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穷抗宫
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1 基础工程 2009 第讲马孝春中国地质大学 ( 北京 ) 工程技术学院勘查教研室

2 本章目录 1. 湿陷性黄土地基 2. 膨胀土地基 3. 红粘土地基 4. 软土地基 5. 冻土地基 6. 其它地基周景星基础工程 p210,p303 金喜平基础工程 p293 目录 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 2

3 软土湿陷黄土岩溶杂填土饱和松砂膨胀土有机质土冲填土山区土 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 3

4 特殊土地基膨胀土地基 B 湿陷性黄土地基 A C 红粘土地基特殊土地基冻土地基 E D 软土地基概述 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 4

5 1 湿陷性黄土地基特征? 原因? 分布? 1 湿陷性黄土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 5

6 黄土的主要特征 (1) 外观颜色呈黄色或褐黄色 (2) 颗粒组成以粉土颗粒为主, 含量常占 60% 以上 (3) 孔隙比 e 较大, 一般在 0.8~1.2 左右, 具有肉眼可见的大孔隙, 且垂直节理发育 (4) 富含碳酸钙盐类 1 湿陷性黄土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 6

7 黄土的分布世界上黄土主要分布于中纬度干早和半干旱地区, 如法国的中部和北部, 东欧的罗马尼亚保加利亚俄罗斯乌克兰乌兹别克, 美国沿密西西比河流域及西部不少地方在我国, 黄土地域辽阔, 面积达 60 多万平方公里, 其中湿陷性黄土约占黄土总面积的 3/4 1 湿陷性黄土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 7

8 中国地形图黄土主要分布在山西陕西甘肃的大部分地区, 河南西部和宁夏青海河北的部分地区此外, 新疆内蒙古和山东辽宁黑龙江等省也有分布, 但不连续在这些地区中, 以黄河中游地区最发育, 在这里黄土几乎整片覆盖于全区的地表, 厚度大, 可达 100m 以上, 而湿陷性黄土的厚度也可达 20~30m. 1 湿陷性黄土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 8

9 中国湿陷性黄土分布 1 湿陷性黄土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 9

10 世界上面积最大的黄土覆盖区 1 湿陷性黄土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 10

11 1 湿陷性黄土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 11

12 1 湿陷性黄土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 12

13 黄土剖面黄土高原的黄土覆盖厚度一般在 100 米左右, 六盘山以东到吕梁山西侧, 黄土厚度在 100 米 ~200 米之间, 最厚在兰州, 达 300 米以上黄土分布的面积和厚度, 都居世界之冠 1 湿陷性黄土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 13

14 黄土黄土梁长条形脊状, 多沟谷的地形区黄土峁黄土塬由厚层黄土组成面积较小, 顶部平坦, 侵蚀作用微弱, 是良好的耕作区顶部坡度较缓的圆锥形丘陵 1 湿陷性黄土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 14

15 黄土的分类地质年代老黄土 (Q 1 Q 2 ) 新黄土 (Q 3 Q 4 ) 工程性质湿陷性黄土非湿陷性黄土黄土在天然含水量 (w=10%-20%) 状态下, 饱和度大都在 40%-60% 以内, 一般强度很高, 压缩性小, 能保持直立的陡坡 1 湿陷性黄土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 15

16 概念黄土的湿陷性 : 黄土在自重压力及附加压力之下, 受水浸湿时, 结构迅速破坏, 强度随之降低, 并产生显著的附加下沉的现象湿陷性黄土 : 具有湿陷性的黄土非湿陷性黄土 : 黄土的含水量高或孔隙比较小, 在一定压力下受水浸湿后并无显著下沉的黄土黄土的湿陷变形 : 指黄土受水浸湿后由于结构破坏所引起的一种下沉量大下沉速度快的变形 ( 不同于土的压缩变形 ) 1 湿陷性黄土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 16

