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1、第九章 特殊土地基的工程处理对策,工程活动的不断扩展 地理位置、气候条件、地壳表层岩土体结构以及地基土的工程特性差异变化等岩土工程环境条件日趋复杂。 特殊土地基 - 软土的高压缩性、 杂填土的不均匀性、 山区可溶性岩土的水溶水解性、 黄土的湿陷性、 膨胀土的胀缩性、 冻土的冻胀变形。,9.1 软粘土地基 9.1.1 软粘土的基本特性 软粘土 - 在静水或缓慢的流水环境中沉积,经生物化学作用形成,含有机质,天然含水量大于液限,天然孔隙比大于1.0的饱和粘性土。 e1.5 - 淤泥; 1.5 e 1.0 - 淤泥质土。 特性: (1) 天然孔隙比大。在12之间变化,个别地方达5.8; (2) 压缩

2、系数大。通常在0.050.20间变化,个别可大至0.42; (3) 抗剪强度很底。粘聚力不大-与排水条件有关,内摩擦角与加荷速度及排水条件密切相关。 (4) 渗透系数很小,一般小于106 加荷后初始孔隙水压力上升; (5) 触变性 - 土在扰动后强度显著减弱,但静置后又能恢复,并随静置时间而增长。 触变性常用灵敏度表示。“在含水量不变的条件下,扰动前、后无侧限抗压强度之比”。通常4为敏感粘性土、8为特别敏感粘性土,16称为流动粘性土。某些地质成因特殊的粘性土,可达500以上。,(6) 流变性 - 土在持续荷载的长期作用过程中的变形现象。 流变性包括四个特性: (a)蠕变 - 在恒定的荷载作用下

3、变形随时间发展; (b)流动(粘滞性)- 变形速率是应力的函数; (c)应力松弛 - 在变形恒定的情况下,应力随时间减少; (d)长期强度 - 土体强度随受荷历时的增长而改变。 (7)变形规律 (a)沉降大而不均匀; (b)沉降速度大。在加荷终止时沉降速度最大,随着时间的发展,沉降速度逐渐衰减。 (c)沉降稳定历时较长 : 土的渗透性小,受荷后孔隙水不易排出,超孔隙水压力消散与土体中有效应力增加,历时较长; 软土的流变特性也决定了沉降稳定历时长的变形特性。,9.1.2 软粘土地基的工程处理原则 (1) 当软粘土地基不能满足建筑物沉降及稳定的要求,且采用桩基、沉井等深基础的技术经济上又不可取时,

4、进行加固处理。 加固方法很多 - 排水固结法(包括堆载预压法、砂井法、真空预压法,电渗排水法),砂桩法、石灰桩法、换土垫层法、深层搅拌法等等。 (2) 强夯法用于软粘土地基,国内外尚有争议,有成功经验也有失败教训,应慎重。 (3) 振冲置换法在软粘土地基中的应用有不同看法。 我国沿海地区的试验证明,经振冲置换法处理后地基承载力和变形模量均大有改善,然而施工时仍宜妥善谨慎对待。 软粘土地基上的各种地基处理方法很多。应该引起注意的是: 各种方法都有适用范围和局限性。必须根据地基条件、建筑物的重要性及对地基要求、材料来源、施工机具和工期、加固费用等技术经济因素进行综合考虑 切实做到因地制宜,防止生搬

5、硬套。,9.1.3 软粘土地基工程处理的基本方法 软土地基的工程处理,应根据上部结构情况和技术经济分析,选用下列基本方法: (1)不挖土,短桩加固。 短桩的断面一般为2020cm,长度7左右,每根桩可承受5070 的荷载,以暗浜下有砂性土时效果较为显著。当无试验资料时,桩基设计可假定桩台底面下的土与桩起共同支承作用,一般按桩承受荷载的70计算,但地基土承受的荷载不宜超过30 。 (2)挖除填土,基础落深(软粘土不深),或用毛石混凝土等加厚垫层。 (3)基础梁跨越 - 在软粘土分布宽度不大时为宜。 (4)挖除填土,用砂等性能较稳定、无侵蚀的散体材料作垫层。 (5)对于一般低层民用建筑物,可适当降

