_特殊土地基
几种常见特殊地基土及处理方法
几种常见特殊地基土及处理方法摘要：地基基础设计是建筑设计的重要组成部分，文章根据全国各地的工程概况，给出了基础工程中几种典型的特殊地基土，分析了其成因，阐述了相应的预防措施和处理方法，对类似的地基处理具有参考意义。
关键词：湿陷性黄土；膨胀土；软土；盐渍土；处理措施特殊地基是指土层的性质不同于一般常见地基土,而应采取特殊的处理措施,才能作为地基使用。
对特殊土地基的处理,应在做好地质勘察的基础上,根据土的性质及工程规模做出相应的处理措施。
1湿陷性黄土1)、现象湿陷性黄土地基上的建（构）筑物，在使用过程中受到水（雨水，生产、生活废水）不同程度的侵蚀后，地基常产生大量不均匀下沉（陷），造成建（构）筑物裂缝、倾斜甚至倒塌。
2)、原因分析：湿陷性黄土又称大孔土，与其他黄土同属于粘性土，但性质有所不同，它在天然状态下，具有很多肉眼可见的大孔隙，并常夹有由于生物作用所形成的管状孔隙，天然剖面呈竖直节理，具有一定抵抗移动和压密的能力。
它在干燥状态下，由于土质具有垂直方向分布的小管道，几乎能保持竖直的边坡。
但它受水浸湿后，土的骨架结构迅速崩解破坏产生严重的不均匀沉陷，因此使建筑物也随之产生变形甚至破坏。
3)、预防措施(1)换土法：将湿陷性黄土挖去一层(厚约1.0-3.0m)，用原土或灰土再分层回填夯实，夯实质量应符合设计要求或规范规定，夯实后，土的孔隙减小，湿陷性降低。
(2)重锤夯实法：采用重锤夯实回填土地基时，应分层进行，每层虚铺土厚度一般相当于锤底直径，夯击遍数应通过试夯确定，试夯层数不宜少于二层，土的含水量一般控制在相当于塑限含水量±2%较合适。
(3)强夯法：用8-16t的重锤，从6-20m高自由落下夯击土层，以提高地基承载力，适于消除5-8m厚的土层湿陷性。
(4)灰土挤密桩法：基底设灰土挤密桩，处理宽度每边超出基础宽0.5m，桩顶设不小于0.5m厚的灰土垫层，可挤密地基土，提高承载力，消除5-l0m厚土层的湿陷性。
特殊土地基
一、土岩组合地基
土岩组合地基的处理 （1）、结构措施：若建筑物长度较大或造型复杂，为减小不均 匀沉降的危害，宜用沉降缝将建筑物分开、缝宽30-50mm。必 要时应加强上部结构的刚度，如加密隔墙，增设圈梁等。 （2）、地基处理
二、岩溶
岩溶（喀斯特）是指可溶性岩石（如石灰岩、白云岩、石 膏、岩盐）等受水的长期溶蚀作用而形成溶洞、溶沟、裂隙、
湿陷性：是黄土最主要的工程特性。是指黄土浸水后在 外荷载或自重的作用下发生下沉的现象。
二、黄土的湿陷性及评价
湿陷性黄土可分为非自重湿陷性和自重湿陷性黄土两种
。
在外荷载作用下受水浸湿后发生湿陷，但在自重作
用下受水浸湿后不发生湿陷的黄土称为非自重湿陷性黄 土； 在自重应力作用下受水浸湿后也能发生湿陷者称为 自重湿陷性黄土。
膨胀土：指粘粒成分主要由亲水性矿物（粘土矿物） 组成，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特 性的粘性土。膨胀土的工程特征主要有： （1）、胀缩性：膨胀土吸水后体积膨胀，使建筑物隆 起；失水体积收缩，造成土体开裂，建筑物下沉。 （2）、崩解性：浸水后体积膨胀，发生崩解。 （3）、多裂隙性：裂隙将土层分割成具有一定几何形 状的块体，破坏了土体的完整性。 （4）、超固结性：膨胀土天然孔隙比小，密实度大， 初始结构强度高。 （5）、风化特性：膨胀土受气候因素影响敏感，极易 产生风化破坏作用。 （6）、强度衰减性：强度经过多次干缩循环后，强度 会大幅度衰减。
