4地基處理-2區(qū)域性地基處理（建筑地基基礎）

/Contents目錄第一節(jié)黃土地基第二節(jié)膨脹土第三節(jié)凍土、紅粘土第十章區(qū)域性地基一、濕陷性黃土的物理力學性質

⒈顆粒組成我國濕陷性黃土的顆粒以粉粒為主，其次為砂粒和粘粒。

⒉孔隙比若在其它條件相同的情況下，孔隙比越大，濕陷性越強。

⒊天然含水量土的天然含水量低時，濕陷性強烈，但土的承載力較高。

⒋飽和度濕陷性黃土飽和度在17％～77％之間，隨著飽和度增大，黃土的濕陷性減弱。超過80％時，稱為飽和黃土，濕陷性基本消失，成為壓縮性很大的軟土。

⒌可塑性

濕陷性黃土的塑性較弱.

⒍壓縮性

我國濕陷性黃土的壓縮系數一般在0.1～1.0ＭPa-1之間.

⒎抗剪強度二、黃土濕陷性的原因

⒈外因由于建筑物附近修建水庫、渠道蓄水滲漏，特別是建筑物本身的上下水道漏水，以及大量降雨滲入地下，引起黃土的濕陷。

⒉內因黃土中含有多種可溶鹽，如硫酸鈉、碳酸鎂和氯化鈉等物質，受水浸濕后，這些可溶鹽被溶化，土中的膠結力大為減弱，使土粒容易發(fā)生位移而變形。同時，黃土受水浸濕，使固體土粒周圍的薄膜水增厚，楔入顆粒之間，在壓密過程中起潤滑作用。這就是黃土濕陷性的內在原因。當濕陷性黃土處于地下水位變化帶時，其抗剪強度最低。到濕陷壓密過程基本結束時，盡管土的含水量較高，但抗剪強度反而高于濕陷過程。三、黃土濕陷性評價

⒈濕陷性判定

黃土是否具有濕陷性，可用濕陷系數值來進行判定。濕陷系數是利用現(xiàn)場采集的原狀土樣，通過室內浸水壓縮試驗在一定壓力下求得.＜0.015非濕陷性黃土；≥0.015濕陷性黃土:保持天然的濕度和結構的土樣，加壓至一定壓力時，下沉穩(wěn)定后的高度（cm);:上述加壓穩(wěn)定后的土樣，在浸水作用下，下沉穩(wěn)定后的高度（cm）；

:土樣的原始高度（cm）。當（或）≤7cm時，應定為非自重濕陷性黃土場地。當（或）＞7cm時，應定為自重濕陷性黃土場地。⒉建筑場地的濕陷類型

建筑場地的濕陷類型，應按實測自重濕陷量或按室內壓縮試驗累計的計算自重濕陷量判定。實測自重濕陷量是根據現(xiàn)場試坑浸水試驗確定。計算自重濕陷量是按室內壓縮試驗測定不同深度的土樣在飽和自重壓力下計算的自重濕陷量。保持天然的濕度和結構的土樣，加壓至土的飽和自重壓力時，下沉穩(wěn)定后的高度上述加壓穩(wěn)定后的土樣，在浸水作用下，下沉穩(wěn)定后的高度：因土質地區(qū)而異的修正系數

三、黃土濕陷性評價⒊濕陷等級判定

濕陷性黃土地基的濕陷等級，應根據基底下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。濕陷性黃土地基受水浸濕飽和至下沉穩(wěn)定為止的總濕陷量應按下式計算：濕陷性黃土地基的濕陷等級

三、黃土濕陷性評價⒋黃土濕陷起始壓力

黃土的濕陷起始壓力是指使黃土出現(xiàn)明顯濕陷所需的最小外部壓力，此數值在地基設計中是很有用處的。濕陷起始壓力值可以采用室內壓縮試驗或現(xiàn)場載荷試驗來確定。由測得的濕陷系數與壓力關系曲線，取=0.015所對應的壓力作為濕陷起始壓力值。濕陷系數與壓力關系曲線三、黃土濕陷性評價⒈地基處理地基處理的目的主要是破壞濕陷性黃土的大孔隙結構，改善土的力學性能，消除或減小地基因偶然浸水而引起的濕陷變形。

