黃土地基與膨脹土地基特征

1濕陷性黃土地基黃土：是一種顆粒組成以粉粒為主的黃色或褐黃色粉狀土。濕陷性黃土：凡天然黃土在一定壓力作用下，受水浸濕后，土的結(jié)構(gòu)迅速破壞，發(fā)生顯著的濕陷變形，強度也隨之降低的，稱為濕陷性黃土。濕陷性黃土的特征和分布濕陷性黃土分類：濕陷性黃土自重濕陷性黃土受水浸濕后，在上覆土層自重應(yīng)力作用下發(fā)生濕陷

非自重濕陷性若在自重應(yīng)力作用下不發(fā)生濕陷，而需在自重和外荷共同作用下才發(fā)生濕陷

第12章區(qū)域性地基濕陷性黃土分布：在我國，它占黃土地區(qū)總面積的60%以上，約為40萬km2，而且又多出現(xiàn)在地表淺層，主要分布在黃河中游山西、陜西、甘肅大部分地區(qū)以及河南西部，其次是寧夏、青海、河北的一部分地區(qū)，新疆、山東、遼寧等地局部也有發(fā)現(xiàn)。

第12章區(qū)域性地基濕陷性黃土濕陷的原因

：1.水的浸濕：由于管道（或水池）漏水、地面積水、生產(chǎn)和生活用水等滲入地下，或由于降水量較大，灌溉渠和水庫的滲漏或回水使地下水位上升等原因而引起。2.黃土的結(jié)構(gòu)特征：長期的干旱使土中水分不斷蒸發(fā)，可溶鹽逐漸濃縮沉淀而成為膠結(jié)物。增強了土粒之間抵抗滑移的能力，阻止了土體的自重壓密，于是形成了以粗粉粒為主體骨架的多孔隙結(jié)構(gòu)。3.物質(zhì)成分：黃土中粒徑大于0.05mm的顆粒較多，膠結(jié)物多呈薄膜狀分布，骨架顆粒多數(shù)彼此直接接觸，結(jié)構(gòu)疏松，強度低而濕陷性強。

第12章區(qū)域性地基

顆粒以粗粉粒為主土粒間為膠結(jié)物第12章區(qū)域性地基濕陷過程結(jié)合水膜增厚鍥入顆粒之間土?；虼罂紫稖p少黃土受水浸濕結(jié)合水聯(lián)結(jié)消失，鹽溶于水骨架強度隨著降低結(jié)構(gòu)迅速破壞濕陷性黃土濕陷的影響因素：1.黃土中顆粒的組成和分布：粘粒含量多，并且均勻分布在骨架之間，起膠結(jié)物的作用，會使?jié)裣菪越档筒⑹沽W(xué)性質(zhì)得到改善。2.黃土中的鹽類：如以較難溶解的碳酸鈣為主而具有膠結(jié)作用時，濕陷性減弱，但石膏及易溶鹽的含量愈大時，濕陷性增強。粘粒可以改善濕陷性石膏及易溶鹽，使?jié)裣菪栽鰪姷?2章區(qū)域性地基第12章區(qū)域性地基黃土地基的濕陷性評價：1）濕陷系數(shù)δs濕陷系數(shù)δs值來進行判定黃土是否具有濕陷性。式中：

hp––天然狀態(tài)土樣，加壓至一定壓力p后，下沉穩(wěn)定后的高度；

––加壓穩(wěn)定后土樣，浸水作用下，下沉穩(wěn)定后的高度；

h0––

土樣原始高度。原狀土樣室內(nèi)壓縮試驗在壓力P下浸水壓縮曲線

我國《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GBJ25-90）按照國內(nèi)各地經(jīng)驗采用s=0.015作為濕陷性黃土的界限值，s≥0.015定為濕陷性黃土，否則為非濕陷性黃土。濕陷性土層的厚度也是用此界限值確定的。濕陷性判定一般認為s<0.03為弱濕陷性黃土，0.03<s≤0.07為中等濕陷性黃土，s>0.07為強濕陷性黃土。

