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1、7.特殊土地基特殊土地基 7/12/20222 7.特殊土地基7.1 7.1 概概 述述n概念概念区域性地基区域性地基 特殊土地基、山区地基以及地震区地基等特殊土地基、山区地基以及地震区地基等。特殊土特殊土 由于生成时不同的地理环境、气候条件、地由于生成时不同的地理环境、气候条件、地质成因以及次生变化等原因，使一些土类具有质成因以及次生变化等原因，使一些土类具有特殊的成分、结构和工程性质。特殊的成分、结构和工程性质。通常把这些具有特殊工程性质的土类称为特通常把这些具有特殊工程性质的土类称为特殊土。特殊土种类很多，大部分都具有地区特殊土。特殊土种类很多，大部分都具有地区特点，故又有点，故又有区域
2、性特殊土区域性特殊土之称之称 。7/12/20223 7.特殊土地基7.1 7.1 概概 述述软土软土湿陷性黄土湿陷性黄土膨胀土地基膨胀土地基土岩组合地基土岩组合地基冻土、盐渍土冻土、盐渍土n 主要内容主要内容7/12/20224 7.特殊土地基7.2.1 7.2.1 软土及其分布软土及其分布 n软土软土天然孔隙比大于或等于天然孔隙比大于或等于1.0，天然含水量大于液限，天然含水量大于液限，压缩系数宜大于压缩系数宜大于0.5 MPa1，不排水抗剪强度宜，不排水抗剪强度宜小于小于30 kPa，并且具有灵敏结构性的细粒土。，并且具有灵敏结构性的细粒土。其包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。其包括
3、淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。7/12/20225 7.特殊土地基7.2.1 7.2.1 软土及其分布软土及其分布 n分布分布 滨海环境沉积、海陆过渡环境沉积（三角洲沉积）滨海环境沉积、海陆过渡环境沉积（三角洲沉积）河流环境沉积、湖泊环境沉积和和沼泽环境沉积河流环境沉积、湖泊环境沉积和和沼泽环境沉积山地型的软土，软岩风化产物和地表的有机物质山地型的软土，软岩风化产物和地表的有机物质经水流搬运，沉积于低洼处，长期饱水软化或间经水流搬运，沉积于低洼处，长期饱水软化或间有微生物作用而形成。有微生物作用而形成。7/12/20226 7.特殊土地基7.2.2 7.2.2 软土的工程特性及其评价软土的
4、工程特性及其评价 n工程特性：工程特性：触变性触变性流变性流变性高压缩性高压缩性低强度低强度低透水性低透水性不均匀性不均匀性n评价：评价：判定地基产生滑移和不均匀变形的可能性判定地基产生滑移和不均匀变形的可能性选择适宜的持力层和基础型式选择适宜的持力层和基础型式分析对相邻建筑物的不利影响。分析对相邻建筑物的不利影响。7/12/20227 7.特殊土地基7.2.3 7.2.3 软土地基的工程措施软土地基的工程措施 n利用表层密实的粘性土利用表层密实的粘性土(“(“硬壳层硬壳层”)作为持力层作为持力层n减小基底附加应力减小基底附加应力n地基处理地基处理采用换土垫层或桩基础等采用换土垫层或桩基础等采
5、用砂井预压，加速土层排水固结采用砂井预压，加速土层排水固结采用高压喷射、深层搅拌、粉体喷射等处理采用高压喷射、深层搅拌、粉体喷射等处理方法方法n使用期间，对大面积地面堆载划分范围，避免荷使用期间，对大面积地面堆载划分范围，避免荷载局部集中、直接压在基础上载局部集中、直接压在基础上7/12/20228 7.特殊土地基7.3.1 7.3.1 黄土的特征和分布黄土的特征和分布n 定义：定义：黄土是一种产生于第四纪地质历史时期干旱条黄土是一种产生于第四纪地质历史时期干旱条件下的沉积物，主要呈黄色或褐黄色（包括原件下的沉积物，主要呈黄色或褐黄色（包括原生黄土及次生黄土）。生黄土及次生黄土）。凡天然黄土在