17 概念湿陷起始压力 p sh : 黄土浸水饱和后, 开始出现湿陷时的界限压力自重湿陷性黄土 : 湿陷起始压力小于上覆土自重, 地基在上覆土自重压力下受水浸湿即发生湿陷的黄土非自重湿陷性黄土 : 土的湿陷起始压力大于上覆土的自重, 则在上覆土自重压力下, 地基土受水浸湿并不产生湿陷, 而是当自重压力与附加压力之和大于土的湿陷起始压力时, 地基土受水浸湿才发生湿陷的黄土 1 湿陷性黄土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 17

18 黄土湿陷机理外因 : 水和荷载, 内因 : 成分和结构体系黄土的欠压密理论 : 干旱半干旱的气候条件, 水分蒸发, 土粒间的盐类析出, 胶体凝固形成固化粘聚力, 阻止了上面的土对下面土的压密作用而成为超额孔隙欠压密状态溶盐假说 : 认为黄土中存在大量的可溶盐当黄土中含水量较低时, 易溶盐处于微晶状态, 附在颗粒表面, 起着胶结作用 ; 当受水浸湿后, 易溶盐溶解, 胶结作用丧失, 因而产生湿陷结构学说 : 黄土是一种粒状架空结构体系, 分子间连接力极易受到水和外荷载的破坏, 连接点破坏后整个结构体系失去稳定 1 湿陷性黄土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 18

19 黄土结构示意图 1 湿陷性黄土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page

20 黄土湿陷性影响因素物质成分粘粒含量越多, 湿陷性越小难溶盐越多, 湿陷性越小易溶盐越多, 湿陷性越大物理性质孔隙比越大, 湿陷性越强含水量越高, 湿陷性越小 1 湿陷性黄土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 20

21 黄土地基湿陷性的评价判别黄土湿陷性 2 判别场地湿陷类型 1 评价 3 判别地基湿陷等级湿陷系数自重湿陷量总湿陷量 1 湿陷性黄土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 21

22 湿陷系数 s h p h h 0 ' p 或 s e p e 1 e 0 ' p 湿陷系数 h h h s 0 p ' p 土样原始高度, mm 土样在压力 p作用下压缩稳定后的高度, mm 土样浸水饱和时, 附加下沉稳定后的高度, mm e e e 0 p ' p 土样的原始孔隙比土样在压力 p作用下, 下沉稳定后的孔隙比浸水饱和下沉稳定后的孔隙比压力 p 作用下黄土浸水压缩曲线将原状不扰动土样装入侧限压缩仪内, 逐级加压, 在达到规定压力 p 且下沉稳定后, 测定土样的高度, 然后对土样浸水饱和, 待附加下沉稳定后, 再测出土样浸水后的高度 1 湿陷性黄土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 22

黄土湿陷性的判别 0.015 0. 015 s s 非湿陷性黄土湿陷性黄土 0.015 0.03 0.

23 黄土湿陷性的判别 s s 非湿陷性黄土湿陷性黄土湿陷系数 s 湿陷轻微湿陷中等湿陷强烈 1 湿陷性黄土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 23

24 湿陷起始压力 p sh p sh 1 湿陷性黄土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 24

25 自重湿陷量的计算值每一层土自重湿陷系数计算方法同湿陷系数 zs zs h z 自重湿陷系数 h h 0 h 土样原始高度, mm 0 ' z h 加压到上覆土饱和自重压力下压缩稳定后的高度, mm z ' h 土样浸水饱和时, 附加下沉稳定后的高度, mm z 建筑场地湿陷类型划分自重湿陷量的计算 zs n zsihi 0 i1 第 i层土的自重湿陷系数 h 第 i层土的厚度, mm i zs 地区修正系数 0 zsi 自重湿陷量计算值 (7-2) ( 70mm) (>70mm) 非自重湿陷性黄土场地自重湿陷性黄土场地 70 mm 自重湿陷量计算值或自重湿陷量实测值 zs ' zs 1 湿陷性黄土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 25