6、低地基土容许承载力。,9.1.4 软土地基大面积地面堆载问题 大面积地面堆载引起地面和邻近浅基础的不均匀沉降是软粘土地区工业仓库和厂房的一个普遍而重要的问题。 现代工业建(构)筑物 - 在建筑范围内往往有较大面积的地面堆载。 堆载的范围和数量时常变化,且很不均匀(主要为活荷载)。 堆载 建筑物地基大量的附加沉降和不均匀沉降,造成建筑物损坏。 因此,在软粘土地区大面积地面堆载的建筑物地基处理,已成为当前软土地区工业建筑中需要解决的问题。 (1) 地面堆载作用下的地基沉降特点: (a)建筑物中部沉降多,四周沉降少,地面大量凹陷呈碟状。 (b)沉降量、不均匀沉降都很大 产生内倾现象。由地面荷载所产生

7、的基础沉降量,可数倍于建筑物自重所产生的基础沉降量。 (c)基础沉降变形历时较长。,(2)工程处理的技术对策 (a) 如需要大面积回填土方时,应在建(构)物施工之前进行填土 -预压地基,减少地面的沉降与基础的沉降和倾斜。 (b) 有条件时,应尽量选择预压过的场地 - 即使预压荷载不大,虽然强度增加不多,但大面积地面荷载如不超过预压荷载 地基变形很少,压缩性能改善较为显著。 (c) 当地面大面积堆载不大,对软粘土地基进行浅层处理能获得较好的结果时,应优先考虑选用浅层处理 - 施工简便、经济。 软粘土地区 - 地表13m厚的硬土层,其强度和变形模量都较其下卧软粘土层高。可首先考虑利用这硬土层作为天

8、然地基持力层。 如地表硬土层较薄或者没有 - 碾压、砂井法、真空预压、砂桩、石灰桩和降低地下水位等方法,设置复合硬壳层 复合地基扩散压力作用。,(d) 当地面荷载较大,上述天然浅基或浅层处理不能满足建(构)筑物的沉降及稳定要求时 - 深层处理。 深层处理的方法很多,新工艺、新技术不断涌现。 各种排水固结法砂桩、强夯法、高压喷射法、振冲法、以及加筋法(包括土工聚合物和加筋土) 。 (e)选择地基处理方案,除应考虑前述的几种情况外,还应考虑建(构)筑物上部结构的特点。 *上部结构和地基是共同工作又相互影响的。 *在有些情况下,适当加强上部结构的整体刚度或采取其他措施,比单独进行地基处理效果为好。有

9、时,则需两者兼施。 总之,选择地基处理方案时,应对上部结构和地基作上面的考虑,必要时可结合工程做试验,以得出可靠和合理的地基处理方案。,9.2 杂填土地基 9.2.1 分类及主要性质 杂填土 - 人类的生产和生活活动而形成的地面填土层。 (1) 按填筑物特征分类 生活垃圾、建筑垃圾、工业垃圾。 (2)按成因分类 (a)填高地表。回填过程中通常未经人工压实,填土范围和厚度也没有规律,一般视地形而异。 (b)填塞河浜 - “暗浜”。一般很少清除底部水草和淤泥,填料中含有机质,底部淤泥土质十分软弱。 (c)房屋倒塌堆积。战争、自然灾害、房屋拆迁等形成的填土-建筑垃圾。年代较久,较为密实,但需查清填土

10、层内是否存在旧墙基、下水道、阴沟、废井、粪池等隐蔽物。 (d)墓穴和暗井,会含有棺木、人骨等,成分杂乱,土质松软。,(3)主要性质 (a)承载能力不高,压缩性较大,且不均匀。 填料物质不一,颗粒尺寸悬殊,颗粒间空隙大小不一; 回填前地貌高低起伏,形成填土厚薄不一; 回填时间先后不一; 取样不易、勘察工程困难,通常无法提出地基承载力值。 (b)当杂填土加到某级荷载时浸水,变形剧增,有湿陷性。 (c)建筑年代 - 评定杂填土的一个重要指标。 填土层的密实度随年代而增加,但随外界因素,如:雨水、填土顶上的随机荷载等而有较大的变化。 通常,砂性杂填土的填筑年代在5年以上,粘性杂填土则需要更多时间,才能