6、一定压力作用下，受水浸湿后，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，发生显著附加下沉，强度土的结构迅速破坏，发生显著附加下沉，强度也随之降低的，称为也随之降低的，称为湿陷性黄土。湿陷性黄土。黄土受水浸湿后，在上覆土层自重应力作用下黄土受水浸湿后，在上覆土层自重应力作用下发生湿陷的称发生湿陷的称自重湿陷性黄土；自重湿陷性黄土；不发生湿陷，不发生湿陷，而需在而需在自重和外荷共同作用下自重和外荷共同作用下才发生湿陷的称才发生湿陷的称为为非自重湿陷性黄土非自重湿陷性黄土。7/12/20229 7.特殊土地基n分布分布我国黄土面积我国黄土面积我国黄土面积我国黄土面积64 64 64 6
7、4 万万万万kmkmkmkm2 2 2 2，其中湿陷性黄土约占，其中湿陷性黄土约占，其中湿陷性黄土约占，其中湿陷性黄土约占3/43/43/43/4。7/12/202210 7.特殊土地基7.3.2 7.3.2 影响黄土地基湿陷性的主要因素影响黄土地基湿陷性的主要因素黄土的结构特征黄土的结构特征n黄土的湿陷机理黄土的湿陷机理 图图7.1 7.1 黄土结构示意图黄土结构示意图1 1 砂粒砂粒;2 2 粗粉粒粗粉粒;3 3 胶结物胶结物;4 4 大孔大孔隙隙 黄土的结构是由砂粒和黄土的结构是由砂粒和碎屑组成的骨架颗粒相互碎屑组成的骨架颗粒相互连接形成的一种粒状架空连接形成的一种粒状架空结构体系，它含
8、有大量的结构体系，它含有大量的架空孔隙。架空孔隙。7/12/202211 7.特殊土地基黄土的物质成分黄土的物质成分黄土中胶结物的多黄土中胶结物的多寡和成分，以及颗寡和成分，以及颗粒的组成和分布，粒的组成和分布，对于黄土的结构特对于黄土的结构特点和湿陷性的强弱点和湿陷性的强弱有着重要的影响有着重要的影响。胶结物含量胶结物含量黄土中的盐类黄土中的盐类水的浸湿水的浸湿黄土受水浸湿时，结合黄土受水浸湿时，结合水膜增厚楔入颗粒之间。水膜增厚楔入颗粒之间。于是，结合水联结消失，于是，结合水联结消失，盐类溶于水中，骨架强盐类溶于水中，骨架强度随着降低，土体在上度随着降低，土体在上覆土层的自重应力或在覆土层
9、的自重应力或在附加应力与自重应力综附加应力与自重应力综合作用下，其结构迅速合作用下，其结构迅速破坏，土粒滑向大孔，破坏，土粒滑向大孔，粒间孔隙减少。这就是粒间孔隙减少。这就是黄土湿陷现象的内在过黄土湿陷现象的内在过程。程。7/12/202212 7.特殊土地基n 影响因素：影响因素：粘粒含量粘粒含量 孔隙比大小孔隙比大小 含水量大小含水量大小 外加压力外加压力7.3.2 7.3.2 影响黄土地基湿陷性的主要因素影响黄土地基湿陷性的主要因素7/12/202213 7.特殊土地基7.3.3 7.3.3 湿陷性黄土地基的勘察与评价湿陷性黄土地基的勘察与评价n湿陷性评价的意义和标准湿陷性评价的意义和标
10、准意义：意义：查明黄土在一定压力下浸水后是否具有湿陷性查明黄土在一定压力下浸水后是否具有湿陷性判别场地的湿陷类型判别场地的湿陷类型判定黄土地基的湿陷等级判定黄土地基的湿陷等级标准：标准：我国我国湿陷性黄土地区建筑规范湿陷性黄土地区建筑规范（GBJ25-90）7/12/202214 7.特殊土地基n黄土湿陷性的判别黄土湿陷性的判别湿陷系数：湿陷系数：单位厚度的土层，由单位厚度的土层，由于浸水在规定压力下产生的湿陷于浸水在规定压力下产生的湿陷量，它表示了土样所代表黄土层量，它表示了土样所代表黄土层的湿陷程度。的湿陷程度。湿陷性判别：湿陷性判别：我国我国湿陷性黄土湿陷性黄土地区建筑规范地区建筑规范按
11、照国内各地经按照国内各地经验采用验采用 s s=0.015=0.015作为湿陷性黄土的作为湿陷性黄土的界限值，界限值，s s0.0150.015定为湿陷性黄定为湿陷性黄土，否则为非湿陷性黄土。土，否则为非湿陷性黄土。7.3.3 7.3.3 湿陷性黄土地基的勘察与评价湿陷性黄土地基的勘察与评价7/12/202215 7.特殊土地基 初勘阶段，建筑物的平面位置、基础尺寸和埋深等初勘阶段，建筑物的平面位置、基础尺寸和埋深等尚未确定，即实际压力大小难以预估。尚未确定，即实际压力大小难以预估。黄土规范黄土规范规定：自基础底面（初勘时，自地面下规定：自基础底面（初勘时，自地面下1.5 m）算起，）算起，1
