淺談幾種特殊土地基及地基處理

1、 網(wǎng)絡(luò)高等教育本 科 生 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)） 題 目：淺談幾種特殊土地基及地基處理學(xué)習(xí)中心： 諸暨市總工會(huì)職工學(xué)校 層 次： 專(zhuān)科起點(diǎn)本科 專(zhuān) 業(yè)： 土木工程 年 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 學(xué) 生： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 內(nèi)容摘要我國(guó)地域遼闊，由于自然地理環(huán)境不同，分布著多種多樣的土類(lèi)，某些土類(lèi)還具有不同于一般土類(lèi)的特殊性質(zhì)。作為地基，必須針對(duì)其特性采取適當(dāng)?shù)墓こ檀胧?。城市化和工業(yè)化進(jìn)程的快速發(fā)展，使得土木工程向各種復(fù)雜地基條件的區(qū)域發(fā)展，特殊土地基的工程特性引起了工程師的重視?？偨Y(jié)軟土、濕陷性黃土、膨脹土、紅黏土等幾種地區(qū)常見(jiàn)特殊土的重要工程性質(zhì)，提出相應(yīng)的地基處理方法以及工程注意事項(xiàng)，對(duì)安全

2、、科學(xué)、經(jīng)濟(jì)的安全建設(shè)項(xiàng)目具有重要意義。關(guān)鍵詞：軟土；濕陷性黃土；膨脹土；紅黏土；地基處理目 錄內(nèi)容摘要I引 言11 概述21.1 良好地基對(duì)房屋建筑的重要性21.2 特殊土地基21.3 地基處理方法及其應(yīng)用22 幾種特殊土的工程特性及地基處理52.1 軟土52.1.1 工程特性52.1.2 軟土地基的地基處理及工程措施52.2 濕陷性黃土52.2.1 工程特性62.2.2 濕陷性黃土地基的地基處理及工程措施62.3 膨脹土72.3.1 工程特性72.3.2 膨脹土地基的地基處理及工程措施82.4 紅黏土地基82.4.1 工程特性92.4.2 紅黏土地基的地基處理及工程措施93 案例分析103

3、.1 案例一103.1.1 工程概況103.1.2 采取的地基處理措施及處理結(jié)果113.2 案例二123.2.1 工程概況123.2.2 采取的地基處理措施及處理結(jié)果124 結(jié)論14參考文獻(xiàn)15引 言我國(guó)地域遼闊，從沿海到內(nèi)陸，從山區(qū)到平原，分布著多種多樣的土類(lèi)。由于生成時(shí)地理環(huán)境、氣候條件、地質(zhì)成因不同以及次生變化等原因，使一些土類(lèi)具有特殊的成分、結(jié)構(gòu)和工程性質(zhì)。通常把這些具有特殊工程性質(zhì)的土類(lèi)稱(chēng)為特殊土。隨著人類(lèi)生活水平的不斷提高，土地的需求日益上漲，人們不得不在各種復(fù)雜和軟弱地基上開(kāi)展工程建設(shè)。因此，正確認(rèn)識(shí)各種特殊土的工程特性就顯得尤為重要。如果不注意這些特性就會(huì)造成事故，通常把這些具

4、有特殊工程性質(zhì)的土類(lèi)稱(chēng)為特殊土。本文簡(jiǎn)要分析特殊土中的軟土地基、濕陷土地基、膨脹土、紅黏土等地基的特性及地基處理的主要措施。1 概述1.1 良好地基對(duì)房屋建筑的重要性隨著我國(guó)建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，房屋建筑質(zhì)量一直是人們關(guān)注的熱點(diǎn)，近年來(lái)，我國(guó)相繼發(fā)生的房屋建筑質(zhì)量事故給人民生命財(cái)產(chǎn)造成了嚴(yán)重?fù)p失，特別是地基基礎(chǔ)工程質(zhì)量的可靠性，是房屋工程整體安全可靠性的根源。因此做好房屋建筑地基基礎(chǔ)工程質(zhì)量是保障人們?nèi)粘Ｉ詈蜕?cái)產(chǎn)安全的重要舉措，是必須重視的。作為工程建設(shè)的第一步重要工序，地基基礎(chǔ)施工的質(zhì)量是高層建筑施工質(zhì)量控制的基礎(chǔ)，同時(shí)也是保證工程建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵。整個(gè)工程建設(shè)的質(zhì)量往往就是由地基基礎(chǔ)施工