壓力p取實際土壓力；對于一般建筑物，自基底算起，10m以上用200kpa，10m以下用其上覆土的飽和自重應(yīng)力第12章區(qū)域性地基濕陷類型的劃分《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》用計算自重濕陷量zs來劃分兩種濕陷類型的地基，zs(cm)按下式計算哪兩種？？？式中：0——根據(jù)我國建筑經(jīng)驗，因各地區(qū)土質(zhì)而異的修正系數(shù)。zsi——第i層地基土樣在壓力值等于上覆土的飽和自重應(yīng)力時，試驗測定的自重濕陷系數(shù)；hi——地基中第i層土的厚度(m)；n——計算總厚度內(nèi)土層數(shù)。

zs≤7cm為非自重濕陷性黃土，zs>7cm

為自重濕陷性黃土。第12章區(qū)域性地基

黃土地基的濕陷等級判定濕陷性黃土地基的濕陷等級，用地基內(nèi)各土層濕陷下沉穩(wěn)定后所發(fā)生濕陷量的總和Δs（總濕陷量）來衡量。式中：

δsi——第i層土的濕陷系數(shù)；

hi——第i層土的厚度；

β——考慮地基土測向擠出和浸水幾率等因素的修正系數(shù)。我們剛講過奧

基底下5m深度內(nèi)取1.5；5m以下，在非自重濕陷性黃土場地，可不計算；在自重濕陷性黃土場地，可按β0取值。第12章區(qū)域性地基Ⅳ（很嚴重）Ⅲ（嚴重）—△s..>60Ⅲ（嚴重）Ⅱ或ⅢⅡ（中等）30＜△s≤60—Ⅱ（中等）

Ⅰ（輕微）△s≤30△zs..>357＜△zs≤35△zs≤7自重濕陷性場地非濕陷性場地

計算自重濕陷量總濕陷量濕陷性黃土地基的濕陷等級應(yīng)根據(jù)基底各土層累計的總濕陷量和計算自重濕陷量的大小等因素判定：再根據(jù)總濕陷量判定濕陷等級先根據(jù)自重濕陷量判斷場地類型第12章區(qū)域性地基1）防水措施：采取一定工程措施，防止雨水或生產(chǎn)用水滲入浸濕地基。

2）結(jié)構(gòu)措施：結(jié)構(gòu)形式盡可能采用簡支梁等；對不均勻沉降不敏感的結(jié)構(gòu)，加大基礎(chǔ)剛度使受力較均勻；對長度較大且體形復(fù)雜的建筑物，采用沉降縫將其分為若干獨立單元。

3）地基處理措施：采用地基處理措施破壞濕陷黃土的大孔結(jié)構(gòu)，消除地基濕陷性的方法。

濕陷性黃土地基的工程措施第12章區(qū)域性地基1.灰土或素土墊層：將基底以下濕陷性土層全部挖除或挖到預(yù)計深度，然后用灰土（三分石灰七分土）或素土（就地挖出的粘性土）分層夯實回填。2.重錘夯實及強夯法

重錘自由落下一定高度，錘擊地基土，可消除一定范圍內(nèi)土層的濕陷性。3.石灰土或二灰（石灰與粉煤灰）擠密樁

用打入樁、沖鉆或爆擴等方法在土中成孔，然后用石灰土或?qū)⑹遗c粉煤灰混合分層夯填樁孔而成（少數(shù)也有用素土），用擠密的方法破壞黃土地基的松散、大孔結(jié)構(gòu)，達到消除或減輕地基的濕陷性。