三、黃土濕陷性評價⒉

防水措施

濕陷性黃土地基如果確保地基不受水浸濕，一般強度較高、壓縮性小，地基即使不處理，濕陷也無從發(fā)生。因此，在進行工程設計時，采取一定的防水措施是十分必要的。在工程中的防水措施有三個等級，即基本防水措施、檢漏防水措施和嚴格防水措施.⒊

結構措施

結構措施是補充前述措施不可缺少的輔助手段，可用以增強建筑物適應地基變形或抵抗因濕陷引起的不均勻沉降的能力。四、濕陷性黃土地基的施工措施

/Contents目錄第一節(jié)黃土地基第二節(jié)膨脹土第三節(jié)凍土、紅粘土第十章區(qū)域性地基

膨脹土是指土中粘粒主要由親水礦物組成，同時具有顯著的吸水膨脹和失水收縮兩種變形特征的粘性土。膨脹土在我國分布廣泛，以黃河以南地區(qū)較多，湖北、河南、云南等20多個省、市、自治區(qū)均有膨脹土。

一、膨脹土的一般特征

其粘粒含量很高，塑性指數大于17，且多在22～35之間。天然含水量接近或略小于塑限，液性指數常小于零。其壓縮性低、強度高，一般呈灰白、灰綠、灰黃、棕紅、褐黃等顏色。膨脹土所處地形平緩，無明顯自然陡坎。其分布地區(qū)常見淺層塑性滑坡、地裂，新開挖坑壁(槽)易發(fā)生坍塌。膨脹土分布地區(qū)還有一個特點，即在旱季常出現(xiàn)地裂，長可達數十米至百米，深數米，在雨季則可閉合。二、膨脹土的危害

⑴

建筑物的開裂具有地區(qū)性成群出現(xiàn)的特點，建筑物裂縫隨氣候變化不停地張開和閉合。而且以低層輕型、磚混結構損壞最為嚴重。

⑵

房屋在垂直和水平方向都受彎和受扭，故在房屋轉角處首先開裂，墻上出現(xiàn)對稱或不對稱的八字形、X形縫。外縱墻基礎移動而產生水平裂縫和位移，室內地坪和樓板發(fā)生縱向隆起開裂。

⑶

膨脹土邊坡不穩(wěn)定，地基會產生水平方向和垂直方向的變形，坡地上的建筑物損壞要比平地上更嚴重。此外，膨脹土的脹縮性還會使公路路基發(fā)生破壞，堤岸、路塹產生滑坡，涵洞、橋梁等剛性結構物產生不均勻沉降，導致開裂等。