5、的質(zhì)量來(lái)決定的，特別是我國(guó)作為一個(gè)土地面積遼闊的國(guó)家，工程所在地的地質(zhì)情況往往會(huì)隨著地域條件的不同而存在著較大的差異，這就對(duì)工程建設(shè)中的地基施工帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，同時(shí)對(duì)地基基礎(chǔ)施工的質(zhì)量也就提出了更高的要求。而當(dāng)前我國(guó)的工程施工特別是建筑施工中，地基基礎(chǔ)施工問(wèn)題并沒(méi)有引起足夠的重視，也沒(méi)有被很好的解決?？傮w而言，我國(guó)工程建設(shè)中地基基礎(chǔ)施工的質(zhì)量控制任重而道遠(yuǎn)，只有加強(qiáng)了工程建筑地基基礎(chǔ)施工的管理，才能切實(shí)的提高工程建設(shè)的質(zhì)量。要想建設(shè)高質(zhì)量的工程項(xiàng)目，地基基礎(chǔ)施工的質(zhì)量控制是核心。1.2 特殊土地基特殊土地基種類(lèi)較多，有軟土地基、濕陷性黃土地基、膨脹土地基和紅黏土地基等。正確認(rèn)識(shí)這些地基工程的

6、特殊性，對(duì)于處理地基工程中的實(shí)際問(wèn)題，意義重大。1.3 地基處理方法及其應(yīng)用常用的地基處理方法有：換填墊層法、強(qiáng)夯法、砂石樁法、振沖法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、預(yù)壓法、夯實(shí)水泥土樁法、水泥粉煤灰碎石樁法、石灰樁法、灰土擠密樁法和土擠密樁法、柱錘沖擴(kuò)樁法、單液硅化法和堿液法等。1、換填墊層法適用于淺層軟弱地基及不均勻地基的處理。其主要作用是提高地基承載力，減少沉降量，加速軟弱土層的排水固結(jié)，防止凍脹和消除膨脹土的脹縮。2、強(qiáng)夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。強(qiáng)夯置換法適用于高飽和度的粉土，軟-流塑的粘性土等地基上對(duì)變形控制不嚴(yán)的工程，在設(shè)

7、計(jì)前必須通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性和處理效果。強(qiáng)夯法和強(qiáng)夯置換法主要用來(lái)提高土的強(qiáng)度，減少壓縮性，改善土體抵抗振動(dòng)液化能力和消除土的濕陷性。對(duì)飽和粘性土宜結(jié)合堆載預(yù)壓法和垂直排水法使用。3、砂石樁法適用于擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地基，提高地基的承載力和降低壓縮性，也可用于處理可液化地基。對(duì)飽和粘土地基上變形控制不嚴(yán)的工程也可采用砂石樁置換處理，使砂石樁與軟粘土構(gòu)成復(fù)合地基，加速軟土的排水固結(jié)，提高地基承載力。4 、振沖法分加填料和不加填料兩種。加填料的通常稱(chēng)為振沖碎石樁法。振沖法適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)粘土、素填土和雜填土等地基。對(duì)于處理不排水抗剪強(qiáng)度不小于20kbra的粘

8、性土和飽和黃土地基，應(yīng)在施工前通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性。不加填料振沖加密適用于處理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振沖碎石樁主要用來(lái)提高地基承載力，減少地基沉降量，還可用來(lái)提高土坡的抗滑穩(wěn)定性或提高土體的抗剪強(qiáng)度。5 、水泥土攪拌法分為漿液深層攪拌法（簡(jiǎn)稱(chēng)濕法）和粉體噴攪法（簡(jiǎn)稱(chēng)干法）。水泥土攪拌法適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、飽和黃土、素填土以及無(wú)流動(dòng)地下水的飽和松散砂土等地基。不宜用于處理泥炭土、塑性指數(shù)大于25的粘土、地下水具有腐蝕性以及有機(jī)質(zhì)含量較高的地基。若需采用時(shí)必須通過(guò)試驗(yàn)確定其適用性。當(dāng)?shù)鼗奶烊缓啃∮?0%（黃土含水量小于25%）、大于70%或地下

9、水的brH值小于4時(shí)不宜采用于法。連續(xù)搭接的水泥攪拌樁可作為基坑的止水帷幕，受其攪拌能力的限制，該法在地基承載力大于140kbra的粘性土和粉土地基中的應(yīng)用有一定難度。6 、高壓噴射注漿法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。當(dāng)?shù)鼗泻休^多的大粒徑塊石、大量植物根莖或較高的有機(jī)質(zhì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果確定其適用性。對(duì)地下水流速度過(guò)大、噴射漿液無(wú)法在注漿套管周?chē)痰惹闆r不宜采用。高壓旋噴樁的處理深度較大，除地基加固外，也可作為深基坑或大壩的止水帷幕，目前最大處理深度已超過(guò)30m。7、 預(yù)壓法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土等飽和粘性土地基。按預(yù)壓方法分為堆載預(yù)壓