11、粗略地认为填土层自身压密已趋于稳定。,(4)地基使用条件 建筑垃圾、性能稳定的工业垃圾(废料)- 当均匀性和密实度较好,加强基础及上部结构刚度后 一般建筑物的天然地基持力层。 容许承载力 - 荷载实验和触探实验; 参考当地建筑经验。,9.2.2 杂填土地基加固处理的技术方法 均应进行人工处理- 有机质含量较多的生活垃圾; 对基础有侵蚀性的工业垃圾为主的杂填土; 其它不能满足承载力和变形要求的杂填土; 杂填土不厚 - 挖除后,基础落深或加厚(换土)垫层。 杂填土区宽度不大 - 基础梁跨越。 其它常用的地基处理方法:,(1)机械振动压实法 振动对无粘性的松散土有增密作用。 以建筑垃圾或工业垃圾为主

12、的杂填土施振 - 土粒所产生惯性力大于颗粒间的摩擦力时,颗粒间发生相对运动,破坏了原来的松散平衡状态,会达到更紧密的平衡状态。 常用的机具设备主要有: (a)加底板的振动沉桩机; (b)自行式型振动压密机。 工程适用范围及处理效果: (a)适用于处理地下水位0.6以上的无粘性土或粘粒含量少,且渗透性较好的松散杂填土地基。 (b)振动压实效果与填土成分、振动遍数及时间等因素有关。 加底板的振动沉桩机 - 以建筑垃圾为主的粗颗粒杂填土约需1分钟即可振密;以含炉灰等细颗粒杂填土则需35分钟。 自行式lI型振动压密机约需振动10遍以上。 (c)振动对邻近建筑的影响,一般情况下振源距建筑物应不小于3m。

13、,(2) 短桩挤密复合地基 短桩挤密其周围的松填土。适用于松散的建筑垃圾杂填土。 桩和挤密后的土共同组成复合地基,提高地基承载能力并减小地基变形。 (a)灰土挤密桩、石灰和粉煤灰挤密桩(二灰桩)复合地基: 适用于地下水位以上的杂填土和素填土 - 提高地基承载力、降低压缩性、消除黄土湿陷性。 石灰和土或石灰和粉煤灰按比例配合- 桩管成孔,分层夯实形成挤密桩。 粉煤灰和土中的 及 和生石灰中的 活性作用,产生水化硅铝酸钙( ),随龄期增加,硬化速度显著增长。,力学性能: 挤密区: 在沉管成孔和桩体夯实的二次加密过程中,桩周土形成紧贴桩体的密实土和一定的挤密区; 抗压强度: 经回填夯实,桩体受挤密土

14、挤压力影响,比室内试块容许抗压强度提高20左右; 传递深度 - 有效桩长: 应力传递至深度h= (12)d(d为桩直径)时,荷载的60由桩承担。随深度增加,桩体承担的荷载逐渐减小。灰土桩传递深度 的范围为(610)d,二灰桩为(1014)d。此范围内 荷载比较均匀传递于桩周土层中。 距桩顶深(12)范围内,压缩变形显著,竖向变 形占总变形的80左右,由上而下逐渐变小。桩体破坏时 产生竖向压缩变形,同时还产生水平拉张变形。,有关的计算: 灰土或二灰挤密桩复合地基容许承载力 ; 灰土桩或二灰桩面积 ; 桩面积 内的桩数; 桩距 ; 复合地基的设计原则: 桩孔平面按三角形顶点为桩心位置,一般不小于二

15、排。 处理宽度每边超出基础边缘为:条形、矩形基础 C500mm; 满堂基础应 C750mm。 桩间距视土质不同而异,一般选用(23)d; 桩直径d选300600mm为宜; 桩长根据建筑物荷载大小及杂填土厚度而异,一般处理至附加压力等于自重压力的20深度处,或不小于 5。对不均匀沉降较敏感,沉降要求严格的建筑物,则应全部穿过填土层。 挤密复合地基容许承载力 计算,工程经验。,(b) 粉煤灰碎石灌注短桩挤密地基: 适用于地下水位以下的杂填土、素填土和强度低的黄土状粉质粘土等软弱土地基。 技术原理: 粉煤灰碎石掺少量水泥按一定比例搅拌,灌入桩孔内形成挤密地基。 利用粉煤灰代替砂与水泥,胶结成具有良好

