土地三基为三2~三5m三。(2三)防三水措三施其目三的是三消除三黄土三发生三湿陷三变形三的外三在条三件。三基本三防水三措施三要求三在建三筑布三置、三场地三排水三、地三面排三水、三散水三等方三面,三防止三雨水三或生三产生三活用三水渗三入浸三湿地三基。三严格三防水三措施三要求三对重三要建三筑物三场地三和高三级别三湿陷三地基三,在三检漏三防水三措施三基础三上,三对防三水地三面、三排水三沟、三检漏三管沟三和井三等设三施提三高设三计标三准。(3三)结三构措三施结构三措施三是前三两项三措施三的补三充手三段,三它包三括建三筑平三面布三置力三求简三单,三加强三建筑三上部三结构三整体三刚度三,预三留沉三降空三隙等三来减三小建三筑物三不均三匀沉三陷或三使结三构物三能适三应地三基的三湿陷三变形三。16三.4三液化三地基三处理1.三砂土三地基三液化三的原三因液化三是土三由固三体状三态变三成液三体状三态的三一种三现象三。当砂三土或三粉土三受到三振动三时,三土颗三粒处三于运三动状三态;三在惯三性力三作用三下,三砂土三或粉三土有三增密三趋势三,如三孔隙三水来三不及三排出三,孔三压就三会上三升,三并使三有效三应力三减小三。当三有效三应力三下降三到零三时,三主粒三间就三不再三传递三应力三,完三全丧三失抗三剪强三度和三承载三力,三土粒三处于三失重三状态三,可三随水三流动三,成三为液三态,三此即三“液三化”三。地震三、机三器振三动、三打桩三和爆三破都三可能三引起三土的三液化三,而三以地三震引三起的三大面三积液三化危三害最三大。2.三砂土三液化三的判三别(1三)判三别当饱三和的三砂土三或粉三土符三合下三列条三件之三一时三,可三判为三不液三化或三不考三虑液三化影三响:①地三质年三代为三第四三纪晚三更新三世(三Q3)及三其以三前时三,可三判为三不液三化土三;②粉三土的三粘粒三(粒三径小三于0三.0三05㎜的三颗粒三)含三量百三分率三,7三度、三8度三和9三度分三别不三小于三10三、1三3和三16三时,三可判三为不三液化三土,③采三用天三然地三基的三建筑三,当三上覆三非液三化土三层厚三度和三地下三水位三深度三符合三下列三条件三之一三时,三可不三考虑三液化三影响三:基础三埋置三深度三(m三)不三超过三2m三时采三用2三m;液化三土特三征深三度(三m)三,可三按表三18三—4三采用上覆三非液三化土三层厚三度(三m)三,计三算时三宜将三淤泥三和淤三泥质三土层三扣除地下三水位三深度三(m三)(2三)公三式判三别当不三符合三初判三要求三时,三需进三一步三进行三公式三判别三。在三地面三下2三0m三深度三范围三内的三土符三合下三式时三为液三化土三:饱和三土标三准贯三入锤三击数三实测三值液化三判别三标准三贯入三锤击三数临三界值液化三判别三标准三贯入三锤击三数基三准值三按抗三震规三范取三用饱和三土标三准贯三入试三验点三深度三(m三)粘粒三含量三百分三率。3.三液化三地基三处理三措施见抗三震课三本16三.5三冻三土冻土三是指三温度三等于三或低三于摄三氏零三度、三且含三有冰三的各三类土三。根三据其三冻结三时间三和冻三结状三态可三将冻三土分三成多三种类三型。(一三)按三冻结三时间三分1.三季节三性冻三土2.三多年三冻土(二三)按三冻结三状态三分1.三坚硬三冻土2.三塑性三冻土3.三松散三冻土季节三性冻三土是三受季三节性三的影三响,三冬季三冻结三,夏三季全三部融三化,三呈周三期性三冻结三、融三化的三土。三季节三性冻三土在三我国三的华三北、三西北三和东三北广三大地三区均三有分三布。三因其三周期三性的三冻结三、融三化,三对地三基的三稳定三性影三响较三大。多年三冻土三是指三冻结三状态三持续三多年三(一三般是三二年三或二三年以三上)三不融三的冻三土。三多年三冻土三常存三在地三面以三下一三定深三度,三其上三部接三近地三表部三分,三往往三亦受三季节三性影三响,三冬冻三夏融三,此三冬冻三夏融三的部三分常三称为三季节三融冻三层。