10、法及真空預(yù)壓法。堆載預(yù)壓分塑料排水帶或砂井地基堆載預(yù)壓和天然地基堆載預(yù)壓。當(dāng)軟土層厚度小于4m時(shí)，可采用天然地基堆載預(yù)壓法處理，當(dāng)軟土層厚度超過(guò)4m時(shí)，應(yīng)采用塑料排水帶、砂井等豎向排水預(yù)壓法處理。對(duì)真空預(yù)壓工程，必須在地基內(nèi)設(shè)置排水豎井。預(yù)壓法主要用來(lái)解決地基的沉降及穩(wěn)定問(wèn)題。8 、夯實(shí)水泥土樁法適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土等地基。該法施工周期短、造價(jià)低、施工文明、造價(jià)容易控制，目前在北京、河北等地的舊城區(qū)危改小區(qū)工程中得到不少成功的應(yīng)用。9、 水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）法適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土等地基。對(duì)淤泥質(zhì)土應(yīng)根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其

11、適用性?；A(chǔ)和樁頂之間需設(shè)置一定厚度的褥墊層，保證樁、土共同承擔(dān)荷載形成復(fù)合地基。該法適用于條基、獨(dú)立基礎(chǔ)、箱基、筏基，可用來(lái)提高地基承載力和減少變形。對(duì)可液化地基，可采用碎石樁和水泥粉煤灰碎石樁多樁型復(fù)合地基，達(dá)到消除地基土的液化和提高承載力的目的。10 、石灰樁法適用于處理飽和粘性土、淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土層時(shí)，可采取減少生石灰用量和增加摻合料含水量的辦法提高樁身強(qiáng)度。該法不適用于地下水下的砂類(lèi)土。11 、灰土擠密樁法和土擠密樁法適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基，可處理的深度為515m.當(dāng)用來(lái)消除地基土的濕陷性時(shí)，宜采用土擠密樁法

12、；當(dāng)用來(lái)提高地基土的承載力或增強(qiáng)其水穩(wěn)定性時(shí)，宜采用灰土擠密樁法；當(dāng)?shù)鼗恋暮看笥?4%、飽和度大于65%時(shí)，不宜采用這種方法?；彝翑D密樁法和土擠密樁法在消除土的濕陷性和減少滲透性方面效果基本相同，土擠密樁法地基的承載力和水穩(wěn)定性不及灰土擠密樁法。12 、柱錘沖擴(kuò)樁法適用于處理雜填土、粉土、粘性土、素填土和黃土等地基，對(duì)地下水位以下的飽和松軟土層，應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性。地基處理深度不宜超過(guò)6m。13 、單液硅化法和堿液法適用于處理地下水位以上滲透系數(shù)為0.12md的濕陷性黃土等地基。在自重濕陷性黃土場(chǎng)地，對(duì)級(jí)濕陷性地基，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定堿液法的適用性。14、在確定地基處理方案時(shí)，宜選取

13、不同的多種方法進(jìn)行比選。對(duì)復(fù)合地基而言，方案選擇是針對(duì)不同土性、設(shè)計(jì)要求的承載力提高幅質(zhì)、選取適宜的成樁工藝和增強(qiáng)體材料。2 幾種特殊土的工程特性及地基處理2.1 軟土工程上將淤泥和淤泥質(zhì)土稱(chēng)為軟土，軟土是以粘粒為主的土在靜水或非常緩慢的流水環(huán)境中沉積而成。具有天然含水量高、天 然孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、固結(jié)系數(shù)小、固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、 靈敏度高、擾動(dòng)性大、透水性差、土層層狀分布復(fù)雜、各層之間物 理力學(xué)性質(zhì)相差較大等特點(diǎn)。2.1.1 工程特性 其特性簡(jiǎn)述如下：由粘粒、粉粒組成。粘粒含量較高，并含有機(jī)質(zhì)。天然孔隙比大，e1。高壓縮性，壓縮系數(shù)a1-20.5MPa1。天然含水量高，w=3080，含