26 湿陷性黄土地基湿陷等级划分划分依据总湿陷量自重湿陷量 s zs n i sihi i1 n (7-3) zsihi 0 i1 总湿陷量, mm 修正系数, 基底下 0 ~ 5m深度取 1.5, 5 ~ 10m深度取 1, 基底下 10m以下 si h 第 i层土的厚度, mm i s 至非湿陷性黄土层顶取, 取第 i层土的湿陷系数 (7-2) 0 计算 Δ s 时, 土层厚度应自基础底面 ( 如基底标高不确定时, 自地面下 1.5m) 算起对非自重湿陷性黄土场地, 累计至基底下 10m( 或压缩层 ) 深度为止 ; 对自重湿陷性黄土场地, 累计至非湿陷黄土层的顶面止其中湿陷系数 δ s (10m 以下为 δ zs ) 小于的土层不应累计 1 湿陷性黄土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 26

27 黄土湿陷性等级划分 1 湿陷性黄土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 27

28 例 7-1 提示 : 1) 根据 (7-2) 式计算自重湿陷量, 与 70mm 比较, 判断是自重或非自重? 2) 根据表 (7-3) 判断地基的湿陷等级 1 湿陷性黄土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 28

29 (1) 场地湿陷类型判别 zs m 1m 2m 3m 4m 5m 0.5m 1.5m 2.5m 3.5m 4.5m 5.5m m m m 9.5m 10.5m 注意 : 由于每隔 1m 取样一次, 若发现某点的地基土性质发生变化, 则计算该性质土层的厚度时, 则以此勘探点深度作为中点, 向上下寻找其它性质有变化的勘探点深度, 取其平均值 1 湿陷性黄土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 29

30 (2) 地基湿陷性等级判别 s m 1m 2m 3m 4m 5m 0 0.5m 1.5m 2.5m 3.5m 4.5m 5.5m 6.5m 7.5m 8.5m 9.5m 5m s n i sihi i1 总湿陷量, mm 修正系数, 基底下 0 ~ 5m深度取 1.5, 5 ~ 10m深度取 1, 基底下 10m以下 si h 第 i层土的厚度, mm i s 至非湿陷性黄土层顶取, 取第 i层土的湿陷系数 0 假设基础埋置深度 =1.5m, 则有 : s m 414mm 查表 7-3, 可知, 将此地基的湿陷等级判定为 II 级 m 1 湿陷性黄土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 30

31 湿陷性黄土地基工程措施地基处理防水措施垫层, 夯实, 挤密, 桩基础, 预浸水, 注浆加固基本防水措施检漏防水措施严格防水措施 1 湿陷性黄土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 31

32 2 膨胀土地基膨胀土 : 粘粒成分主要是亲水性矿物, 具有显著的吸水膨胀和失水收缩特性的粘性土特征吸水膨胀失水收缩超固结性崩解性多裂隙性风化性强度变动性膨胀土在自然状态下, 液性指数 I L 常小于零, 呈坚硬或硬塑状态, 孔隙比一般为 0.6~1.1, 压缩性较低, 具有红褐黄白等色裂隙发育是膨胀土的一个重要特性 2 膨胀土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 32

33 膨胀土的分布 2 膨胀土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 33

34 膨胀土的危害危害不均匀变形季节往复性含水量的轻微变化, 哪怕只是 1%~2% 的量值, 足以引起有害的膨胀在膨胀土地区修建的各类工业与民用建筑物的破坏较为常见, 年损失亿元以上墙体开裂路基起伏边坡滑塌 2 膨胀土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 34