三因此三,多三年冻三土地三区常三伴有三季节三性的三冻结三现象三。1.三坚硬三冻土三:土三中未三冻水三含量三很少三,土三粒为三冰牢三固胶三结,三土的三强度三高、三压缩三性小三,在三荷载三作用三下,三表现三脆性三破坏三,与三岩石三相似三,当三土的三温度三低于三下列三数值三时,三易呈三坚硬三冻土三,粉三砂-三0.三30三C,三粉土三-0三.6三0C三,粉三质粘三土-三1.三00三C,三粘土三-1三.5三0C三。2.三塑性三冻土三:虽三被冰三胶结三但仍三含有三多量三未冻三结的三水,三具有三塑性三,在三荷载三作用三下可三以压三缩,三土的三强度三不高三。当三土的三温度三在零三度以三下至三坚硬三冻土三温度三的土三限之三间、三饱和三度S三r≤三80三%时三,常三呈塑三性冻三土。3.三松散三冻土三:由三于土三的含三水量三较小三,土三粒未三被冰三所胶三结,三仍呈三冻前三的松三散状三态,三其力三学性三质与三未冻三土无三多大三差别三。砂三土和三碎石三土常三呈松三散冻三土。(一三)三冻土三的物三理力三学1.三冻土三的总三含水三量:三是指三冻土三中所三有冰三和未三冻水三的总三质量三与冻三土骨三架质三量之三比。2.三冻土三的重三度:三在冻三结状三态下三,保三持天三然含三水量三及结三构的三土单三位体三积的三重量三,称三为冻三土的三重度三。3.三含冰三量:三衡量三冻土三中含三冰量三多少三的指三标,三有质三量含三冰量三,体三积含三冰量三和相三对含三冰量三。4.三未冻三水含三量:三是指三冻土三中未三冻水三的质三量与三干土三的质三量之三比。三对于三一定三的土三,其三未冻三水含三量仅三取决三于温三度条三件,三而与三土的三含水三量无三关。(二三)冻三土的三力学三性质1.三冻土三的融三化压三缩:三冻土三融化三过程三中在三无外三荷作三用的三情况三下,三所产三生的三沉降三称为三融化三下沉三(简三称融三陷)三。2.三冻胀三量:三土的三冻胀三是土三冻结三过程三中土三体积三增大三的现三象。3.三法向三和切三向冻三胀力三:地三基土三冻结三时,三随着三土体三的冻三胀,三作用三于基三础底三面向三上的三抬起三力,三称为三基础三底面三的法三向冻三胀力三,简三称法三向冻三胀力三。平三行向三上作三用于三基础三侧表三面的三抬起三力,三称为三基础三侧面三的切三向冻三胀力三,简三称切三向冻三胀力三。4.三冻结三力:三冻土三与基三础表三面通三过冰三晶胶三结在三一起三,这三种胶三结力三称为三基础三与冻三土间三的冻三结强三度,三简称三冻结三力。三在实三际使三用和三量测三中通三常以三这种三胶结三的抗三剪强三度来三衡量三。5.三冻土三的抗三剪强三度:三是指三冻土三在外三力作三用下三,抵三抗剪三切滑三动的三极限三强度三。而三冻土三的抗三剪强三度不三仅与三外压三力有三关,三而且三与土三温及三荷载三作用三历时三有密三切关三系。(三三)冻三土的三热学三性质1.三比热三:冻三土的三比热三是1三g土三温度三改变三10三C所三需要三的热三量。2.三导热三系数三:是三表示三土体三导热三能力三的指三标。三3.三导温三系数三:表三示土三中某三一点三在相三邻点三温度三变化三的作三用下三改变三自身三温度三的能三力。三、三冻土三的工三程性三质及三地基三评价(一三)季三节性三冻土三的工三程性三质及三地基三评价1.三工程三性质三,冻三土作三为建三筑物三地基三,在三冻结三状态三时,三具有三较高三的强三度和三较低三的压三缩性三或不三具压三缩性三。但三冻土三融化三后则三承载三力大三为降三低,三压缩三性急三剧增三高,三使地三基产三生融三陷;三相反三,在三冻结三过程三中又三产生三冻胀三,对三地基三均为三不利三。冻三土的三冻胀三和融三陷与三土的三颗粒三大小三及含三水量三有关三,一三般土三颗粒三愈粗三,含三水量三愈小三,土三的冻三胀和三融陷三性愈三小;三反之三则愈三大。2.三冻土三按冻三胀性三分类三:季三节性三冻土三的冻三胀性三按不三同土三质、三冻前三天然三含水三量、三冻结三期间三地下三水位三距冻三结面三的最三小距三离以三及平三均冻三胀率三来划三分冻三胀类三别。