14、水量大于液限。抗剪強(qiáng)度低，不排水剪時(shí)，內(nèi)摩擦角0，粘聚力c525kPa。透水性差，滲透系數(shù)為1×106108cm/sec，使土的固結(jié)時(shí)間很長(zhǎng)。有較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)性，靈敏度St4，靈敏度愈高，結(jié)構(gòu)性愈強(qiáng)，土一經(jīng)擾動(dòng)，其強(qiáng)度顯著降低。有明顯的流變性，在剪應(yīng)力作用下，土將產(chǎn)生緩慢的剪切變形，會(huì)使地基長(zhǎng)期處于變形過(guò)程中，造成建筑物因流變產(chǎn)生的沉降延續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)。2.1.2 軟土地基的地基處理及工程措施建造在軟土地基上的建筑物易產(chǎn)生較大沉降或不均勻沉降，且沉降穩(wěn)定往往需要很長(zhǎng)的時(shí)間，所以在軟土地基建造建筑物，必須慎重對(duì)待。在設(shè)計(jì)上除了加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的剛度外，可對(duì)軟土地基采取以下一些處理措施：充分利用軟土

15、地基表層的密實(shí)土層（稱(chēng)硬殼層，其厚度約為12米）作為基礎(chǔ)的持力層，基礎(chǔ)盡可能淺埋（但需要驗(yàn)算下臥層強(qiáng)度）。減少建筑物對(duì)地基土的附加壓力，采用架空地面，減少回填土重量，設(shè)置地下室等。采用換土墊層（砂墊層）與樁基，也可在砂墊層內(nèi)埋設(shè)土工織物，提高地基承載力。采用砂井預(yù)壓，使土層排水固結(jié)。可采用高壓噴射、深層攪拌、粉體噴射等方法、將土粒膠結(jié)，從而改善土的工程性質(zhì)。2.2 濕陷性黃土在上覆土層自重應(yīng)力作用下，或者在自重應(yīng)力和附加應(yīng)力共同作用下，因浸水后土的結(jié)構(gòu)破壞而發(fā)生顯著附加變形的土稱(chēng)為濕陷性土，屬于特殊土。有些雜填土也具有濕陷性。廣泛分布于我國(guó)東北、西北、華中和華東部分地區(qū)的黃土多具濕陷性。2.2

16、.1 工程特性 濕陷性黃土具有大孔結(jié)構(gòu)，孔隙比e1，孔隙率n45，以粉粒為主，含量一般占60以上，天然含水量接近塑限，含有大量的可溶鹽類(lèi)（碳酸鈣鹽類(lèi)），可溶鹽類(lèi)物質(zhì)遇水后溶解，土粒結(jié)構(gòu)破壞，迅速產(chǎn)生深陷，強(qiáng)度降低，這種現(xiàn)象稱(chēng)為濕陷。凡在自重壓力作用下受水浸濕而發(fā)生濕陷的土稱(chēng)為自重濕陷性黃土，在自重壓力作用下，受水浸濕而不發(fā)生濕陷的土稱(chēng)為非自重濕陷性黃土。天然狀態(tài)時(shí)具有較高的強(qiáng)度與較低的壓縮性。2.2.2 濕陷性黃土地基的地基處理及工程措施濕陷性黃土地基處理的目的主要是通過(guò)消除黃土的濕陷性，提高地基的承載力，消除地基的全部濕陷量或部分濕陷量，常用的方法有墊層法：將濕陷性土層挖去，換以素土或灰土（

17、石灰與土的配合比一般為2：8或3：7），分層夯實(shí)。并可將其分為局部墊層和整片墊層，可處理墊層厚度以?xún)?nèi)的濕陷性。不能用沙土或其他粗粒土換墊，此法適用于地下水位以上的地基處理。夯實(shí)法：夯實(shí)法有重錘夯實(shí)法及強(qiáng)夯法。重錘夯實(shí)法可處理地表下厚度12米土層的濕陷性。強(qiáng)夯法可處理36米厚度土層的濕陷性，可局部或整片處理。適用于處理飽和度Sr60%的濕陷性黃土地基。擠密法：采用素土或灰土擠密樁，可處理地基下515米土層的濕陷性。適用于地下水以上的地基處理，可局部或整片處理。樁基礎(chǔ)：樁基礎(chǔ)是起荷載傳遞作用，而不是消除黃土的濕陷性，故樁底端應(yīng)支承在壓縮性較低的非濕陷性土層上。計(jì)算單樁承載力時(shí)，除不計(jì)濕陷性土層范圍