三、软土地基的工程措施
（1）、充分利用表层密实的粘性土（一般厚约1－2 m） 作为持力层，基底尽可能浅埋。
（2）、尽可能设法减小基底附加应力，如采用轻型结构
、轻质墙体、扩大基础底面等。 （3）、采用换土垫层或桩基础等，但应考虑欠固结软土 产生的桩侧负摩阻力。 （4）、采用砂井预压，加速土层排水固结。
特殊土地基
4、膨胀土地基的工程措施 1）设计措施 应避开地质条件不良地段；建筑上力求体型简单，建筑不宜过长；结构上应加强建筑物 的整体刚度；加大基础埋深，且不宜小于1米； 地基处理：换土垫层（垫层宽度应大于基底宽度）；合理选用基础类型；土性改良； （如石灰灌浆加固 ） 2）施工措施 尽量避免在坡坝上建筑。应防止基坑暴晒开裂与基坑浸水膨胀软化。因此，雨季应采取 防水措施，最好在旱季施工，基坑随挖随砌基础，同时做好地表排水等。
2）多年冻土 •换填基底土 对采用融化原则的基底土可换填碎、卵、砾石或粗砂等，换填深度可到 季节融化深度或到受压层深度。 •选择好施工季节 采用保持冻结原则时基础宜在冬季施工，采用融化原则时，最好在 夏季施工。 •选择好基础型式 对融沉、强融沉土宜用轻型墩台，适当增大基底面积，减少压应力， 或结合具体情况，加深基础埋置深度。 •注意隔热措施 采取保持冻结原则时施工中注意保护地表上覆盖植被，或以保温性能 较好的材料铺盖地表，减少热渗入量。施工和养护中，保证建筑物周围排水通畅，防 止地表水灌入基坑内。 如抗冻胀稳定性不够，可在季节融化层范围内，按前介绍的防冻胀措施第1、2条处理。 二、盐渍土地基 1、盐渍土的形成和分布 有较多易溶盐，且具有溶陷、盐胀、腐蚀等工程特性的土 2、防护措施 1）防水措施 2）防腐措施 3）地基处理措施 4）施工时间和顺序
第一节
概述
1、特殊土定义：由于生成时不同的地理环境、气候条件、地质成因以及次生变化等 原因，使一些土类具有特殊的成分、结构和工程性质。通常把这些具有特殊工程性质 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。 2、我国主要的区域性特殊土：软土、湿陷性黄土、膨胀土、红粘土、冻土、盐渍土、 污染土、风化岩与残积土和多年冻土。
岩土知识：特殊土地基有哪些
岩土知识：特殊土地基有哪些
1.湿陷性黄土：在上覆土层自重应力作用下，或者在自重应力和附加应力共同作用下，因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土称为湿陷性土，属于特殊土。
有些杂填土也具有湿陷性。
广泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区的黄土多具湿陷性。
（这里所说的黄土泛指黄土和黄土状土。
湿陷性黄土又分为自重湿陷性和非自重湿陷性黄土，也有的老黄土不具湿陷性）。
2.冻土：冻土是指零摄氏度以下，并含有冰的各种岩石和土壤。
一般可分为短时冻土（数小时/数日以至半月）/季节冻土（半月至数月）以及多年冻土（又称永久冻土，指的是持续二年或二年以上的冻结不融的土层）。
地球上多年冻土/季节冻土和短时冻土区的面积约占陆地面积的50%，其中，多年冻土面积占陆地面积的25%.冻土
是一种对温度极为敏感的土体介质，含有丰富的地下冰。
因此，冻土具有流变性，其长期强度远低于瞬时强度特征。
正由于这些特征，在冻土区修筑工程构筑物就必须面临两大危险：冻胀和融沉。