35 膨胀土地基力学性质天然含水量接近塑限饱和度均大于 85% 天然孔隙比 =0.5~0.8 塑性指数大于 17 自由膨胀率 >40% 塑限 >12% 液性指数小, 坚硬状态压缩性小抗剪指标 c,φ 值浸水前后相差较大胀缩原因矿物成分 : 蒙脱石和伊利石, 亲水性强粒径 :<0.005mm 的粘粒, 比表面积大含水量 : 初始含水量与胀后含水量差别大孔隙比 : 孔隙比大, 浸水膨胀小, 失水收缩大气候 : 雨季吸水, 旱季失水地形 : 地势低处胀缩变形小环境 : 地表水漏水树木 2 膨胀土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 35

36 膨胀土的判别指标自由膨胀率膨胀率膨胀力线缩率收缩系数 2 膨胀土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 36

37 自由膨胀率 ef V w V V 0 0 (7-4) V V ef 0 w 自由膨胀率干土样体积, ml 吸水膨胀稳定后的体积, ml 将人工制备的磨细烘干土样, 经无颈漏斗注入量土杯, 量其体积, 然后倒入盛水的量筒中, 经充分吸水膨胀稳定后, 再测其体积增加的体积与原体积的比值称为自由膨胀率 2 膨胀土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 37

38 膨胀率与膨胀力膨胀率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 ep h w h h 0 0 (7-5) h h ep 0 w 膨胀率土样的原始高度, mm 土样浸水膨胀稳定后的高度, mm 不同的压力, 测得不同的膨胀率 2 膨胀土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 38

39 线缩率膨胀土失水收缩, 其收缩性可用线缩率与收缩系数表示线缩率是指土的竖向收缩变形与原状土样高度之比 sri h h h 0 i 0 100% (7-6) h sri 0 含水量为 w时的线缩率土样的原始高度, mm h 含水量为 w时的土样高度, mm i i i 含水量不同, 线缩率不同多种含水量及线缩率的点构成了收缩曲线 2 膨胀土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 39

40 收缩系数利用直线收缩段可求得收缩系数, 其定义为 : 原状土样在直线收缩阶段内, 含水量每减少 1% 时所对应的竖向线缩率的改变值 s sr w (7-7) 收缩系数 s sr 两点含水量之差对应的竖向线缩率之差,% w 直线收缩段内, 两点含水量之差,% 收缩系数和膨胀率是地基变形计算中的两项主要指标 2 膨胀土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 40

41 膨胀土的判别主要看两点 : 工程地质特征和自由膨胀率自由膨胀率 δ ef 40% 工程地质特征 : (1) 裂隙发育 ; (2) 多出露于二级及以上的阶地山前等, 地形平缓, 无明显自然陡坎 ; (3) 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 2 膨胀土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 41

42 膨胀土地基的胀缩等级划分 I 级轻微破坏 II 级中等破坏 III 级严重破坏 Sc, (mm) 地基分级变形量 s n epi si wi i1 h i 在 50kPa 压力下按 (7-12) 式求得的地基土胀缩量 2 膨胀土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 42

43 膨胀土地基变形量计算胀 - 上升胀缩 - 升降缩 - 下降膨胀变形量 (7-8) 1 当离地表 1m 处地基土的天然含水量等于或接近最小值时, 或地面有覆盖且无蒸发可能时, 以及建筑物在使用期间经常受水浸湿的地基, 可按膨胀变形量计算 ; 收缩变形量 (7-9) 2 当离地表 1m 处地基土的天然含水量大于 1.2 倍塑限含水量时, 或直接受高温作用的地基, 可按收缩变形量计算 ; 胀缩变形量 (7-12) 3 其他情况下可按胀缩变形且计算 2 膨胀土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 43

44 (1) 地基土的膨胀变形量 s e s e e n i1 epi h i (7-8) 平均自重应力平均附加应力 2 膨胀土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 44

45 (2) 地基土的收缩变形量 s s s s s n i1 w h si i i (7-9) 2 膨胀土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 45