16、和易性、容易灌注强度符合设计要求的胶疑体。 受力性能 - 桩土共同工作,容许承载力比原天然地基有显著提高。 荷载传递,既有一般柔性桩的特性(即在一定深度内,桩承受荷载由上而下逐渐递减),也有刚性桩特征(通过桩侧摩擦力和桩端阻力,将荷载传递给桩侧挤密土和桩尖持力层)。 为发挥桩土共同作用,桩身材料强度不宜过大。即桩的材料强度应与桩的承载力相适应。,地基容许承载力: 单桩桩尖处在软弱土中时,桩承受轴向荷载先由桩侧摩擦力支承上部荷载。随荷载增加,摩擦力充分发挥后,桩尖逐渐进入其下伏土层。 此时,部分荷载传给桩间土,挤密土受力较大而产生压密。当挤密土压密到一定值时,桩体承受荷载又有所增加。由于桩和土的

17、强度不同,其应力分配亦异。 荷载分配与桩的数量、桩径及土质等因素有关。 当桩面积占总面积的25时,桩所分担的荷载一般可达总荷载的60; 荷载较小时,摩阻力起主要作用,随着摩阻力的充分发挥,桩端阻力所占比重才逐步增加。 根据实测及计算,处于软弱土中的粉煤灰碎石桩桩端承受的荷载不到总荷载的10。 设计原则 粉煤灰碎石灌注短桩挤密地基的设计原则与灰土桩、二灰桩复合地基相同。,9.3 冲填土地基 疏通航道或从河底取土时,用泥浆泵将已装在泥驳船上的泥砂,直接或再用定量的水加以混合成一定浓度的泥浆,通过输泥管送到四周筑有围堤并设有排水挡板的填土区内,经沉淀排水后而成。 9.3.1 冲填土的基本工程地质性质

18、 工程性质与冲填上料、冲填方法、冲填过程及冲填完成后的排水固结条件、冲填区的原始地貌和冲填龄期等因素有关。 (1)以砂粒为主,以粘粒或粉粒为主。在冲填土的入口处沉积的土粒较粗,甚至有石块,顺着出口处逐渐变细,除出口处及接近围堰的局部范围外,一般尚属均匀,但在冲填过程中间歇时间过长,或土料有变化则将造成冲填土纵横向的不均匀性。 (2)粗颗粒比细颗粒排水固结快。下层土质具有良好的排水固结条件下所形成的冲填土地基的强度和密实度随着龄期增长而加大。,(3)冲填土料很细时,水份难以排出。初期呈流动状态,其表面经自然蒸发后,常呈龟裂,下面水份不易排出,处于未固结状态,较长时间内可能仍处于流动状态,稍加扰动

19、,即呈触变现象。 (4)原始地貌高低不平或局部低洼,冲填后水份更不易排出,固结极为缓慢,与自然沉积的同类土相比,强度低,压缩性高。,9.3.3 冲填土地基的加固处理方法 冲填土料颗粒较细、粘粒含量较大或冲填在低洼地形内、且原地表又有渗透性差的土层,冲填后水不易排出,土体长期处于流动状态。 一般方法大致与杂填土处理方法相同,上海地区常用以下各种处理措施: (a)冲填不深 - 全部挖除,基础落深; 冲填宽度不大 - 基础梁跨越; (b)挖除或部分挖除冲填土 - 砂垫层; (c)短桩穿过冲填土层,桩尖支承在坚实老土层上; (d)振冲置换 - 桩尖一般支承在下层较好的土层上,构成复合地基; (e)砂井

20、法; (f)电动化学灌浆法等。,9.3.4 冲填土地基设计时应注意的问题 (1)如冲填土尚未完成自重固结(冲填龄期太短),计算建筑物沉降时应考虑其自重压密部分的沉降值。 (2)如冲填时间较短,应考虑在大面积冲填土的作用下,对下卧天然土层压密变形的影响。当下卧土层为软粘土时,影响更大。 (3)采用长桩处理时,应考虑桩侧的负摩擦力。 (4)单纯的井点降水,冲填土一般效果不显著,通常应与预压或换土垫层结合。,9.4 松散砂土地基 9.4.1 饱和松散砂的基本特性 饱和松散的细粉砂以及孔隙比大且塑性低的粘土(如粉性土等)-“液化”。 在建筑物基础设计之前,首先应鉴定地基是否会液化,以便有效地进行处理。