3.盐渍土：盐渍土是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的总称。
盐土是指土壤中可溶性盐含量达到对作物生长有显著危害的土类。
盐分含量指标因不同盐分组成而异。
碱土是指土壤中含有危害植物生长和改变土壤性质的多量交换性钠。
盐渍土主要分布在内陆干旱、半干旱地区，滨海地区也有分布。
全世界盐渍土面积计约897.0万平方公里，约占世界陆地总面积的6.5%，占干旱区总面积的39%.中国盐渍土面积约有20多万平方公里，约占国土总面积的2.1%。
特殊土地基的特点
特殊土地基的特点特殊土地基有地区性特点，包括湿陷性黄土、膨胀土、红黏土、盐渍士和冻土等组合而成的混和地基。
（1）湿陷性黄土在上覆土层自重应力作用下，或者在自重应力和附加应力作用下，因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土称为湿陷性黄土，属于特殊土。
有些杂填土也具有湿陷性。
广泛分布于中国东北、西北、华中和华东石质部分地区的黄土多具湿陷性。
湿陷性黄土又分为自重湿陷性和非自重湿陷性黄土。
在湿陷性黄土地基上进行工程建设楼板时，必须综合考虑考虑因地基湿陷引起附加沉降对工程可能出现造成的危害，应选择适宜的地基墙体处理方法。
（2）膨胀土膨胀土的矿物成分主要是蒙脱石，它具有很强的亲水性，吸水时体积膨胀，失水时体积收缩。
这种胀缩变形难免很大，非常容易对建筑物造成损坏。
膨胀土在我国的分布中国范围很广，如广西、云南、河南、湖北、四川、陕西、河北、安徽、江苏等地中均有膨胀土存在。
膨胀土常用的地基处理方法有换土、土性改良、预浸水，以及防止地基土含水量变化等。
（3）多年冻土多年冻土是指温度指于已连续3年或3年以上保持在0℃或0℃以下，并含有冰的土层。
多年冻土开放性的强度和变形有其特殊性。
例如，冰帽中因有冰和冰水存在，在长期荷载作用下将会发生下能强烈的流变性。
在人类活动影响下，多年冻土可能产生融化。
因此，多年冻土作为建筑物地基时需慎重考虑，需要采取一些处理措施方可使用。
（5）垃圾的土地基垃圾填埋土地基其性质取决于填埋填埋垃圾类别和性质。
垃圾填埋土地基处理的目的之一是防止其对环境影响，特别是对地下水的污染;之二白苞是垃圾填土土地基自身的利用。
（6）岩溶、石穴和山区地基岩溶又称"喀斯特"，它是石灰岩、白云岩、泥灰岩、大理石、岩盐、石膏等可溶性岩层受水的化学作用和机械作用而形成的溶洞、溶沟、裂隙，以及因溶洞的顶板塌落使地表诱发陷穴、价值洼地等现象的总称。
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。
特殊土地基的工程性质和措施
浅析特殊土地基的工程性质和措施摘要：本文从特殊土地的分类、工程危害、以及特殊土地基的常用工程处理措施进行了探讨，对工程施工有重要意义。
关键词：特殊土地工程危害工程处理一、特殊土地的种类特殊土地是指与一般土地工程性质有显著差异的土类，即具有特殊的物理力学性质和工程性质、具有特殊的物质组成和结构构造。
我国幅员辽阔，在土的堆积形成过，自然条件、气候条件、地理环境、地质历史、物质成分和次生变化对土的性质有重大影响，形成种类很多各不同的特殊土，其分布存在一定的规律，表现出明显的区域性。
我国主要区域特殊土包括软土、湿陷性黄土、红粘土、膨胀土等。
这些特殊性土的工程性质差异很大且对工程的危害极大。