18、內(nèi)的樁周正摩擦力外，尚應(yīng)扣除樁側(cè)的負(fù)摩擦力。預(yù)浸水法：預(yù)浸水法可用于處理濕陷性土層厚度大于10米，自重濕陷量zs50cm的場(chǎng)地，以消除土的自重濕陷性。離地面下6米以?xún)?nèi)的土層，有時(shí)因自重應(yīng)力不足而可能仍有濕陷性，尚應(yīng)采用墊層等方法處理。單液硅化或堿液加固法：?jiǎn)我汗杌庸谭ㄊ菍⒐杷徕c溶液注入土中。對(duì)已有建筑物地基進(jìn)行加固時(shí)，在非自重濕陷性黃土場(chǎng)地，宜采用壓力灌注;在自重濕陷性黃土場(chǎng)地，應(yīng)讓溶液通過(guò)灌注孔自行滲入土中。堿液加固法是將堿液通過(guò)灌注孔滲入土內(nèi)，適宜加固非自重濕陷性黃土場(chǎng)地上的已有建筑物地基。這兩種方法一般用于加固地下水位以上的地基。2.3 膨脹土膨脹土指的是具有較大的吸水后顯著膨脹、失水

19、后顯著收縮特性的高液限粘，膨脹土的礦物成分主要是蒙脫石,為一種高塑性粘土，一般承載力較高，具有吸水膨脹、失水收縮和反復(fù)脹縮變形、浸水承載力衰減、干縮裂隙發(fā)育等特性，性質(zhì)極不穩(wěn)定。常使建筑物產(chǎn)生不均勻的豎向或水平的脹縮變形，造成位移、開(kāi)裂、傾斜甚至破壞，且往往成群出現(xiàn)，尤以低層平房嚴(yán)重，危害性很大，裂縫特征有外墻垂直裂縫，端部斜向裂縫和窗臺(tái)下水平裂縫，內(nèi)、外山墻對(duì)稱(chēng)或不對(duì)稱(chēng)的倒八字形裂縫等；地坪則出現(xiàn)縱向長(zhǎng)條和網(wǎng)格狀的裂縫。一般于建筑物完工后半年到五年出現(xiàn)。膨脹土在我國(guó)的分布范圍很廣，如廣西、云南、河南、湖北、四川、陜西、河北、安徽、江蘇等地均有不同范圍的分布。膨脹土是特殊土的一種，常用的地基處

20、理方法有換土、土性改良、預(yù)浸水，以及防止地基土含水量變化等工程措施。2.3.1 工程特性 膨脹土根據(jù)其膨脹率大致可分為強(qiáng)、中、弱三級(jí)，主要粘土礦物成分為蒙脫石、伊利石。強(qiáng)膨脹土呈灰白色、灰綠色，粘土細(xì)膩，滑感特強(qiáng)，網(wǎng)狀法裂隙極發(fā)育，有蠟面，易風(fēng)化呈細(xì)狀、鱗片狀；中等膨脹土以綜、紅、灰色為主，粘土中含少量粉砂，滑感較強(qiáng)，裂隙較發(fā)育，易風(fēng)化呈碎粒狀，含鈣質(zhì)結(jié)核；弱膨脹土以黃褐色為主，粘土中含較多粉砂，有滑感，裂隙發(fā)育，易風(fēng)化呈碎粒狀，含較多鈣質(zhì)或鐵錳結(jié)核。凡是液限40%、自由膨脹率40%的粘土，即可判斷為膨脹土。從外觀看，膨脹土呈灰黑色、灰色或黃褐色。天然狀態(tài)下，呈有棱角的塊狀或片狀，其顆粒大小一

21、般在2-5cm之間；天然干燥狀態(tài)下呈暗灰色，土塊非常堅(jiān)硬；天然潮濕狀態(tài)下，呈發(fā)亮的灰黑色或黃色；過(guò)分潮濕狀態(tài)下，經(jīng)攪動(dòng)后可以結(jié)成巨大團(tuán)塊或粗長(zhǎng)粘條。干燥的膨脹土團(tuán)塊，遇水浸濕后，即使在一定的荷載作用下，土的體積仍能膨脹，崩解成顆粒在1cm以下的小碎塊或小薄片。膨脹土不易被壓實(shí),路基填筑后,膨脹土受到濕脹干縮的作用,在自重和車(chē)輛荷載作用下,路基易產(chǎn)生不均勻沉降、導(dǎo)致路面的平整度下降,甚至可使路面變形破壞。由于路幅內(nèi)含水量的變化不均勻,引起土體的不均勻脹縮,易產(chǎn)生大幅度的橫向波浪變形。邊坡部分的土體如壓實(shí)不夠,特別是高填方,在未對(duì)邊坡進(jìn)行水防護(hù)或者水防護(hù)失效時(shí),因土體具有高脹縮性遇水膨脹,從而容易