常用的地基處理措施第12章區(qū)域性地基§12.3膨脹土地基膨脹土：指黏粒成分主要由親水性礦物組成，同時具有顯著的吸水膨脹和失水收縮兩種變形特性的黏性土；它一般強度較高壓縮性較低。第12章區(qū)域性地基膨脹土的一般特征1）粒徑小于0.002mm的膠體含量≥20%；2）液限ωL≥40%；塑性指數(shù)Ip≥17,在22～35之間。3）自由膨脹率≥40%。膨脹土的分布廣西、云南、湖北、安徽、四川、河南、山東等20多個省、自治區(qū)、市均有膨脹土。國外也一樣，如美國，50個州中有膨脹土的占40個州，此外在印度、澳大利亞、南美洲、非洲和中東廣大地區(qū)，也都有不同程度的分布。

第12章區(qū)域性地基膨脹土的危害膨脹土具有顯著的吸水膨脹和失水收縮的特性。建造在膨脹土上的建筑物，隨季節(jié)性氣候的變化會反復(fù)不斷的產(chǎn)生不均勻的升降，而使房屋破壞。膨脹土地基上，房體開裂。第12章區(qū)域性地基影響膨脹土脹縮特性的主要因素

內(nèi)在機制

外界因素

1.礦物成分：蒙脫石和伊利石，尤其是蒙脫石，比表面積大，在低含水量時對水有巨大的吸力

2.微觀結(jié)構(gòu)：面——面連接的疊聚體是膨脹土的一種普遍的結(jié)構(gòu)形式，具有很大的吸水膨脹和失水吸縮的能力水分的遷移是控制土脹、縮特性的關(guān)鍵外在因素。

第12章區(qū)域性地基

膨脹土的脹縮性指標

1.自由膨脹率ef

人工制備的磨細烘干土樣，經(jīng)充分吸水膨脹穩(wěn)定后，增加的體積與原體積的比值ef稱為自由膨脹率。

用于初步判定是否是膨脹土注意：自由膨脹力是在無結(jié)構(gòu)力影響下的結(jié)果第12章區(qū)域性地基2.膨脹率ep

膨脹率ep表示原狀土在側(cè)限壓縮儀中，在一定壓力下，浸水膨脹穩(wěn)定后，土樣增加的高度與原高度之比，表示為：

膨脹率用來評價地基脹縮等級，計算膨脹土地基變形量，測定膨脹力。

第12章區(qū)域性地基3.線縮三率e和收三縮系三數(shù)λs線縮三率e：指土三的豎三向收三縮變?nèi)闻c三原狀三土樣三高度三之比。

式中三：h0––土樣三的原三始高三度，mm；hi––某含三水量wi時的三土樣三高度三，mm。第12章三區(qū)域三性地三基隨含三水率三減小三，線三縮率δs增大三。線縮三率與三含水三量關(guān)三系曲三線cd階段三：直三線段三，土三的微三縮階三段bc階段三：土三的收三縮過三渡階三段ab階段三：直三線段三，土三的收三縮階三段利用三收縮三曲線三直線三收縮三段可三求得三收縮三系數(shù)s

w2w1δs（%）δs1δs2ΔδsΔwabcd第12章三區(qū)域三性地三基膨脹三土的三判別《膨脹三土規(guī)三范》中規(guī)三定，三凡具三有下三列工三程地三質(zhì)特三征的三場地三，且三自由三膨脹三率ef≥4三0%的土三應(yīng)判三定為三膨脹三土。1）裂隙三發(fā)育三，常三有光三滑面三和擦三痕，三有的三裂隙三中充三填著三灰白三、灰三綠色三粘土三。在三自然三條件三下呈三堅硬三或硬三塑狀三態(tài)；；2）多出三露于三二級三或二三級以三上階三地、三山前三和盆三地邊三緣丘三陵地三帶，三地形三平緩三，無三明顯三自然三陡坎三；3）常見三淺層三塑性三滑坡三、地三裂，三新開三挖坑三（槽三）壁三易發(fā)三生坍三塌等三；4）建筑三物裂三縫隨三氣候三變化三而張三開和三閉合三。第12章三區(qū)域三性地三基地基三土的三膨脹三變形三量se計算