12、0 m以上的土层应用以上的土层应用200 kPa；10 m以下至非湿以下至非湿陷性土层顶面，应用其上覆土的饱和自重应力（当大陷性土层顶面，应用其上覆土的饱和自重应力（当大于于300 kPa时，仍应用时，仍应用300 kPa）；基底压力大于）；基底压力大于300kPa时，宜用实际压力判别黄土的湿陷性时，宜用实际压力判别黄土的湿陷性 n 湿陷系数的测定压力湿陷系数的测定压力 试验时测定湿陷系数的压力试验时测定湿陷系数的压力p p应采用黄土地基的实应采用黄土地基的实际压力。际压力。7/12/202216 7.特殊土地基 双线法双线法2个试样。一个在天然湿度下分级加个试样。一个在天然湿度下分级加荷，另
13、一个在天然湿度下加第一级荷荷，另一个在天然湿度下加第一级荷重，下沉稳定后浸水，至湿陷稳定后重，下沉稳定后浸水，至湿陷稳定后再分级加荷。再分级加荷。绘制绘制p ds曲线上取曲线上取ds0.015所对应所对应的压力作为湿陷起始压力的压力作为湿陷起始压力psh 单线法单线法 5个试样，各试样均分别在天然湿度个试样，各试样均分别在天然湿度下分级加荷至不同的规定压力。下分级加荷至不同的规定压力。绘制绘制p ds曲线。曲线。psh的确定方法与双线法相同。的确定方法与双线法相同。图图7.2 双线法压缩试验曲线双线法压缩试验曲线1不浸水试样不浸水试样p hp曲线曲线;2浸水试样浸水试样p hp曲线曲线;3p
14、ds曲线曲线 n湿陷起始压力确定湿陷起始压力确定7/12/202217 7.特殊土地基7.3.3 7.3.3 湿陷性黄土地基的勘察与评价湿陷性黄土地基的勘察与评价n湿陷性评价：湿陷性评价：湿陷起始压力：湿陷起始压力：根据现场根据现场载荷试验载荷试验p-s曲线曲线(压力与浸水下沉量压力与浸水下沉量曲线曲线)，取其转折点所对应的压力作为湿陷起始，取其转折点所对应的压力作为湿陷起始压力。压力。湿陷性判别湿陷性判别 当黄土所受压力低于这个数值，即使浸了水也当黄土所受压力低于这个数值，即使浸了水也只产生压缩变形，而不会出现湿陷现象。只产生压缩变形，而不会出现湿陷现象。7/12/202218 7.特殊土地
15、基7.3.3 7.3.3 湿陷性黄土地基的勘察与评价湿陷性黄土地基的勘察与评价湿陷类型的划分湿陷类型的划分划分：划分：湿陷性黄土地区建筑规范湿陷性黄土地区建筑规范用计算用计算自重自重湿陷量湿陷量 zs来划分这两种湿陷类型的地基，来划分这两种湿陷类型的地基，zs(cm)按下式计算：按下式计算：当当 zs 7cm时为自重湿陷性黄土地基，时为自重湿陷性黄土地基，zs 7cm时时为非自重湿陷性黄土地基。为非自重湿陷性黄土地基。7/12/202219 7.特殊土地基7.3.3 7.3.3 湿陷性黄土地基的勘察与评价湿陷性黄土地基的勘察与评价黄土地区的湿陷等级黄土地区的湿陷等级湿陷性黄土地基的湿陷等级，应
16、根据基底下各土湿陷性黄土地基的湿陷等级，应根据基底下各土层累计的层累计的总湿陷量和计算自重湿陷量总湿陷量和计算自重湿陷量的大小按下的大小按下表确定。表确定。湿陷类型 zs(cm)s(cm)非自重湿陷性地基自重湿陷性地基zs 7735s 30(轻微)(中等)3060(严重)(很严重)7/12/202220 7.特殊土地基n 勘察要求：勘察要求：对湿陷性黄土地区进行地基勘察时，依对湿陷性黄土地区进行地基勘察时，依照照湿陷性黄土地区建筑规范湿陷性黄土地区建筑规范和和岩土岩土工程勘察规范工程勘察规范进行。进行。7.3.3 7.3.3 湿陷性黄土地基的勘察与评价湿陷性黄土地基的勘察与评价7/12/202221 7.特殊土地基7.3.4 7.3.4 湿陷性黄土地基的工程措施湿陷性黄土地基的工程措施n目的：目的：改善土的性质和结构，减少土的渗水性、改善土的性质和结构，减少土的渗水性、压缩性，控制其湿陷性的发生，部分或全部消除压缩性，控制其湿陷性的发生，部分或全部消除它的湿陷性，满足地基在承载力、变形及稳定性它的湿陷性，满足地基在承载力、变形及稳定性方面的要求。方面的要求。地基处理措施地基处理措施 破