22、造成邊坡的滑坡和坍塌破壞。2.3.2 膨脹土地基的地基處理及工程措施(1)建筑措施：建筑物應(yīng)盡量布置在脹縮性較小和土質(zhì)較均勻的場(chǎng)地，為減少大氣對(duì)膨脹土的脹縮影響，基礎(chǔ)最小埋深不少于1米。加強(qiáng)防水、排水措施。經(jīng)常檢查給排水系統(tǒng)，防止漏水。室外排水暢通，避免積水。使用要求特別嚴(yán)格的地面，可采取地面配筋或地面架空措施。對(duì)使用要求不嚴(yán)的地面，可采用預(yù)制塊鋪設(shè)。大面積地面應(yīng)做分格變形縫。以上均為了防止地基土的膨脹后引起地面產(chǎn)生裂縫。(2)結(jié)構(gòu)措施：用增加基底壓力大于膨脹力的做法，以消除膨脹變形。較均勻的弱膨脹土地基，可采用條基?；A(chǔ)埋深較大或條基基底壓力較小時(shí)，宜采用墩基。承重砌體結(jié)構(gòu)采用實(shí)心磚墻。不宜

23、采用磚拱結(jié)構(gòu)、無(wú)砂大孔混凝土和無(wú)筋中型砌塊等對(duì)變形敏感的結(jié)構(gòu)。排架結(jié)構(gòu)山墻和內(nèi)隔墻應(yīng)采用與柱基相同的基礎(chǔ)形式，維護(hù)墻下應(yīng)設(shè)置基礎(chǔ)梁。砌體結(jié)構(gòu)房屋應(yīng)加設(shè)圈梁，增加房屋的剛度和整體性。 (3)地基處理：膨脹土地基處理可采用換土、砂石墊層、土性改良等方法。換土可采用非膨脹性土或灰土，換土厚度可通過(guò)變形計(jì)算確定。平坦場(chǎng)地上I、II級(jí)膨脹土的地基處理，宜采用砂、碎石墊層，墊層厚度不應(yīng)小于30mm，并做好防水處理。膨脹土層較厚時(shí)，應(yīng)采用樁基，樁尖支承在非膨脹土上，或支承在大氣影響層以下的穩(wěn)定層上。在驗(yàn)算樁身抗拉強(qiáng)度是應(yīng)考慮樁身承受脹切力影響，鋼筋應(yīng)通長(zhǎng)配置，最小配筋率應(yīng)按受拉構(gòu)件配置。樁身脹切力由浸水載荷

24、試驗(yàn)確定，取膨脹值為零的壓力即為脹切力。樁承臺(tái)梁下應(yīng)留有空隙，其值應(yīng)大于土層浸水后的最大膨脹量，且不小于100mm。市政工程論文承臺(tái)梁兩側(cè)應(yīng)采取措施，防止空隙堵塞。2.4 紅黏土地基紅黏土為碳酸鹽巖系的巖石經(jīng)紅土化作用形成的高塑性黏土,其黏土礦物含量很高,主要為高嶺石和伊利石。紅黏土形成發(fā)育在第三紀(jì)保德期紅黏土和第四紀(jì)黃土中古土壤紅層上的一種巖性土壤。可分為紅黏土、紅色土、紅板土3個(gè)亞類(lèi)，其中占面積最大的是紅色土和紅黏土。我國(guó)的紅粘土以貴州、云南、廣西等省區(qū)最為發(fā)育，分布廣。其土體在濕熱交替的氣候條件下經(jīng)過(guò)不均勻漲縮,往往發(fā)育很多裂隙,地表裂隙多呈現(xiàn)開(kāi)口的龜裂狀,并將土體切割成一定幾何形態(tài)的塊

25、體。2.4.1 工程特性 紅粘土的顏色呈棕紅、褐紅、紫紅及黃褐；厚度一股為310m，個(gè)別地帶達(dá)2030m，因受基巖起"伏的影響，往往水平方向變化較大，造成地基的不均勻性；垂直方向上，紅粘土的狀態(tài)呈上硬下軟；紅粘上的礦物成分以石英及伊利土為主，由于石熒組成的骨架和鐵質(zhì)膠結(jié)物等影響，使紅粘工具有較好的水穩(wěn)性；紅粘上層中網(wǎng)狀裂隙發(fā)育，一般延伸至地下34m，使土體結(jié)構(gòu)被破壞而翟躥塊狀結(jié)構(gòu)，往往引發(fā)許多工程病害；1)裂隙性紅粘土產(chǎn)生基坑及邊坡塌方、滑坡；2)內(nèi)于紅粘土裂隙發(fā)育或因受某些熱工建筑物的影響而使體收縮(或失水收縮)加快，使地撼，范牛不均勻沉陷，引起基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)斷裂破壞等。 物理力學(xué)性質(zhì)：