因此，特殊土的工程性质认识以及处理方法有重要意义。
二、特殊土的工程危害软土地基强度低，地基沉降量大且不均匀，沉降速率高、沉降稳定时间长。
而位于倾斜基岩或其他倾斜坚硬地层上的软土，当倾斜坡度较大时，除造成不均匀沉降外，还可能发生倾斜上软土的蠕变滑移。
湿陷性黄土地基，遇水土地崩解，结构破坏，强度下降，产生湿陷。
红粘土地区岩溶现象较为发育，红粘土下常有石芽、溶沟存在，且红粘土厚度分布不均，自上而下软硬变化明显，地基稳定性差、不均匀沉降大。
膨胀土吸水膨胀、失水收缩，建筑物随季节性变化反复不断地不均匀升降，对低层尤其轻型建筑物危害严重等。
建在这些地基上的建筑物，常常由于不良的地质病害，危及建筑物安全，造成建筑物开裂、滑移、倾倒、塌陷。
由于特殊土的的不良地质现象。
在以往的工程建设中，由于对其性质认识不足，出现许多工程事故，有的被迫搬迁，有的耗费大量整治费用，有的工程遭受彻底的破坏，造成人员财产的重大损失。
但在长期的实践中，人们总结了关于特殊土地基的工程处理措施，对工程的安全和质量提高有重要意义。
因此，我们下面将在这方面进行探讨。
三.特殊土地基的常用处理措施特殊土地基由于其特殊性在工程施工中有特殊要求，常用的处理方法有以下情况。
（一）软土地基的常用处理措施软土地基的不均匀沉降，是造成建筑物开裂损坏或严重影响使用等工程事故的主要原因。
特殊土地基与地基处理
监测与检测
利用各种监测和检测设备，对 地基处理过程中的各项参数进 行实时监测和记录，确保施工
质量和安全。
质量控制措施
施工前的质量控制
施工后的质量控制
对施工队伍进行资质审查，确保其具 备相应的施工能力；对施工材料进行 质量检查，确保其符合设计要求。
振冲法
总结词
通过振动器产生的振动作用，使 地基土体密实，提高地基承载力 的方法
详细描述
利用振动器产生的振动作用，使 地基土体产生振动密实，适用于 砂土、粉土、粘性土等地基的处 理。
注浆法
总结词
通过将浆液注入地基土体中，改善土体的物理力学性质，提高地基承载力的方法
详细描述
将配制好的浆液注入到地基土体的孔隙或裂隙中，浆液在压力作用下扩散、凝固 、硬化，从而改善土体的物理力学性质，提高地基的承载力和防渗性能。
软土地基的分布广泛，主要分布在沿海地区、河流湖泊附近、山间谷地等地区。
软土地基的危害较大，如果不进行妥善处理，会导致建筑物沉降、开裂、倾斜等问 题。
湿陷性黄土地基
湿陷性黄土地基是指黄土在一定 压力作用下，受水浸湿后发生显
著下沉的地基宁夏等地。
详细描述
为了防止建筑物在膨胀土地基上发生破坏，需要进行地基处理。常见的膨胀土地基处理方法包括换填法、土性改 良法和防水保湿法等。
04
地基处理技术的发展趋 势
新材料的应用
高性能混凝土
具有高强度、高耐久性和高工作性的混凝土材料，适用于各种复杂环境下的地基处理工 程。
土工合成材料
具有高强度、耐腐蚀、抗老化的合成材料，广泛应用于地基加固、排水和过滤等领域。
土建工程基础课件——4.4 软弱地基及特殊性土地基
（4）粉煤灰 可用于道路、堆场和小型建筑物、构筑物等的换填垫层。粉煤灰
垫层上宜覆土0.3—0.5m。作为建筑物垫层的粉煤灰应符合有关放射 性安全标准的要求。 （5）矿渣
垫层使用的矿渣是指高炉重矿渣，可分为分级矿渣、混合矿渣及 原状矿渣。矿渣垫层主要用于堆场、道路和地坪，也可用于小型建筑 物、构筑物地基。易受酸、碱影响的基础或地下管网不得采用矿渣垫 层。大量填筑矿渣时，应考虑对地下水和土壤的环境影响。
5、加筋法