21、 导致地基液化的内在因素主要为: (1)土粒为无粘性或低粘性、且结构松散; (2)地下水位高且丰富,土体处于含水饱和状态; (3)土体排水条件差,超静水压力不易消散。,9.4.2 工程处理措施 液化地基处理措施的出发点 - 改变其内在条件,即增加土体的密实度和改善排水条件。 常用的处理措施有下述各种方法: (1)强夯法: (2)振冲法: (3)桩基:桩基穿透液化土层,进入坚硬、稳定的持力层,是克服液化地基的可靠方法。但应注意,单桩在液化土层深度内应考虑负摩擦力。 (4)灌浆法: (5)电动化学灌浆法:设备比较复杂,使用化学胶凝物质及耗费大量能量导致费用较大,我国采用很少。,9.5 山区复杂地基

22、 9.5.1 山区地基的复杂性 山区(丘陵)地基与平原地基相比,表现出明显的复杂性。 最为突出的特点 - 地基岩土性质的不均匀性。造成这种复杂性特征的基本原因在于: (1)在建筑物地基压缩层范围内,基岩部分露头和表面倾斜,或者是有大块孤石存在,形成软硬不均的岩土地基; (2)平整场地中,大挖大填形成不均匀的半挖半填地基; (3)岩溶地区,石芽林宰,溶沟、溶槽密布,其间充填着性质和厚度都不相同的土,形成不稳定不均匀的岩溶地基。 (4)不良地质现象 - 滑坡、泥石流和崩塌,对工程建设造成极大的危害。 正确客观地认识山区建筑地基的复杂性,对于有效地避免事故、合理利用和正确加固处理地基岩土十分必要。,

23、9.5.2 山区不均匀岩、土地基及处理 (1)主要特性 在建筑物地基的主要受力层范围内,下列情况之一属于岩、土地基: 下卧基岩表面坡度较大(10); 石芽密布并有出露; 大块孤石或个别石芽出露。 主要类型及特点: (a)下卧基岩顶面坡度较大的地基: (b)石芽密布并有出露的地基; (c)大块孤石地基;,(2)工程处理: 基本问题 - 不均匀岩土地基的处理。 已有的工程实践表明,应遵循下列技术原则: (a)首先应充分利用上覆土层,尽量采用浅埋基础。 (b)充分考虑地基基础和上部结构的共同作用,既保证地基的变形满足上部结构的要求,又使上部结构的构造尽量适应地基变形条件,即采取地基处理和结构措施相结

24、合的方程来解决不均匀地基的变形问题。 (c)对软弱部分地基采取加固处理,使之与坚硬部分地基相适应。也可将坚硬岩石凿去一部分,换填可压缩性土,以便与软弱部分地基相协调。 (d)对软、硬不均的岩土地基,按变形设计地基。调整建筑物的基底压力来控制差异沉降。在坚硬岩层中采用较高的基底压力,使较硬地基产生一定的变形;在较软地基上采用较低的基底压力,以减小较软地基的变形。从而达到减小差异沉降的目的。,根据上述原则,不均匀岩、土地基的处理 - 结构措施; 地基处理; 或两者相互协调和补偿。 结构措施: (a)对建造在软、硬相差比较悬殊的岩土地基上的建筑物,当长度较大或造型较复杂时,宜用沉降缝将建筑物分开。建

25、筑物平面位置的确定和沉降缝位置的选择,既要考虑建筑物的体型,又要适应地基条件。 (b)多层砖石承重结构底层的隔墙应适当加密。建筑物两端和沉降缝两侧均不宜布置大开间,必要时应增设圈梁以加强建筑物的整体刚度。 (c)对于单层厂房,采用装配式简支结构,比现浇钢筋混凝土结构更能适应地基不均匀变形。,地基处理: 不均匀岩土基的处理方法两大类: 一类是处理压缩性较高的地基,使之适应压缩性较低的地基,如采用桩基、局部深挖、换填或用梁、板、拱跨越等方法,这类地基处理方法,效果较好,但有时投资较高。 另一类是处理压缩性较低的地基,使之与压缩性较高的地基相适应,如采用褥垫法,也能取得良好的效果。,9.5.2山区填