(二三)多三年冻三土的三工程三性质三和地三基评三价1.三按融三沉性三分级三和评三价:三多年三冻土三根据三融化三下沉三系数三δ0的大三小,三多年三冻土三可分三为不融三沉、三弱融三沉、三融沉三、强三融沉三和融三陷五三级,2.三场地三的选三择:三对于三重要三的一三、二三级建三筑物三的场三地,三应尽三量避三开饱三冰冻三土、三含土三冰层三地段三和冰三椎、三冰丘三、热三融湖三(塘三)、三厚层三地下三冰、三融区三与多三年冻三土区三之间三的过三渡带三。宜三选择三下列三地段三:(1三)坚三硬岩三层、三少冰三冻土三及多三冰冻三土的三地段三;(2三)地三下水三位或三冻土三层上三水位三低的三地段三;(3三)地三形平三缓的三高地三。3.三地基三承载三力的三确定三:应三区别三保持三冻结三地基三和容三许融三化地三基,三结合三当地三经验三用载三荷试三验或三其他三原位三测试三方法三综合三确定三,对三次要三建筑三物可三根据三邻近三工程三经验三确定三。四、三冻土三地基三的设三计与三防冻三害措三施(一三)季三节性三冻土三地区三地基三设计三与防三冻害三措施1.三设计三原则基础三埋深三的确三定:三对于三不冻三胀的三基础三埋深三,可三不考三虑冻三深的三影响三;对三于弱三冻胀三、冻三胀和三强冻三胀土三的基三础最三小埋三深,三当冻三深范三围内三地基三由不三同冻三胀性三土层三组成三时,三基础三最小三埋深三可按三下层三土确三定,三但不三宜浅三于下三层土三的顶三面。(二三)多三年冻三土地三区地三基设三计的三基本三原则1.三保持三冻结三:即三保持三多年三冻土三地基三在施三工和三使用三期间三处于三冻结三状态三。宜三采用三冻层三较厚三、多三年地三温较三低和三多年三冻土三相对三稳定三的地三带。三适用三于不三采暖三的建三筑物三,在三富冰三冻土三、饱三冰冻三土和三含土三冰层三地基三上的三采暖三建筑三物和三按容三许融三化原三则设三计有三困难三的建三筑物三。2.三容许三融化三:即三容许三基底三以下三的多三年冻三土在三施工三和使三用期三间处三于融三化状三态。三按其三融化三方式三可分三为下三列两三种:(1三)自三然融三化:三宜用三于少三冰冻三土或三多冰三冻土三地基三。当三估计三的地三基总三融沉三量不三超过三规定三的地三基容三许变三形值三时,三均允三许基三底以三下多三年冻三土在三施工三和使三用期三间自三行逐三渐融三化。(2三)预三先融三化:三宜用三于冻三土厚三度较三薄,三多年三地温三较高三,多三年冻三土不三够稳三定地三带的三富冰三冻土三、饱三冰冻三土和三含土三冰层三地基三,可三根据三具体三情况三在施三工前三采用三人工三融化三压密三或挖三除换三填处三理。16三.6三盐渍三岩土盐渍三岩土三系指三含有三较多三易溶三盐类三的岩三土。三对易三溶盐三含量三大于三0.三3%三,且三具有三溶陷三、盐三胀、三腐蚀三等特三性的三土称三盐渍三土,三对含三有较三多的三石膏三、芒三硝、三岩盐三等硫三酸盐三或氯三化物三的岩三层,三则称三盐渍三岩。三盐渍三岩按三主要三含盐三矿物三成分三可分三为石三膏盐三渍岩三、芒三硝盐三渍岩三等。盐渍三岩土三的形三成条三件1.三干旱三半干三旱地三区,三因蒸三发量三大,三降雨三量小三,毛三细作三用强三、极三利于三盐分三在地三表聚三集。2.三内陆三盆地三因地三势低三洼,三周围三封闭三,排三水不三畅,三地下三水位三高,三利于三水分三蒸发三盐类三聚集三。3.三农田三洗盐三、压三盐、三灌溉三退水三、渠三道渗三漏等三进入三某土三层也三会促三使盐三渍化三。绝大三部分三盐渍三土分三布地三区,三地表三有一三层白三色盐三霜或三盐壳三,厚三数厘三米至三数十三厘米三。盐三渍土三中盐三分的三分布三随季三节气三候和三水文三地质三条件三而变三化,三在干三旱季三节地三面蒸三发量三大,三盐分三向地三表聚三集,三这时三表层三土含三盐量三最大三,可三超过三10三%,三向下三随深三度增三加,三含盐三量逐三渐减三少。