26、天然含水量主=3060。塑限=30%60%；天然孔隙比很大，e=1.11.7；粘粑含量高，達(dá)5570，說(shuō)明紅粘土具有高分散性度>0.85；說(shuō)明紅粘土為高塑性指數(shù)為3060，說(shuō)明紅粘土為高塑性粘土淺發(fā)向(zr=4090kPa，80180壓縮性低(E=1030MPa)。綜上分析，紅粘土具有高孔隙比，高強(qiáng)度，低壓縮性，其表層為良好地基。 2.4.2 紅黏土地基的地基處理及工程措施紅黏土地基的多層建筑應(yīng)盡可能采用天然地基淺基礎(chǔ)，當(dāng)天然地基承載力不能滿足要求時(shí)，可以采用局部地基加固處理或復(fù)合地基的地基形式，以最大限度的發(fā)揮和利用場(chǎng)地中的紅粘土層；對(duì)于部分建筑筑物剛度較大，如高層(二十層余層以下)民

27、用建筑，可采用復(fù)合地基+筏板基礎(chǔ)；當(dāng)對(duì)不均勻沉降較敏感或單柱承載力特別大時(shí)，采用鉆(沖)樁或人工挖孔樁等嵌巖端承樁；對(duì)于紅粘土地區(qū)下伏巖層巖溶溶洞強(qiáng)烈發(fā)育時(shí)應(yīng)避免使用樁基礎(chǔ)，因?yàn)閳?chǎng)地巖溶發(fā)育，對(duì)溶洞的處理會(huì)相當(dāng)復(fù)雜的和艱巨，不僅增加了施工進(jìn)度和周期，而且大大的提高工程造價(jià)。3 案例分析3.1 案例一隨著高等級(jí)公路建設(shè)的飛速發(fā)展，設(shè)計(jì)速度的提高，對(duì)線形指標(biāo)的選用也隨之提高，從而不可避免地帶來(lái)公路路基穿過(guò)軟土地區(qū)的情況。在軟土地基上建造建筑物或是進(jìn)行路基施工，都要求對(duì)軟土地基進(jìn)行處理。其處理的目的主要是改善地基土的工程性質(zhì)，達(dá)到滿足建筑物對(duì)地基穩(wěn)定和變形的要求，包括改善地基土的變形特性和滲透性，提

28、高其抗剪強(qiáng)度和抗液化能力，消除其他不利的影響。3.1.1 工程概況 其地質(zhì)情況如下： (1)原狀土基本特征：根據(jù)嘹勘測(cè)學(xué)似提炎的工程地質(zhì)報(bào)告，抗風(fēng)柱地基為均勻良¨的紅粘十地摹，天然含水量為55。、液限為94，液掣比為182，屬類(lèi)脹縮紅粘土。地基承載力尺為250kPa。 (2)燒結(jié)紅粘土基本特征：1994年1月2日，南段煙道破裂引起煤氣燃燒，導(dǎo)致煙道底板周?chē)粠Ъ翱癸L(fēng)柱基礎(chǔ)下的紅粘土地基不同程度被燒結(jié)，呈塊狀、土狀。據(jù)1996年2月北側(cè)煙道開(kāi)挖情況，被燒結(jié)的紅粘土失水極為嚴(yán)重，使土體形成寬0.55cm裂隙，影響深度在基礎(chǔ)以下1.602.5m；又據(jù)灌前造孔情況統(tǒng)計(jì)，燒結(jié)深度一般為1.90

29、2.47m；玻璃熔爐基底紅粘土受高溫影響，嚴(yán)重失水收縮，形成深的0.40.6m的空洞。燒結(jié)紅粘土干密度為1.08 g·cm3。 以上地質(zhì)現(xiàn)象充分說(shuō)明紅粘土失水后收縮，引起地基開(kāi)裂，或形成空洞，致使抗風(fēng)柱及熔爐偏沉。 孔位沿抗風(fēng)柱周邊受熱方向布置，分為兩排孔及兩個(gè)序次孔，并采用直孔與斜孔相結(jié)合?？孜辉斠?jiàn)圖1。 該工程工期為25天，完成67個(gè)鉆孔(含試驗(yàn)孔2個(gè)，檢查孔1個(gè))，總進(jìn)尺為260.27m，灌段總長(zhǎng)247.77m，耗用水泥41000kg，實(shí)際注入量為39240.7k。3.1.2 采取的地基處理措施及處理結(jié)果 施工要點(diǎn)如下： (1)造孔：造孔孔徑為9175mm，在鉆進(jìn)過(guò)程中不加水。