46 地基土的收缩变形量 s s 2 膨胀土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 46

47 膨胀土湿度系数膨胀土湿度系数指在自然气候影响下, 地表下 1m 深度处土层含水量的最小值与其塑限值之比, 可根据当地记录资料确定, 无此资料时可按膨胀土规范所给公式计算膨胀土的大气影响深度, 应由各气候区的深层变形观测或含水量观测及地温观测资料确定 ; 无此资料时, 可按表 7-8 采用 2 膨胀土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 47

48 (3) 地基土的胀缩变形量 s s n epi si wi i1 h i (7-12) s 地基土的胀缩变形量, mm 经验系数, 取 0.7 w h epi i si 基底下第 i层土膨胀率,, % 由室内试验确定第 i层土的收缩系数, 由室内试验确定 i 收缩时, 第 i层土含水量变化平均值第 i层土的计算厚度, mm 2 膨胀土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 48

49 p322 例膨胀土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 49

50 (1) 确定计算深度及分层 1) 确定计算深度 w 2) 分层表大气影响深度 d 地基胀缩变形计算深度 z n a 3.5m 3.5m 按 0.4 倍基础宽度分成 8 层, 每层厚 0.4*0.8=0.32m 2 膨胀土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 50

51 (2) 膨胀变形量计算 p d 20z ci G i 公式 (7-8) a b 0. 8m 根据表 7-9 插值 d 1m p56, 表 2 p zi p p0 已给出 0 p i p ci p zi 2 膨胀土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 51

52 (3) 收缩变形量公式 (7-9) 公式 (7-11) 公式 (7-10) 2 膨胀土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 52

53 (4) 地基胀缩变形总量 P322 n s i epi mm w si 18.5 i h i (7-12) s 地基土的胀缩变形量, mm 经验系数, 0.7 n 自基础底面至计算深度内所划分的土层数 epi 基底下第 i层土在该层土的平均自重应力与平均附加应力的作用下的膨胀率, 由室内试验确定,% 第 i层土的收缩系数, 由室内试验确定 w 地基土收缩过程中, 第 i层土发生的含水量变化的平均值 ( 以小数表示 ) h 第 i层土的计算厚度, mm i si i 2 膨胀土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 53

54 膨胀土地基的主要工程措施建筑措施结构措施地基处理建筑物体形简单隔水排水措施周围种植草皮实心砖墙设圈梁增加整体刚度换土垫层增大基础埋深石灰灌浆加固采用桩基 2 膨胀土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 54

55 3 红粘土地基形成条件碳酸盐岩石高温潮湿分布 : 广东海南福建四川湖北湖南安徽 3 红粘土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 55

56 红粘土地基红粘土的特征颜色 : 红褐厚度 :3~10m 表面收缩上硬下软网状裂隙物理力学性质含水量高天然孔隙比大粘粒含量高饱和度 >85% 表层强度高干燥时压缩性小浸水膨胀失水干缩 3 红粘土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 56

57 红粘土的地基评价 1) 红粘土的表层通常强度高, 压缩性低, 为良好地基土可利用表层红粘土作天然地基持力层, 基础尽量浅埋 2) 红粘土底层由于接近于基岩, 尤其基岩面低洼处, 因地下水积聚, 常常土呈软塑或流塑状态, 具有强度较低, 压缩性较高的特点, 是不良地基 3) 红粘土的厚度随下卧基岩面起伏而变化, 故常常引起不均匀沉降应对此不均匀地基宜作地基处理 4) 岩溶地区的红粘土常有土洞, 应查明土洞位置与大小, 进行充填处理等 5) 红粘土具有网状裂隙及胀缩特性等, 应在工程中采取措施加以治理, 并注意基槽防止日晒雨淋 3 红粘土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 57

58 4 软土地基形成条件分布静水或缓流细颗粒近代沉积物沿海 : 入海口内陆 : 湖塘山区 : 多雨天然含水量 w w L 软土天然孔隙比 e 压缩系数 a MPa 1 淤泥 : e 1.5 淤泥质土 : 1 e 1.5 不排水抗剪强度 c 20kPa 4 软土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 58

