4.5 特殊土及其工程地质性质

3软土地基设计中应采取的措施
由于软土地基具有压缩性高、 强度低等特性，因此变形问题是 软土地基的一个主要问题，表现 为建筑物的沉降量大而不均匀、 沉降速率大以及沉降稳定历时较 长等特点。
4.5.2 湿陷性黄土 1 湿陷性黄土的形成及分类 湿陷性土一般是指非饱和的不稳ห้องสมุดไป่ตู้定土，在一定压力作用下，遇水 后发生显著的沉陷。其中，以湿 陷性黄土的分布最广，主要分布 于西北、华北等干旱、半干旱地。
第4章 特殊土的工程地质评价
由于形成时的地理环境、气 候条件、物质成分不同而具有不 同的特殊工程性质。如：湿陷性 黄土、红黏土、膨胀土、多年冻 土及盐渍土等。
4.5.1 软土地基
1 软土 软土一般是指在静水环境或 缓慢流水环境中以细颗粒为主的 近代沉积物。其天然含水量大、 压缩性高、承载力低、渗透性小， 是一种呈软塑到流塑状态的饱和 粘性土。
对膨胀土地基的评价是根据 地基土的胀缩变形对低层砖泥房 屋的影响程度而定的。膨胀土规 范规定：膨胀土地基的胀缩等级 应按分级变形量分为三级。
5 膨胀土地基处理
常用的地基处理方法有换土、 预浸水、桩基等。其具体选用应 根据地基的胀缩等级、地方材料、 施工条件、建筑经验等综合技术 经济比较后确定。
补充:冻土地基
2 盐渍土的工程特性
1)盐渍土物理力学指标 （1）盐渍土的重度 （2）天然含水量与含液量 （3）天然重力密度 （4）渗透性 （5）抗剪强度
2)盐渍土的工程特性
（1）盐渍土的融陷性 （2）盐渍土的盐胀性 （3）盐渍土的腐蚀性
3盐渍土地基处理
对于盐渍土地基可采用以下几种 方法加以处理：浸水预溶、强夯、 浸水预溶+强夯、浸水预溶+预压、 换土、物理化学处理、桩基础、 墩式基础、梁板连续基础等。
1 冻土 冻土分多年冻土和季节性冻 土。冻土由于外界原因融化后， 强度显著下降，压缩性增大，导 致建在其上的建筑物破坏或影响 正常使用。
冻土根据未冻水含量和冰的 胶结程度可分为坚硬冻土、塑性 冻土、松散冻土。 冻土融化后会产生沉陷，称 为融沉性。根据融化下沉系数可 将多年冻土地基分为5类：非融 沉的、弱融沉的、融沉的、强融 沉的、融陷的。
4.5.3红黏土地基
1红黏土的形成条件 红黏土是指出露地表的碳酸 盐类岩石，在湿热气候条件下经 风化、淋滤和红土化作用而形成 的一种高塑性黏土，它常覆盖于 基岩上呈棕红或褐红、褐黄色。
2 红黏土的基本特征
红黏土一般分布在盆地、洼 地、山坡或丘陵等地区。土的状 态一般从地表往下逐渐变软，上 部往往呈坚硬、硬塑状态，往往 具有硬壳层。注意厚度变化大、 裂隙发育、天然含水量和孔隙比 很大，但强度高、压缩性低。
软土的天然含水量大于液限， 天然孔隙比大于1，压缩系数小 -1 于0.5MPa ，不排水抗剪强度小 于20KPa。软土由生物化学作用 形成并含有有机质，当其天然孔 隙比大于1.5时为淤泥，小于1.5 而大于1为淤泥质土。工程上把 淤泥和淤泥质土统称为软土。
2 软土的物理力学指标
1)天然含水量高、孔隙比大 2)透水性低 3)高压缩性 4)抗剪强度低 5)触变性 6)流变性
黄土是第四纪干旱和半干旱 气候条件下在风力搬运作用下沉 积，又没有经过次生扰动的、无 层理的黄色粉质，并且含碳酸盐 类具有肉眼可见的大孔的沉积物。 黄土经过冲刷、搬运并重新沉积 而形成的黄色具有层理和夹砂、 砾石层的土状沉积物称为黄土状 土。