三、影響膨脹土變形的主要因素

⒈

膨脹土脹縮性的內在因素

⑴

礦物成分膨脹土主要由蒙脫石、伊利石等親水性礦物組成。

⑵

微觀結構特征膨脹土中普遍存在著片狀粘土礦物，顆粒彼此疊聚成面——面接觸的微觀結構。

⑶

粘粒的含量由于粘土顆粒細小，比表面積大，而具有很大的表面能，對水分子和水中陽離子的吸附能力強。

⑷

土的天然孔隙比和含水量對于含有一定數量蒙脫石和伊利石的粘土來說，當其在同樣的天然含水量條件下浸水，天然孔隙比越小，土的膨脹越大，失水后的收縮越??；反之亦然。

⑸

土的結構強度土的結構強度越大，限制脹縮變形的能力也越大。當土的結構受到破壞以后，土的脹縮性隨之增強。2．膨脹土脹縮性的外部因素⑴

氣候條件的影響從現(xiàn)有的資料分析，膨脹土分布地區(qū)年降雨量大多集中在雨季，繼之是延續(xù)較長的旱季。

⑵

地形地貌的影響這種影響實質上仍然與土中水分的變化相聯(lián)系。

⑶

建筑物周圍的闊葉樹對建筑物的脹縮變形造成的影響

⑷

日照的時間和強度的影響膨脹土裂隙發(fā)育情況四、膨脹土的工程特性指標及地基評價

⒈膨脹土的工程特性指標

⑴自由膨脹率將人工制備的烘干土浸泡于水中，在水中經過充分浸泡后增加的體積與原體積之比，就稱為自由膨脹率。計算式如下：

自由膨脹率是一個重要指標。它可用來初步判定是否是膨脹土。⑵膨脹率在一定壓力下，處于側限條件下的原狀土樣浸水膨脹穩(wěn)定后，試樣增加的高度與原高度之比，稱為膨脹率。土樣在浸水狀態(tài)下壓力為時膨脹穩(wěn)定后的高度土樣原有的體積土樣在水中膨脹穩(wěn)定后體積⑶線縮率和收縮系數線縮率是指原狀土樣的垂直收縮變形與土樣原始高度之比，用百分數表示。100%

如果以線縮率為縱坐標，含水量為橫坐標，可以繪制出含水量與相應線縮率的關系曲線，稱為收縮曲線。此曲線可分為直線收縮階段(Ⅰ)、過渡階段(Ⅱ)和微收縮階段(Ⅲ)。收縮系數是指不擾動土試樣在直線收縮階段，含水量減少1％時的豎向線縮率。

線縮率與含水量關系曲線收縮過程中直線變化階段兩點含水量之差試驗過程中某時刻測得的土樣收縮后的高度收縮過程中與兩點含水量之差對應的豎向線縮率之差⒉膨脹土地基的評價

⑴膨脹潛勢

《膨脹土地區(qū)建筑技術規(guī)范》規(guī)定按自由膨脹率的大小劃分土的膨脹潛勢的強弱。自由膨脹率小于40％者可不定為膨脹土。⑵脹縮等級

地基的脹縮等級根據地基的膨脹、收縮變形對低層磚混房屋的影響進行。我國規(guī)范規(guī)定地基的脹縮等級以50kPa壓力下(相當于一層磚石結構的基底壓力)測定土的膨脹率，計算地基分級變形量，作為劃分脹縮等級的標準.五、膨脹土地基計算和建筑工程措施⒈

膨脹土地基變形計算膨脹土地基的脹縮變形量可按下面公式計算：

膨脹土地基的脹縮變形量應符合≤要求

.

為天然地基或人工地基及采用其它處理措施后的地基變形量計算值(mm)；為建筑物的地基容許變形值(mm)，可按《膨脹土地區(qū)建筑技術規(guī)范》查得。計算脹縮變形量的經驗系數，可取0.7；基礎底面下第i層土在壓力作用下的膨脹率，由室內試驗確定；第i層土的收縮系數第i層土在收縮過程中可能發(fā)生的含水量變化的平均值(用小數表示)，按《膨脹土地區(qū)建筑技術規(guī)范》公式計算；第i層土的計算厚度(cm)，一般為基底寬度的0.4倍；自基礎底面至計算深度內所劃分的土層數。⒉建筑工程措施⑴設計措施

總平面設計：場址應選擇在排水通暢、地形條件簡單、土質較均勻、脹縮性較弱以及坡度小于14°并有可能采用分級低擋土墻治理的地段，避開地裂、沖溝發(fā)育、地下水變化劇烈和可能發(fā)生淺層滑坡等地段。

⑵地基處理措施膨脹土地基處理可采用換土、砂石墊層、土性改良等方法，亦可采用樁基。確定處理方法應根據土的脹縮等級、地方材料以及施工工藝等，進行綜合技術經濟比較。

⑶施工措施膨脹土地基上的施工措施宜采用分段快速作業(yè)法。進行開挖工程時，應在達到設計開挖標高以上1.0m處采取嚴格保護措施。防止長時間曝曬或浸泡。/Contents目錄第一節(jié)黃土地基第二節(jié)膨脹土第三節(jié)凍土、紅粘土第十章區(qū)域性地基凍土地基

一、凍土地基的特點

⒈

凍土的類別

⑴

季節(jié)性凍土

⑵

多年凍土

⒉多年凍土的分布多年凍土分布在我國的嚴寒地區(qū)，當地的年平均氣溫約低于﹣2℃，凍期長達7個月以上，主要集中在內蒙北部、黑龍江北部大小興安嶺一帶及海拔較高的青藏高原和甘新高山區(qū)。