26、土地基及处理 (1)山区填土地基的主要特点 平整场地时 - 半挖半填地基。 必须同时考虑地基的稳定、变形和强度三方面问题。 首先,填土层在自重和建筑载荷作用下,不致产生滑动失稳; 其次 - 变形问题。应从两方面考虑: 一是预估填土地基可能产生的绝对沉降值 - 取决于填土的压实程度,也与下卧层的压缩性有关; 另一方面是填土地基与原状土地基的差异沉降是否会超过该类建筑物的容许值 - 与地基持力层内两类土的变形模量的比值和荷载条件有关。 第三 - 强度问题,这一方面填土本身是否具有足够的强度(取决于填土的压实程度)。另一方面是下卧层的强度。,(2)填土地基的分层压实处理 填土地基 - 在土方工程动工

27、之前,采用分层压实方法处理填方。 土料的选择 - 以就地取材为原则。 如碎石、砂夹石、土夹石和粘性土都是良好的填料,但前三种要注意其颗粒级配,而后者则要注意其含水量; 淤泥、耕土、冻土、膨胀性土以及有机物含量大于8的土都不得作为填料; 填料中碎石的粒径一般不宜大于20cm。 质量控制: (a)压实系数 ; (b)最优含水量 ;,填土地基质量控制值,压实系数,9.6 岩溶与土洞 可溶岩分布地区,地下水的长期溶蚀作用 - 溶洞; 土洞是岩溶现象在土层中的反映,它具有埋藏浅、分布密、发育快和顶板强度低等特点。因而对建筑物地基的稳定性影响较大,特别是人工改变地下水位时,容易引起塌陷,造成危害。 对于岩

28、溶、土洞地基的评价与处理,是山区工程建设中的常见问题之一。 首先是查明和评价,其次是预防和处理。 掌握岩溶土洞的分布规律和发育情况 - 尽量避开强烈发育地段; 对于一般的岩溶、土洞地段,必须通过场地工程地质评价,确定其对建筑物的危害程度,必要时采取可靠的处理措施。 此外,对于与建筑物地基稳定性密切相关的地下水,宜疏不宜堵。,9.6.1 岩溶地基的工程处理 岩溶地基的正确处理,应根据岩溶的形态工程要求和施工条件等,因地制宜地选择处理措施。 (1)清爆换填 - 适用于处理顶板不稳定的浅埋溶洞地基。即清除覆土,爆开顶板,挖去松软填充物,分层回填下粗上细碎石滤水层,然后建造基础。 (2)梁板跨越 -

29、洞壁完整强度较高而顶板破碎或无顶板的岩溶地基 - 梁板跨越。跨越结构应有可靠支撑面。 (3)洞底支撑 - 适用于处理跨度较大、顶板完整,但厚度较薄的溶洞。增加顶板岩体的稳定性。应注意查明洞底柱基的稳定性。 (4)调整柱距 - 洞体较小的溶洞情况,可适当调整建筑物的柱距,使柱基建造在完整的岩石上,避去处理地基。,上述各种措施,应根据工程的具体情况,单独采用或综合运用。 例如:,溶洞综合处理示意图 1-排水道; 2-浆砌石柱; 3-钢筋混凝土梁板; 4-片石灌浆; 5-石灰岩。,9.6.2土洞及地表塌陷的工程处理 土洞 - 岩溶或湿陷性黄土地区上覆土层被地表水冲蚀或地下水潜蚀所形成的洞穴。 土洞顶

30、部土体塌陷称为地表塌陷。 土洞和地表塌陷密集的地段属于工程地质条件不良或不稳定地段。 对建筑地基内的土洞首先应查明其位置埋深大小及形成条件。 除对重要建筑物采用挖孔墩或灌注桩外,常用的处理方法有: (1) 处理地表水和地下水 地表水的截流防渗和堵漏等工作,杜绝地表水渗入土层 - 对地表水形成的土洞和塌陷,可使之停止发育。 在土洞及塌陷发育的建筑区极其附近,不得设置人工改变地下水位的措施,否则应采取预防塌陷的措施。 (2) 挖填夯实 适用于浅埋土洞及塌陷 。 地表水形成的土洞及塌陷 -清除软土,石块、片石或毛石混凝土等回填。 地下水形成的土洞及塌陷 - 除清除软土抛填块石外,还应作反滤层,面层用