59 软土地基物理力学性质天然含水量高孔隙比大透水性低压缩性高抗剪强度低融变性流变性粘粒含量高, 垂直方向和水平方向的渗透系数不一样, 故渗透性弱有机质产生气泡, 堵塞渗流通路, 进一步降低渗透性因为孔隙比大, 气泡结构未扰动时具有结构强度, 扰动后破坏蠕变性流动性应力松驰性 4 软土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 59

60 淤泥和淤泥质土 p210 淤泥和淤泥质土指第四纪后期在静水或非常缓慢的流水环境中沉积, 并经生物化学作用, 天然含水量大于或等于液限, 孔隙比大于或等于 1.0 的土其中, 当天然孔隙比 e 大于或等于 1.5 时, 称为淤泥 ; 孔隙比 e 在 1.0~1.5 之间时, 称为淤泥质土淤泥和淤泥质土的特点是 : (1) 压缩性高, 平均压缩系数在 ~ kpa 之间 ; (2) 抗剪强度低, 其不排水强度约为 10~20kPa, 标准贯入击数小于 5, 地基承载力小于 100kPa; (3) 渗透性小, 渗透系数一般为 ~ m/s; (4) 具有显著的触变性和流变性 4 软土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 60

61 松砂 p210 松散砂土指相对密度低于 1/3, 或标准贯入击数小于 10 的砂通常的孔隙比 e=0.7~0.8. 当轴应变 ε 1 不大时, 偏差压力 (ζ 1 -ζ 3 ) 即出现峰值以后松砂快速应变软化, 强度随轴向应变的发展而急剧降低, 孔隙水压力 u 则随应变 ε 1 的增加而持续发展当 ε 1 很大时, 残留强度 s u 很小, 此时的饱和松砂在很小的剪应力下即呈流滑状态, 出现流砂现象饱和松砂受振动极易液化 4 软土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 61

62 饱和松砂的不排水剪切特性 ( 残余强度 ) 4 软土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 62

63 冲填土冲填土指在治理和疏通江河时, 用挖泥船或泥浆泵把江河和港口底部的泥砂用水力冲填法堆积所形成的沉积土, 也称吹填土冲填土的成分比较复杂, 多数属于粘性土粉土或粉砂这种土的含水量高, 常大于液限, 其中粘粒含量较多的冲填土, 排水固结很慢, 多属于压缩性高强度低的欠固结土, 其力学性质比同类天然土差分布在沿海江河两岸地区, 如天津有大面积海河冲填土 4 软土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 63

64 冲填土新加坡人工填海 4 软土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 64

65 杂填土杂填土指人工活动所形成的未经认真压密的堆积物, 包含工业废料建筑垃圾和生活垃圾等杂填土的成分复杂, 分布无规律, 性质随堆填的期龄而变化一般认为, 堆填期龄在 5 年以上, 性质才逐渐趋于稳定此外, 杂填土常含有腐殖质和水化物, 特别是以生活垃圾为主的杂填土, 腐殖质含量更高随着有机质的腐化, 地基的沉降量要加大且不均匀, 因而同一场地的不同位置, 其承载力和压缩性往往会有较大的差别 4 软土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 65

66 泥炭土土中有机质含量 W u 小于 5%, 称为无机土 ;5 %<W u 10%, 称为有机土 ;10%<W u 60%, 称为泥炭质土 ; W u >60% 称为泥炭土泥炭质土和泥炭土通常形成于低洼的沼泽和灌木林带, 常处于饱和状态, 含水量可高达百分之几百, 密度很低, 天然容重一般小于 10~12kN/m 3, 是一种压缩性很大的土由于植物的含量和分解程度不一样, 使这类土的性质很不均匀, 容易导致建筑物产生较严重的不均匀变形另外, 结合水的含量高, 挤出慢, 变形往往要延续相当长的时间由于这些原因, 这类土的承载力很低, 属于性质最差的土类, 一般不宜作为建筑物的地基 4 软土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 66