三雨季三时地三表盐三分被三地面三水冲三洗溶三解,三并随三水渗三入地三下,三表层三含盐三量减三少,三地表三白色三盐霜三或盐三壳甚三至消三失。三因此三,在三盐渍三土地三区,三经常三发生三盐类三被淋三溶和三盐类三聚集三的周三期性三的过三程。盐渍三土的三类型1.三按分三布区三域分三:(1三)滨三海盐三渍土三:滨三海一三带受三海水三侵袭三后,三经过三蒸发三作用三,水三中盐三分凝三聚于三地表三或地三表下三不深三的土三层中三,即三形成三滨海三盐渍三土。三滨海三盐渍三土中三的盐三类主三要是三氯化三物,三含盐三量一三般小三于5三%,三盐中三Cl-1/S三O42-的比三值大三于内三陆盐三渍土三中的三比值三,N三a+/C三a2+Mg2+的比三值小三于内三陆盐三渍土三中的三比值三,分三布于三我国三的渤三海沿三岸,三江苏三北部三等地三区。(2三)内三陆盐三渍土三:易三溶盐三类随三水流三从高三处带三到洼三地,三经蒸三发作三用盐三分凝三聚而三成。三分布三于我三国的三甘肃三、青三海,三宁夏三、新三疆、三内蒙三等地三区。(3三)冲三积平三原盐三渍土三:主三要由三于河三床淤三积或三兴修三水利三等,三使地三下水三位局三部升三高,三导致三局部三地区三的盐三渍化三。分三布于三我国三的东三北松三辽平三原和三山西三河南三等地三区。2.三按含三盐类三的性三质分三:(1三)氯三盐类三:这三类盐三溶解三度大三致相三同,三有较三大的三吸湿三性,三具有三保持三水分三的能三力,三结晶三时体三积不三膨胀三。(2三)硫三酸盐三类:三硫酸三盐的三最大三特点三是结三晶时三要结三合一三定数三量水三分子三,如三硫酸三钠从三溶液三中沉三淀结三晶为三芒硝三(N三a2三SO三4·三10三H2三O)三时,三结合三十个三分子三水,三因此三,结三晶时三体积三大大三膨胀三,当三结晶三体转三变为三无水三状态三时,三体积三相应三减小三。故三将硫三酸盐三类常三称松三胀盐三分。(3三)碳三酸盐三类:三碳酸三盐类三一般三在土三中含三量较三少,三但碳三酸钠三的水三溶液三具有三较大三的碱三性反三应,三它使三粘土三颗粒三间的三胶结三起分三散作三用。盐渍三土所三含盐三类的三性质三,通三常以三土中三所含三阴离三子的三氯根三(C三1-)和三硫酸三根(三SO42-)的三比值三来表三示,四、三盐渍三岩土三的地三基设三计与三防护三措施(一三)地三基设三计1.三根据三盐渍三岩土三地基三的工三程特三性和三环境三条件三,因三地制三宜地三选择三地基三处理三方法三。2.三对具三有松三胀性三、湿三陷性三的盐三渍土三地基三,应三进行三地基三处理三。3.三选择三含盐三类型三单一三和含三盐量三低的三地层三,作三为地三基主三要持三力层三。4.三当采三用桩三基础三时,三桩的三埋入三深度三应大三于松三胀性三盐渍三土的三松胀三临界三深度三。对三峰窝三状的三淋滤三层或三溶蚀三洞穴三,可三采用三抗硫三酸盐三水泥三的钻三孔灌三注桩三穿透三。5.三渍岩三土地三区的三各类三基础三,均三应采三取防三腐措三施。(二三)地三基防三护措三施1.三作好三竖向三设计三。防三止大三气降三水、三洪水三、工三业及三生活三用水三淹没三浸湿三地基三及附三近场三地。2.三对湿三润厂三房应三设防三渗层三。室三外散三水坡三和绿三化带三与建三筑物三距离三应适三当加三宽和三放大三。3.三建筑三物下三及其三周围三的地三下管三道应三设置三具有三一定三坡度三的管三沟,三并采三取防三腐措三施。4.三基槽三开挖三后,三应立三即进三行基三础施三工,三严禁三施工三用水三渗入三地基三内。5.三采取三对有三害毛三细水三上升三的隔三断措三施。三如采三用一三定厚三度的三粗颗三粒(三砂、三石)三土隔三开。6.三隧道三中盐三渍岩三层膨三胀严三重地三段,三宜采三用提三高水三泥强三度和三加强三衬砌三强度三,并三宜采三用曲三墙带三仰拱三的衬三砌结三构。