黄土和黄土状土在天然含水 量时，具有较高的强度和较小的 压缩性。但遇水后，在自重应力 或自重应力和附加应力共同作用 下，有的会产生大量的沉陷变形， 有的却并不发生湿陷。前者称为 湿陷性黄土，后者称为非湿陷性 黄土。 湿陷性黄土又分为：自重湿 陷性黄土和非自重湿陷性黄土。
2 影响黄土产生湿陷性的因素
黄土产生湿陷的原因主要是 其具有大孔结构和多孔性（内 因），而水和压力则是湿陷产生 的外因。 影响黄土湿陷的主要物理性 质指标为天然孔隙比和天然含水 量。
3 湿陷变形的特征指标
1)湿陷系数（值越大湿陷性越大） 2)湿陷起始压力 3)湿陷起始含水量
4 湿陷性黄土地基的评价
影响膨胀土胀缩的因素主要 有矿物组成和化学成分，如土中 含蒙脱石越多，粘粒含量越大， 土的天然孔隙比越小，则土的胀 缩量越大。另外，气候变化、压 力作用也对膨胀性有影响。
3膨胀土的判别
目前我国对膨胀土采用综合 判别法，即根据现场的工程地质 特征、自由膨胀率、建筑物的破 坏特征综合判定。
4 膨胀土地基的等级划分
3冻土地基设计原则
冻土未融化时强度较高，可 作为天然地基，而融化后的冻土 应进行处理或采取相应措施后才 能作为建筑物地基。因此冻土地 基可采取两种不同的设计原则， 即保持冻结法和允许融化法。
补充 盐渍土
1 盐渍土及主要危害 盐渍土是指含易溶盐超过一 定量的土，工程上对盐渍土划分 各不相同。（3%、5%） 盐渍土对工程危害广泛，可 以概括为三个方面：融陷性、膨 胀性和腐蚀性。
2 冻土的物理力学性质
1)冻土的特殊物理指标 （1）相对含冰量 （2）冰夹层含水量 （3）未冻土含量 （4）重量含水量 （5）冰夹层含量 （6）冻胀量
2)冻土的力学特性
冻土的抗压强度远远大于未冻 土。随着土中含冰量的增加，温 度的降低，冻土的抗压强度增高。 冻土具有极强的流变性。 冻土的抗剪强度与抗压强度类 似。 冻土融化后的强度将显著降低。
膨胀土一般分布在Ⅱ级以上 的阶地、山前和盆地边缘丘陵地， 埋藏较浅，地貌多呈微起伏的低 丘陵坡和垄岗地形，一般坡度平 缓。 分布广西、云南、河南、安 徽、四川、贵州、广东、新疆、 海南等二十几个省（区），总面 积约在10平方公里。
2 膨胀土的特性
1)膨胀土的物理力学指标 2)膨胀土的工程特性指标及影响膨 胀的因素 膨胀土工程特性指标主要有： 自由膨胀率、膨胀率、收缩率和 膨胀力。
3 红黏土的分类
（1）按湿度状态 （2）按土的结构 （3）按土的复水特征 （4）按地基均匀性
4 红黏土地基的设计于施工特 点
• • • • 基础尽量浅埋 存在软弱下卧层的变形验算 基坑开挖 边坡稳定
4.5.4 膨胀土
1 膨胀土成因及分布 膨胀土是一种特殊的粘性土， 常呈非饱和状态且结构不稳定。 粘粒矿物主要成分由亲水性矿物 组成。最显著的特征是吸水膨胀 和失水收缩。
黄土地基的湿陷性评价主要 解决三个方面的问题：一是判定 黄土是否具有湿陷性，二要判定 湿陷的类型，最后判定黄土的湿 陷等级。 等级：轻微、中等、严重、 很严重。
5 湿陷性黄土地基的处理
湿陷性黄土地基处理的目的， 主要是改善土的物理性质，消除 或减少地基因浸水而引起的湿陷 变形。目前国内常用的处理方法 有换土垫层法、强夯法、土（或 灰土或水泥土）桩挤密法、预浸 法、深基础或桩基础。