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几种特殊土地基上的基础工程.ppt

1、几种特殊土地基上的基础工程,特殊土的概念: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点,故又有区域性特殊土之称。特殊土的种类:我国主要的区域性特殊土包括湿陷性黄土、膨胀土、软土和冻土等。,第一节 湿陷性黄土地基,一、黄土的特征和分布,黄土具有以下全部特征:1.颜色以黄色、褐黄色为主,有时呈灰黄色;2.颗粒组成以粉粒(0.050.005mm)为主,含量一般在60%以上,几乎没有粒径大于0.25mm的颗粒;3.孔隙比较大,一般在1.0左右;4.富含碳酸钙盐类;5.垂直节理发育;6.一般有肉眼可见的大孔隙。,7-1 黄土的特征和分布,黄土的分类,7-1 黄土的特征和分布,湿

2、陷性黄土: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,发生显著的湿陷变形,强度也随之降低的,称为湿陷性黄土。湿陷性黄土分为自重湿陷性和非自重湿陷性两种。自重湿陷性黄土: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自重湿陷性黄土;非自重湿陷性黄土:若在自重应力作用下不发生湿陷,而需在自重和外荷共同作用下才发生湿陷的称为非自重湿陷性黄土。,黄土的分布黄土分布很广,面积达1300万平方公里,约占陆地总面积的9.3%。世界各大洲黄土覆盖面积占总面积的比例为:欧洲7%,北美5%,南美10%,亚洲3%,此外,在澳大利亚、北非也有零星分布。我国黄土分布面积635280平方公里,占世界黄

3、土分布总面积的4.9%左右,主要分布在北纬3347度,以3445度之间最为发育,属于干旱、半干旱气候类型。我国湿陷性黄土分布面积约占我国黄土分布总面积的60%左右,为27万平方公里,大部分在黄土中游地区,北起长城附近,南达秦岭,西自乌鞘岭,东至太行山,即北纬3441度,东经102114度之间。,7-1 黄土的特征和分布,二、黄土湿陷发生的原因和影响因素,7-1 黄土的特征和分布,黄土湿陷的原因:由于管道(或水池)漏水、地面积水、生产和生活用水等渗入地下,或由于降水量较大,灌溉渠和水库的渗漏或回水使地下水位上升等原因而引起。受水浸湿只是湿陷发生所必需的外界条件,而黄土的结构特征及其物质成分是产生

4、湿陷性的内在原因。,黄土的湿陷性还与孔隙比、含水率以及所受压力的大小有关。,三、黄土湿陷性的判定和地基的评价,(一)黄土湿陷性的判定,黄土湿陷性在国内外都采用湿陷系数s值来判定,s可通过室内浸水压缩试验测定。把保持天然含水量和结构的黄土土样装入侧限压缩仪内,逐级加压,达到规定试验压力,土样压缩稳定后,进行浸水,使含水量接近饱和,土样又迅速下沉,再次达到稳定,得到浸水后土样高度,由下式求得土的湿陷系数s,7-1 黄土的特征和分布,按照国内各地经验采用s=0.015作为湿陷性黄土的界限值,s0.015定为湿陷性黄土,否则为非湿陷性黄土。湿陷性土层的厚度也是用此界限值确定的。一般认为0.015 s

5、0.03为弱湿陷性黄土,0.030.07为强湿陷性黄土。,7-1 黄土的特征和分布,(二)湿陷性黄土地基湿陷类型的划分,自重湿陷性黄土浸水后,在其上覆土自重压力作用下,迅速发生比较强烈的湿陷,要求采取较非自重湿陷性黄土地基更有效的措施,保证桥涵等建筑物的安全和正常使用。湿陷性黄土地区建筑规范用计算自重湿陷量zs来划分这两种湿陷类型的地基,zs(cm)按下式计算,7-1 黄土的特征和分布,(三)湿陷性黄土地基湿陷等级的判定,湿陷性黄土地基的湿陷等级,即地基土受水浸湿,发生湿陷的程度,可以用地基内各土层湿陷下沉稳定后所发生湿陷量的总和(总湿陷量)来衡量,总湿陷量越大,对桥涵等建筑物的危害性越大,其

6、设计、施工和处理措施要求也应越高。湿陷性黄土地区建筑规范对地基总湿陷量s(cm)用下式计算:,7-1 黄土的特征和分布,湿陷性黄土地基的湿陷等级,可根据地基总湿陷量s和计算自重湿陷量zs综合,按下表判定。,当s小于5cm时,可按非湿陷性黄土地基进行设计和施工。也可以采用野外浸水荷载试验确定黄土地基的湿陷系数、湿陷类型和等级,但工作量较大,较少采用,仅对自重湿陷性黄土地基的鉴别,有较大参考价值。,7-1 黄土的特征和分布,四、湿陷性黄土地基的处理,湿陷性黄土地基处理的方法很多,在不同的地区,根据不同的地基土质和不同的结构物,地基处理应选用不同的处理方法。在勘察阶段,经过现场取样,以试验数据进行分析,判定属于自重湿陷性黄土还是非自重湿陷性黄土,以及湿陷性黄土层的厚度、湿陷等级、类别后,通过经济分析比较,综合考虑工艺环境、工期等诸多方面的因素。最后选择一个最合适的地基处理方法,经过优化设计后,确保满足处理后的地基具有足够的承载力和变形条件的要求。,7-1 黄土的特征和分布,重锤表层夯实和强夯 土垫层 土挤密桩 桩基础 化学加固法 其它加固方法(预浸水法、热加固法、水下爆破法、电火花加固法),

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