第11章 区域性地基及其他

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,11,章 区域性地基及其他,1,、湿陷性黄土地基,2,、膨胀土地基,3,、山区地基和红粘土地基,本章内容简介,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,结合水膜,增厚锲入,颗粒之间,黄土受,水浸湿,结合水,联结消失，,盐溶于水,骨架强度,随着降低,结构,迅速破坏,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：,h,p,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；,h,0,土样原始高度。,原状土样,室内,压缩,试验,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,s,0.03,为弱湿陷性黄土，,0.030.07,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,I,p,17,在,22,35,之间。,3,）自由膨胀率,40%,。,膨胀土的分布,广西、云南、湖北、安徽、四川、河南、山东等,20,多个省、自治区、市均有膨胀土。国外也一样，如美国，,50,个州中有膨胀土的占,40,个州，此外在印度、澳大利亚、南美洲、非洲和中东广大地区，也都有不同程度的分布。,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,。,膨胀土地基上，房体开裂。,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：,h,0,土样的原始高度，,mm,；,h,i,某含水量,w,i,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,雨季施工应采取防水措施,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,上覆土层,基岩,d,1,d,2,石芽密布并有出露地基。,第,11,章 区域性地基及其他,上覆土层,基岩,石芽,大块孤石地基,第,11,章 区域性地基及其他,上覆土层,基岩,孤石,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（,e=1.1,1.7,）,3,）饱和度,Sr,85%,它的含水量,=30%,60%,，液限指数较小,I,L,=-0.1,0.4,4,）上硬下软,红黏土是较好的地基,1,）,红黏土适合做天然地基的持力层,。当红黏土层下存在软弱的下卧层时，应考虑地基不均匀沉降；,2,）适当采取换土、填洞、加强基础和上部结构的刚度或采取桩基础等；,3,）施工时做好防水措施，不能长时间将红黏土地基暴露。,红黏土地基设计及工程措施：,