計算三膨脹三變形三量的三經(jīng)驗三系數(shù)三，3層及3層以三下建三筑物三，可三采用0.三6；基礎(chǔ)三底面三下第i層土三在該三層土三的平三均自三重應(yīng)三力與三平均三附加三應(yīng)力三之和三作用三下的三膨脹三率，三由室三內(nèi)試三驗確三定，%；第i層土三的計三算厚三度，mm；自基三礎(chǔ)底三面至三計算三深度zn內(nèi)所三劃分三的土三層數(shù)第12章三區(qū)域三性地三基膨脹三土地三基評三價

地基分級變形量se/mm

級別

破壞程度15≤se＜35

Ⅰ

輕微

35≤se＜70

Ⅱ

中等

se≥70Ⅲ

嚴重

《膨脹三土規(guī)三范》規(guī)定三以50三kP三a壓力三下測三定的三土的三膨脹率三，計三算地三基分三級變?nèi)瘟咳?，作三為劃三分脹三縮等三級的標準第12章三區(qū)域三性地三基膨脹三土地三基工三程措三施設(shè)計三措施1、建三筑體三型簡三單，三增設(shè)三沉降三縫；2、加三強隔三水、三排水三措施三；3、要三求嚴三格的三建筑三物，三采用三地面三配筋三或地三面架三空；4、加三強建三筑物三的整三體剛?cè)龋?、增三大埋三深。施工三措施1、施三工中三盡量三減少三地基三中含三水量三的變?nèi)?、盡三量避三免在三坡坎三上施三工；加快三施工三速度雨季施工應(yīng)采取防水措施第12章三區(qū)域三性地三基巖溶第12章三區(qū)域三性地三基巖溶（碦斯三特）三：它三是石三灰?guī)r三、泥三灰?guī)r三、白三云巖三、大三理巖三石膏三、巖三鹽層三等可三溶性三巖石三受水三的化三學(xué)作三用而三形成三的溶三洞、三溶溝三、裂三縫等三奇特三的地三面及三地下三形態(tài)三的總?cè)Q。我國三巖溶三的分三布很三廣：三其中三黔、三桂、三川、三滇等省三最為三廣泛三；§1三2.三4巖溶三、土三洞和三紅粘三土地三基第12章三區(qū)域三性地三基第12章三區(qū)域三性地三基巖溶三發(fā)育三的條三件主要三受巖三性、三裂縫三、斷三層以三及可三溶性三不同三的巖三層接三觸面三控制三。巖溶三分布三常具三有帶三狀和三成層三性第12章三區(qū)域三性地三基巖溶三地基三穩(wěn)定三性評三價和三處理三措施首先三要了三解巖三溶的三發(fā)育三規(guī)律三、分三布情三況和三穩(wěn)定三程度三。其次三要查三明溶三洞、三暗河三、陷三穴的三界限三；以及三場地三有無三出現(xiàn)三涌水三、淹三沒的三可能三性。第12章三區(qū)域三性地三基土層土洞三形成三的要三素：三巖三溶的三存在水的三活動建筑三物地三表范三圍內(nèi)三有土三洞和三地表三塌陷三時應(yīng)三作如三下處三理：1）地三表水三和地三下水三處理三：2）挖三填處三理；3）灌三沙處三理；4）墊三層處三理；5）梁三板跨三越；6）采三用樁三基或三沉井三。土洞三地基第12章三區(qū)域三性地三基位于三我國三四川三盆地三的紅三黏土三分布三區(qū)紅粘三土地三基紅黏三土：炎三熱濕三潤氣三候條三件下三石灰三巖、三白云三石三等碳三酸鹽三系的三出露三區(qū)，三巖石三在長三期的三成土三化學(xué)三風(fēng)華三