加筋法的基本原理是通过在土层中埋设强度较高的土工合成材料 、拉筋、受力杆件等提高地基承载力、减小沉降、维持建(构)筑物或 土坡稳定。 1）土工合成材料 2）土层锚杆 3）土钉 4）树根桩法
6、胶结法
胶结法的基本原理是在软弱地基中部分土体内掺入水泥、水泥砂 浆以及石灰等固化物，形成加固体，与未加固部分形成复合地基．以 提高地基承载力和减小沉降。 （1）灌浆法 （2）高压喷射注浆法 （3）水泥土搅拌法
地基与基础
4.4 软弱地基 4.5 特殊土地基
1.软弱地基 淤泥及淤泥质土地基，即软土地基 冲填土地基 人工填土地基 高压缩性土地基
2.特殊土地基 湿陷性黄土地基、膨胀土地基、季节性冻土地基、岩 溶地基、松砂土地基
概述
一、地基处理的目的
1、建筑物地基面临的问题 （1）承载力及稳定性问题。当地基的抗剪强度不足以支承上部结构的自
及生物的地基处方法； （2）可根据地基处理加固区的部位分为浅层地基处理方法、深层地基处
理方法和斜面土层处理方法三大类； （3）还可视用途将地基处理方法分为临时地基处理方法和永久地基处理
方法两种。
三、地基处理的特点
（1）大部分地基处理方法的加固效果不是在施工结束后就能全部发挥； （2）每一项地基处理工程都有它的特殊性； （3）地基处理是隐蔽工程，很难直接检验其加固效果。
地基处理(特殊土地基处理)
膨胀土多呈坚硬-硬塑状态，结构致密。膨胀土裂隙有竖 向、斜向和水平向三种。竖向裂隙常露出地表，干旱年常见贯 通的地裂隙，裂隙宽度不一，随深度的增加而逐渐减小。裂隙 间多充填有灰绿、灰白色粘土，裂面有蜡状光泽，有时可见土 体间相对运动的擦痕。
曲靖西昆曲高速路边坡灰色膨胀土及其中的收缩裂隙
317队院内新宿舍大楼地基灰白色膨胀土及其中的收缩裂纹 和光滑面
性氯化物中的NaCl，硫酸盐中的Na2SO4、MgSO4，重碳
酸盐中的NaHCO3和Ca（HCO3）2等。
3、膨胀土的主要工程特性
（1）多裂隙性 膨胀土中普遍发育有各种特定形态的裂隙，形成土体的裂 隙结构。 膨胀土的裂隙按成因类型可分为原生裂隙和次生裂隙。前 者多为闭合状的显微结构，次生裂隙多由原生裂隙发育而成， 有一定的继承性，但多为张开状，上宽下窄呈“V”形外貌。 膨胀土中的裂隙一般至少有2～3组以上，不同裂隙组合形 成膨胀土多裂隙结构体。
4、影响膨胀土胀缩变形的因素
（1）内部因素 ①粘土矿物和化学成分 含蒙脱石越多，其吸水和失水的活动性越强，胀缩变形也越
显著。同一种矿物，其膨胀性与其所吸附阳离子价有关，离
子价越低，则膨胀性越大。 膨胀土的化学成分以SiO2、Al2O3和Fe2O3为主，可以硅铝分子
比SiO2/（Al2O3+Fe2O3）来反映，比值越小，则土的胀缩变形
Vw - V0 ef 100% V0
式中：Vw—土样在水中膨胀稳定后的体积（cm3）； V0—土样的原有体积（cm3）。
（2）膨胀率δep
膨胀率是指原状土样在一定压力下浸水膨胀稳定后所增加的 高度与原始高度之比，用百分数表示：
hw - h0 ep 100% h0
式中：hw—土样在一定压力下浸水膨胀稳定后的高度（mm）；
特殊土地基
hz’—上述加压稳定后的土样，在浸水作用下，下沉 稳定后的高度(mm)；
h0—土样的原始高度(mm)；
②、自重湿陷量△zs(mm) 自重湿陷量△zs(mm)应按下式计算：
n
zs 0 zsihi i1
式中：δzsi—第i层土的自重湿陷系数； hi—第i层土的厚度(mm)； β0—因土质地区而异的修正系数。对陇西地区可取