30、 (2)灌漿壓力：下部為0.30.6MPa，上部為0.10.3MPa。 (3)灌漿材料及水灰比：灌漿材料采用貴州水泥廠生產(chǎn)的525”普通硅酸鹽水泥，并在水泥漿中加入適量的膨脹劑及擴(kuò)散劑。灌漿采用的水灰比為0.5：1.0。 (4)灌漿施工及結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：為了保證在施灌過(guò)程中不引起地基附加下沉，采用分序施工，逐漸加密的施工方法，即先灌外排、結(jié)束后灌里排，先灌I序孔、后灌II序孔。 由于該工程灌漿具有特殊性，故采用吸漿量在設(shè)計(jì)壓力下為0并穩(wěn)定510mm為結(jié)束為準(zhǔn)。 該工程在灌漿前后均進(jìn)行了聲波及地震波測(cè)試，成果見(jiàn)圖2。 由圖2可以看出，灌漿后地基波速值提高了一倍，說(shuō)明灌漿效果明顯。 灌后5天，在被灌土體

31、邊緣打檢查孔進(jìn)行檢查，其巖心均見(jiàn)大量水泥結(jié)石，結(jié)石呈網(wǎng)狀，說(shuō)明灌漿效果極為顯著。灌漿前后干密度對(duì)比：灌前干密度為1.08g·cm。，灌后經(jīng)檢查孔取樣測(cè)得其于密度為1.41g·cm-3，灌后提高了30，說(shuō)明土體被擠壓密實(shí)。 該工程竣工后，設(shè)置了2個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)9年的觀測(cè)，抗風(fēng)柱未繼續(xù)偏沉，說(shuō)明工程處理是成功的。目前仍正常使用。 據(jù)該廠測(cè)算，抗風(fēng)柱基礎(chǔ)處理與重建費(fèi)用比為1：20l：25(不包括停產(chǎn)引起的間接損失)，說(shuō)明灌漿處理的經(jīng)濟(jì)效益是巨大的。 3.2 案例二貴陽(yáng)某玻璃廠熔制車(chē)間基礎(chǔ)紅粘土地基由于長(zhǎng)年受外圈煙道高溫的影響，致他捧砌以下1.73.5 m范圍內(nèi)的士體小同程度被燒結(jié)

32、，引起抗風(fēng)及山墻向西偏沉(山墻出現(xiàn)開(kāi)裂)直接危搜建筑物的安全。3.2.1 工程概況 某公路工程為一級(jí)公路，路基寬度為22.5m，全長(zhǎng)11.834km，雙向四車(chē)道，計(jì)算行車(chē)速度100km/h，荷載等級(jí)為汽車(chē)-超20級(jí)，掛車(chē)-120。 地貌路線所經(jīng)地段地勢(shì)低洼平緩，大部分為池塘，屬濱海沖積平原。本區(qū)為暖溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，主要特征為一年四季分明，冬冷夏熱溫差大。 地下水為第四系孔隙潛水，主要靠地表水補(bǔ)給。水位埋深較淺，地下水及地表水對(duì)混凝土具有結(jié)晶類(lèi)及結(jié)晶分解復(fù)合類(lèi)強(qiáng)腐蝕。3.2.2 采取的地基處理措施及處理結(jié)果 因本施工路段經(jīng)過(guò)水塘地段，擬按設(shè)計(jì)要求采用排水、清淤、片石填筑、換填改良土、鋪設(shè)經(jīng)編土工格柵等方法進(jìn)行軟土路基處理工作。 1排水清淤。積水較少地段直接采取抽水措施將積水抽排干凈，待水抽干后，用挖掘機(jī)配合濕地推土機(jī)清除底部淤泥，清至出現(xiàn)原狀土為止。淤泥清除后放至指定地點(diǎn)，清淤經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收后，按設(shè)計(jì)規(guī)定材料進(jìn)行回填。 清淤完成后及時(shí)恢復(fù)中線，用白灰彈出片石填筑的內(nèi)外邊線，經(jīng)監(jiān)理工程師同意后，方可進(jìn)行片石填筑。 2片石填筑。材料：片石抗壓強(qiáng)度不應(yīng)低于30MPa，片石中部厚度不應(yīng)小于15cm。 試驗(yàn)段：正式施工前，在現(xiàn)場(chǎng)選取200m路段作為試驗(yàn)段先行施工