67 软土地基工程对策轻基浅埋减少基底压力铺设砂垫层地基处理减少施工扰动减轻基础自重, 尽量利用软土上部硬壳采用轻型结构, 设置地下室, 采用箱形基础协调基底压力, 减少不均匀沉降 ; 且利于排水排水固结法 : 如砂井电渗等控制施工速度, 板桩围护等 4 软土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 67

68 5 冻土地基分布及危害季节性冻土永久性冻土东北华北西北冻融隆起, 下沉开裂, 倾斜工程对策换填物理改良保温法排隔水法冻深线以下增强结构强度 5 冻土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 68

69 自然界存在大量不良冻土地质现象冰幔冻胀丘河冰锥厚层地下冰巨厚层地下冰移动冰锥泉冰锥 5 冻土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 69

70 自然界存在大量不良冻土地质现象融冻泥流热融滑塌热融冲沟热融湖塘热融沉陷 5 冻土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 70

71 与工程有关的冻融灾害铁路融沉破坏青藏公路融化下沉 5 冻土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 71

72 路基边坡开裂路基纵向裂缝 5 冻土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 72

73 路基温度场不对称引起路基破坏 5 冻土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 73

74 桥梁沉降变形破坏桥梁桩基冻胀破坏 5 冻土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 74

75 涵洞冻胀和融沉破坏 5 冻土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 75

76 传统的筑路技术增加热阻方法延缓冻土融化不能根本上保证路基稳定低温多年冻土高温多年冻土采用冷却路基的思路 5 冻土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 76

77 系统地提出冷却路基思路调控措施工程措施调控辐射调控传导调控对流调控辐射改变表面颜色遮阳调控传导保温材料改变路基高度利用潜热热半导体调控对流通风热桩块石路基块碎石护坡综合调控措施 5 冻土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 77

78 冻土路基防护块石路基结构块石护坡结构碎石护坡结构通风管结构遮阳板结构热棒保温材料结构 5 冻土地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 78

79 6. 其它地基盐渍土地基将易溶盐含量超过 0.3% 的土称为盐渍土 1) 遇水溶解后, 物理力学性质均发生变化, 强度降低 2) 地基浸水后因盐溶解而产生地基溶陷, 3) 某些盐渍盐 ( 如含 Na 2 SO 4 ) 温度和湿度变化时会发生体积膨胀我国盐渍盐主要分布在西北干旱地区的新疆青海甘肃宁夏内蒙古等地势低平的盆地和平原中. 6. 其它地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 79

80 岩溶与土洞是石灰岩白云岩泥灰岩大理岩岩盐石膏等可溶性岩层受水的化学和机械作用而形成的溶洞溶沟裂隙以及由于溶洞的顶板塌落使地表产生陷穴洼地等现象和作用的总称土洞是岩溶地区上覆土层被地下水冲蚀或被地下水潜蚀所形成的洞穴土洞和岩溶对结构物影响很大, 可能造成地面变形地基塌陷, 发生水的渗漏和涌水现象 6. 其它地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 80

81 山区地基山区地基地质条件比较复杂, 主要表现为地基的不均匀和场地的稳定性两个方面岩面起伏滑坡崩塌和泥石流等, 给建筑物造成直接或潜在的威胁在山区建筑时应重视地基的稳定性和避免过大的沉降 6. 其它地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 81

82 垃圾填埋土地基垃圾填埋土地基的处理问题在近年来引起重视, 垃圾填埋土地基非常复杂, 其性质主要取决于填埋的垃圾类别和性质垃圾填埋土地基的处理目的主要是 : 防止其对周围环境影响, 特别是污染地下水 ; 垃圾填埋土地基的重新利用 6. 其它地基 2009 中国地质大学 ( 北京 ) page 82

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