特殊土地基
目录
第一章 第二章 第三章
特殊土概述 特殊土的岩土工程勘察 特殊土的地基处理
一、特殊土概述
1、定义：特殊土是指具有某些特殊成分、结构及 工程地质性质的土的总称。
2、类型：由于成土环境的不同，会造成具有不同 特性的土，常见的特殊土种类有：黄土、红粘土、 膨胀土、软土、盐渍土、冻土和填土等。
黄土在干燥时具有较高的强度，而遇水后表
现出明显的湿陷性，这是由黄土的特殊成分和结 构决定的。
（1）、黄土的物质组成
①、黄土的粒度成分：黄土中的粉粒成分占绝对 优势，约占60％以上，粘粒含量较少，一般只占 10～25％。我国黄土的粒度成分明显表现为自西 北向东南，由粗到细的变化规律。
②、黄土的矿物成分：可分为两大类，碎屑矿物和 粘土矿物。其中碎屑矿物占75％以上，主要是石英、 长石、碳酸盐矿物及云母；粘土矿物以伊利石和石 英为主。
湿陷性
裂隙发育，不 均匀性
软土
东南沿海，天津、上海、宁波、 滨海、三角洲沉积；湖泊沉积， 强度低，压缩 福州等，此外内陆湖泊地区也 地下水水位高，由水流搬运沉 性高，渗透性
有局部分布
积而成
小
膨胀土 云南、贵州、广西、四川、安 徽、河南等
盐渍土 新疆、青海、西藏、甘肃、宁 夏、内蒙古等内陆地区，此外 尚有滨海部分地区
特殊土地基有哪些特殊性
特殊土地基有哪些特殊性前面我们说过要选择在地质条件良好可以选择的场地从事工程建设，但是，我国土地辽阔，幅员广大，地质各异。
随着经济建设的蓬勃发展，较好不仅事先要选择在地质条件良好的场地从事建设，而且有时也不得不在地质条件不良的场地上进行建设。
例如软土就广泛分布在我国灰化土东南沿海、内陆平原和山区，如上海、天津、广州、昆明和武汉等，而这些城市的工程建设尤其是摩天大楼发展是相当快的。
特殊土是指在生存环境特定的环境和历史条件下沉积形成的土类。
特殊土地基和一般而言大部分带有地区特点，它包括软土、湿陷性土、膨胀土、填土、红粘土和冻土等地基，特殊土地基的性状一般均不稳定，用作建筑场地，在设计与施工中应做特殊的地基处理。
（1）软土软土指的是天然晶粒比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土，它包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等，基压缩系数一般大于0.5MPa-1;不排水抗剪强度一般小于30kPa。
软土是在静水或非常沉积缓慢的流水环境中沉积，经生物化学作用形成。
其成因类型有海岸沉积、湖泊沉积、河滩沉积和沼泽沉积，因此，分布很广，广泛分布在当前东南沿海、内陆平原和山区，但以沿海地区为主，特别是江河出海口的三角洲平原地带的盐碱土层面广而深厚。
软土的特性可归纳为"三高三低，即高含水量、高压缩性、高灵敏度;低密实度、低强度、低渗透性。
在岩土工程领域中，软土是备受关注的对象，其"三高三低"的特性在工程实践中最令工程感到不安。
尤其是一方面软土在外荷载作用下（或因基坑填埋而卸载时），地层结构受到扰动，软土强度会有很大降低，地层变形大且变形稳定时间阔，这给深基坑施工窘迫增加了很多困难。
工程实践业已说明，软土工程的水平加速度较之竖直压缩（沉降）更具威胁，所以软土中的深基坑工程的支护、降水和筑成的设计和施工也因其力学性状的特质而增大了难度，此类问题我们在后面的阐述再进一步讨论。
（2）填土填土是指由人类移去活动而堆填的土，按其物质组成和炭填方式，分为素填土、杂填土和冲填土第一类。