31、粘土夯实,近年来已有用强夯法破坏土洞、加固地基的,效果良好。,(3) 灌填法 适用于埋藏深、洞径大的土洞。 如果洞内有水,可用压力灌注细石混凝土。 对于大型土洞,也可用洞壁衬砌加固。 (4) 钢筋混凝土梁板跨越 对直径和危害较小的深埋土洞,当土层的稳定性较好时,可以不处理洞体,只在洞顶上部用梁板跨越措施。 对地表水形成的土洞和塌陷,当采取截流堵漏措施后,也可采用梁板跨越处理。 梁板跨越处理应保证支承点的稳定性。 以上各种措施,也可综合采用。 例如:,土洞的综合处理 1-土洞;2-软土;3-粘土;4-空洞;5-粘土夹卵石,9.7 湿陷性黄土地基 黄土的孔隙比一般在1.0左右或更大,具有肉眼可见的

32、大孔隙。 颗粒间具有较高的结构强度,在天然干燥的状态下,黄土仍可承受一定的荷重,其承载力可达200左右,并且变形量也较小。 在自重或一定荷重的作用下,受水浸润后,结构迅速破坏而发生附加下沉。,9.7.3 湿陷性黄土地基的处理方法 对于湿陷性黄土地基,工程处理的主要目的不是为了提高地基承载力,而是消除湿陷性。 (1)土、灰土垫层 部分消除地基土湿陷性最常用的处理措施,一般适用于消除13厚土层的湿陷性。 垫层还可视为地基的防水层,以减少下卧天然黄土层的浸水机率。 垫层地基的湿陷变形与垫层的宽度和厚度有密切关系 在确定垫层的宽度和厚度时,应根据地基的湿陷等级、建筑物类别、基础面积、基底压力等因素综合

33、考虑。,垫层宽度与湿陷变形关系,(2)土桩或灰土桩 适用于地下水位以上、处理深度为515的湿陷性黄土地基。 地下水位以下或土的含水量超过25时,不宜采用。 (a)土桩适用于以消除湿陷性为主要目的的黄土地基,而灰土桩则适用于提高土的承载力为主要目的的人工填土地基。 (b)采用土或灰土桩挤密地基, 一般桩孔的直径(d)以300600mm 为宜,桩孔的布置以等边三角形排列 为宜。,(3)强夯法 当夯击能为10002000KJ时,一般可消除夯面下58m深度内黄土的湿陷性。 (a)强夯前应正确选择强夯参数;。 (b)湿陷性黄土一般都处于非饱和状态,在强夯过程中不涉及到孔隙水压力消散和排水固结的一系列问题

34、。 通常可以在一个夯位上一遍连续夯到所需的总击数,然后再移到下一个夯位上,逐位一遍夯成。最后,再降低落距,搭夯一遍将坑底夯平。 同样,在平面上的夯位排列也无需像夯实饱和土那样采用较大距离的跳点夯,而可按纵横方格网点排列方式,一个夯位紧接一个夯位地顺序夯击。,(4)桩基础 将一定长度的桩穿透湿陷性黄土层,使上部结构的荷载通过桩尖传到下面坚实的非湿陷性土层上。 在湿陷性黄土地区采用的桩基础按施工方法有:打入式钢筋混凝土预制桩和灌注桩(可分为打入、钻(挖)孔、人工挖孔桩和爆扩桩几种)。 湿陷性黄土地区的桩基础基本都属于端承桩 - 自重湿陷性黄土地基浸水后,不但正摩擦力安全消失,还要产生负摩擦力,外荷及负摩擦力要全部由桩尖土承担。 非自重湿陷性黄土地基,浸水后桩身虽仍有一定摩擦力,但土体饱和,摩擦作用大大减少,基本上仍以端承为主。 桩基础虽然耗用钢材水泥较多,造价较高,但安全可靠,施工速度较快,能确保地基浸水时不发生湿陷事故。对于上部结构荷重大或地基浸水可能性大的重要建筑物和构筑物,采用桩基础是合理的。,(5)预浸水法 利用黄土浸水后产生自重湿陷的特性,在施工前进行大面积浸水,使土体预先产生自重湿陷,以消除全部黄土层的自重湿陷性和深层土层

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