⒊

多年凍土的發(fā)展趨勢

⑴

發(fā)展的凍土

⑵

退化的凍土

⒋

特殊的不良地質現(xiàn)象

多年凍土地區(qū)常見若干特殊的不良地質現(xiàn)象，如地下冰、冰椎、冰丘及熱融滑坍等。在工程勘察時應查明范圍并采取相應的措施。第10-3節(jié)二、凍土的物理力學性質⒈

按凍土中未凍水含量區(qū)分

⑴

堅硬凍土⑵

塑性凍土⑶

松散凍土⒉

凍土的構造與融陷性

⑴

凍土的構造

①晶粒狀構造

凍結時水分就在原來的孔隙中結成晶粒狀的冰晶。

②層狀構造土在單向凍結并有水分轉移時形成層狀構造，冰和礦物顆粒離析，形成冰夾層。

③網狀構造土在多向凍結條件下水分轉移形成網狀構造，也稱為蜂窩狀構造，見圖9-4c)。

⑵

凍土的融陷性

凍土的融陷性是評價凍土工程性質的重要指標。晶粒構造凍土融陷性小，網狀構造凍土融陷性大，融陷性應由試驗測定，并以融陷系數表示。⑶凍土融陷等級據融陷系數值大小，凍土融陷可分為三個等級：＜0.02為弱融陷＝0.02～0.06為融陷＞0.06為強融陷凍土的構造⒊凍土的特殊物理指標⑴

相對含冰量凍土中冰的質量與全部水的質量(包括冰)之比，稱為相對含冰量.⑵

冰夾層含水量凍土中冰夾層(或包裹體)的質量與土骨架質量的百分比％，稱為冰夾層含水量。⑶

未凍水含量

⑷

飽冰度

飽冰度為冰的質量與土的總質量之比.⑸

冰夾層含冰量

冰透鏡體和冰夾層體積占凍土總體積的百分比稱為冰夾層含冰量

。⑹

凍脹量

土在冰結過程中的相對體積膨脹，稱為凍脹量

.⒋凍土的抗壓強度與抗剪強度

⑴

凍土的抗壓強度

由于冰的膠結作用，凍土的抗壓強度大于未凍土的抗壓強度，并隨著氣溫的降低而增高。長期荷載作用下凍土的極限抗壓強度遠低于瞬時荷載下的極限抗壓強度值，設計地基承載力時應注意這點。

⑵

凍土的抗剪強度

在長期荷載作用下，凍土的抗剪強度低于瞬時荷載作用下的抗剪強度。融化后土的粘聚力約為凍結時的，由此，建筑物將因地基強度破壞而造成事故。⒌凍土地基的融陷變形

⑴

凍土融化前后孔隙比變化

凍土在短期荷載作用下，壓縮性很低，可不計其變形。但凍土融化時，土的結構破壞，變成高壓縮性和稀釋的土體，產生劇烈的變形。由圖凍土的壓縮曲線可知，當溫度由﹣0℃上升至﹢0℃時，孔隙比突變；圖9-5b)表示融化前后孔隙比之差與壓力的關系。在壓力≤500kPa范圍內，這一關系可視為線性關系，可由下式表示：凍土融化前后孔隙比變化曲線凍土地基的融陷變形，按下式計算：

土層融前的厚度凍土的相對融陷量(融陷系數)；凍土的原始孔隙比；凍土引用壓縮系數作用在凍土上的總壓力，即土的自重壓力和附加壓力之和⑵

凍土地基的融陷變形三、建筑物凍害的防治措施

⒈換填法用粗砂、礫石等非(弱)凍脹性材料填筑在基礎底下，換填深度對非采暖建筑為當地凍深的80％，采暖建筑為60％；寬度由基礎每邊外伸15～20cm。

⒉物理化學法

⑴人工鹽漬化改良土,減輕凍害。

⑵用憎水物質改良土，可用石油產品如柴油等加化學表面活性劑，以減少地基的水量。

⑶

使土顆粒聚集或分散改良土.

⒊保溫法