16三.7三红粘三土地三基红粘三土的三形成三与分三布炎热三湿润三气候三条件三下的三石灰三岩、三自云三岩等三碳酸三盐岩三系出三露区三的岩三石在三长期三的成三土化三学风三化作三用(三红土三化作三用)三下形三成的高塑三性粘土三物质三,其三液限三一般三大于三50三%,三一般三呈褐三红、三棕红三、紫三红和三黄褐三色等三色,三称为红粘三土。它三常堆三积于三山麓三坡地三、丘三陵、三谷地三等处三。红粘三土主三要分三布在三我国三长江三以南三的地三区。三西起三云贵三高原三,经三四川三盆地三南缘三,鄂三西、三湘西三、广三西向三东延三伸到三粤北三、湘三南、三皖南三、浙三西等三丘陵三山地三。实践三证明三,尽三管红三粘土三有较三高的三含水三量和三较大三的孔三隙比三,却三具有三较高三强度三和较三低的三压缩三性,三如果三分布三均匀三,又三无岩三溶、三土洞三存在三,则三是中三小型三建筑三物的良好三地基。红粘三土地三区的三研究三成果三和建三筑经三验已三相继三反映三在《三建筑三地基三基础三设计三规范三》和三《岩三土工三程勘三察规三范》三中。红粘三土地三基的三工程三措施1.三根据三红粘三土地三基湿三度状三态的三分布三特征三,一三般尽三量将三基础三浅埋三,尽三量利三用浅三部坚三硬或三硬塑三状态三的土三作为三持力三层,三这样三即充三分利三用其三较高三的承三载力三,又三可使三基底三下保三持相三对较三厚的三硬土三层,三使传三递到三软塑三土上三的附三加应三力相三对减三小,三以满三足下三卧层三的承三载力三要求三。2.三对不三均匀三地基三,可三采用三如下三措施三:(1三)对三地基三中石三芽密三布、三不宽三的溶三槽中三有小三于《三岩土三工程三勘察三规范三》规三定厚三度红三粘土三层的三情况三,可三不必三处理三,而三将基三础直三接置三于其三上;三若土三层超三过规三定厚三度,三可全三部或三部分三挖除三溶槽三中的三土。三并将三墙基三础底三面沿三墙长三分段三造成三埋深三逐渐三增加三的台三阶状三,以三便保三持城三底下三压缩三土层三厚度三逐段三渐变三以调三整不三均匀三沉降三,此三外也三可布三设短三桩,三而将三荷载三传至三基岩三;对三石芽三零星三分布三,周三围有三厚度三不等三的红三粘土三上地三基,三其中三以岩三石为三主地三段,三应处三理上三层,三以土三层为三主时三,则三应以三褥垫三法处三理石三芽。(2三)对三基础三下红三粘土三厚度三变化三较大三的地三基,三主要三采用三调整基础三沉降三差的办三法,三此时三可以三选用三压缩三性较三低的三材料三进行三置换三或密三度较三小的三填土三来置三换局三部原三有的三红粘三土,三以达三到沉三降均三匀的三目的三。对地三基中三有危三及建三筑物三安全三的岩三溶和三土洞三也应三进行三处理三。16三.8三岩溶三与土三洞岩溶岩溶三或称三“喀三斯特三”,三它是三石灰三岩、三泥灰三岩、三白石三岩等三可溶三性岩三石受三水的三化学三和机三械作三用而三形成三的溶三洞、三溶沟三、漏三斗、三钟乳三石等三奇特三的地三面及三地下三形态三的总三称。土洞三是岩三溶地三区上三覆土三层在三地表三水或三地下三水作三用下三形成三的洞三穴。如果三在不三稳定三的岩三溶地三区进三行建三筑,三应结三合岩三溶的三发育三情况三、工三程要三求、三施工三条件三、经三济与三安全三的原三则,三考虑三采取三如下三处理三措施三:(1三)对三个体三溶洞三与溶三蚀裂三隙,三可采三用调三整柱三距、三用钢三筋混三凝上三梁板三或桁架三跨越的办三法。三当采三用梁三板和三桁架三跨越三时,三应查三明支三承端三岩体三的结三构强三度及三其稳三定性三。(2三)对三浅层三洞体三,若三顶板三不稳三定,三可进三行清三、爆三、挖三、填三处理三。若三溶洞三的顶三板已三被破三坏,三又有三沉积三物充三填,三当沉三积物三为软三土时三,除三了采三用前三述挖三、填三处理三外,三还可三根据三溶洞三和软三土的三具体三条件三采用三石砌三柱、三灌注三桩、三换土三或沉三井等三办法三处理三。(3三)溶三洞大三,顶三板具三有一三定厚三度,三但

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