土力学与地基基础
4
12.1 软 土 地 基
软弱土是指抗剪强度较低、压缩性较高、渗透 性较小、天然含水率较大的饱和黏性土。常见 的软弱土有：淤泥、淤泥质土、泥炭和泥炭质 土和其他高压缩性的黏土及粉土等，其中淤泥 和淤泥质土是软弱土的主要类型。淤泥一般是 指天然含水率大于液限、天然孔隙比不小于1.5 的黏土，而淤泥质土则是指天然含水率大于液 限、天然孔隙比在1.0～1.5的黏土或粉土。这 些软弱土广泛分布在我国东南沿海地区和内陆 的江、河、湖沿岸及周边地区。
19
12.5.2 冻土的冻胀性指标
1. 冻胀量
2. 融陷
3. 融化压缩系数
4. 冻胀力
20
12.6 盐渍土地基
12.6.1 盐渍土的分类及腐
蚀性
1. 盐渍土的分类
2. 盐渍土的腐蚀性
1) 物理侵蚀 2) 化学腐蚀
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12.6.2 盐渍土的融陷性
1. 室内压缩试验
2. 现场浸水荷载 试验
22
12.7 山 区 地 基
膨胀土是土中黏粒成分主要由亲水性矿物组成， 具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性 的黏性土。虽然一般黏性土也都有膨胀、收缩 特性，但其变形量不大；而膨胀土的膨胀—收 缩—再膨胀的周期性变形特性非常显著，并给 工程带来危害，因而将其作为特殊土从一般黏 性土中区别出来。我国膨胀土分布很广，以云 南、广西、湖北、安徽、河北、河南等省(区)的 山前丘陵和盆地边缘最严重，此外，贵州、陕 西、山东、江苏、四川等地都有分布。
1. 岩溶形态
2. 岩溶地基处理措施
24
12.7.3 土洞
1. 土洞的形成
2. 土洞的探查
3. 处理方法
25
12.8 地震区的地基基础
5_特殊土地基
湿陷类型（自重湿陷或非自重湿陷）；
判断黄土地基的湿陷程度（强弱）
1.湿陷性黄土的判定 湿陷系数
在压缩仪中，原状试样在规定的压力 p作用下压缩稳定后测得试样高度
s
hp h'p h0
加水湿陷后的高度 土样的原始高度
测试压力p的规定：
自基础底面算起，10m内土层取pi=200kPa；
10m以下至非湿陷性土层顶面，取上覆土层饱和自重应
一般有肉眼可见的大孔隙。
黄土结构示意图
1-砂粒； 2-粗粉粒 3-胶结物；4-大孔隙
4.黄土的分布
黄土在我国分布很广，面积约64万平方公里。其中湿陷性黄 土约占3／4，遍及甘、陕、晋的大部分地区以及豫、宁、冀等部
分地区。此外，新疆和鲁、辽等地也有局部分布。
二、湿陷性黄土的成因及影响因素
1.成因
内因：黄土的结构特征与物质成分。
设计措施
选址：地形条件比较简单，土质分布均匀，胀缩性小； 建筑物：体形简单，设置沉降缝。高大建筑物可以利用
基底压力大于膨胀力的方法，消除膨胀变形；
排水，隔水措施； 挡土墙的高度不宜大于5m； 加强基础的整体刚度； 采用地基处理方法（换土垫层，土性改良，深基础）。
施工措施
施工中尽量减小地基中含水量的变化。
土样浸水膨胀 稳定后的高度
土样的原始高度 试验方法：对置于压缩仪中的原状土样，先逐级加荷到 按工程实际需要取定的最大压力，待下沉稳定后浸水并测得 其稳定膨胀量，然后按先前的加荷等级逐级卸荷至零，同时 测定各级压力下膨胀稳定时的土样高度变化值。
工程意义：评价地基的胀缩等级，计算膨胀土地基的变
形量以及测定膨胀力。通常膨胀土的膨胀率约为1%~4%。
（3）常见浅层塑性滑坡、地裂，新开挖坑（槽）壁易发
特殊土地基
9.5 岩溶与土洞
岩溶——可溶性岩石受水的化学和机械作 用而形成的溶洞。 土洞——岩溶地区上覆土层在地表水或地 下水作用下形成的洞穴。
岩溶分布
溶洞
黄龙岩溶
重庆武隆岩溶
岩溶地貌
全国岩溶塌陷分布图
岩溶塌陷
岩溶塌陷
土洞
土 洞
玉门关土洞
岩溶地基评价和处理措施
1、在调查的基础上进行地基稳定性评价 2、处理措施 （1）小洞和浅洞可用梁板跨越或填充； （2）大洞采用支撑； （3）裂隙采用灌注； （4）疏导地下水。
三 、湿陷性黄土地基的评价
1、湿陷起始压力——黄土即使浸水只发生压缩变形， 而不出现湿陷现象的界限压力
在设计非自重湿陷性黄土地基上荷载不大和土垫层时， 可适当选择基底尺寸和埋深、土垫层的厚度，使基底 压力或垫层底面的总压力不超过基底下土的湿陷起始 压力，以避免湿陷。
2、湿陷性黄土地基评价几个指标 符号 湿陷系数 自重湿陷量
（3）建筑体型简单。
2、结构措施——结构措施的目的是为提高建筑物适应
地基变形的能力。
3、地基处理措施 （1）充分利用地基承载力，缩小基底面积、 合理选择基底型式，以便增大基底压力， 减少地基膨胀变形。 （2）换土垫层 （3）改变基础型式 4、施工措施
9.4 红粘土地基
红粘土是碳酸盐岩系在炎热湿润气候 条件下红土化作用形成的高塑性粘土。 一、红粘土的工程特征 1、较高的粘粒含量使其具有高分散性和较 大孔隙比； 2、一般处于硬塑和坚硬状态； 3、较高的强度和较低的压缩性；
二、红粘土地基的评价
1、天然状态下红粘土膨胀量小，但有强失 水收缩性； 2、红粘土中常有溶洞或土洞，裂隙发育， 地基稳定性差。 3、地基承载力较高； 4、土层不均匀
浅谈几种特殊土地基及地基处理
浅谈几种特殊土地基及地基处理摘要城市化的建设拓展了建筑工程施工的范围。
施工空间的拓展就带来复杂地质结构的对工程基础施工的干扰。
在不同的区域技术人员将面对的是不同力学、微观特性的地质结构，尤其是一些特殊的土质和岩层的作业区域，给基础施工带来巨大的挑战。
在面对不同物理性质的特殊地基的时候。
必须在实地勘察的基础上采用最佳的方式对其进行处理，这样才能保证基础施工的质量。
关键词：特殊土质；地基；处理1特殊土及特殊土地基1.1特殊土概述特殊土是指特定地理环境或人为条件下形成的具有特殊性质的土，例如软弱性粘土、膨胀土、湿陷性黄土、液化土、这些土具有强度低、压缩性高、承载力低，或者本来强度高，但是遇水后，强度显著降低的特点。
这些土在工程中是会形成危险土基，造成上部结构物的损坏。
1.2良好地基对房屋建筑的重要性房屋建筑必须建筑在良好的地基上，尤其是近年来，高层建筑如雨后春笋般平地而起，高层建筑楼层高，重量大，巨大的重量都压在高层建筑的地基上，因此要求高层建筑地基必须要具有良好的承载力及抗压性。
同时高层建筑过高的高度使其承受着一定强度的风压力，因此要求高层建筑地基可以为高层建筑提供良好的抗横力作用。
同时，高层地基具有良好的抗震性，以便为高层建筑提供良好的抗震能力。
而不良的地基，如软土地基、液化地基、膨胀土地基等，在不良地基上建筑房屋会造成房屋由于沉降量不均匀发生倾斜、或者沉降量过大造成房屋下沉、塌陷。
所以，良好的地基对于房屋建筑是非常重要的。
2几种特殊土的工程特性及地基处理2.1软土地基的地基处理及工程措施软土地区的地基处理，应根据软土地区的特点、场地具体条件，并结合建筑物的结构类型，对地基的要求等，按有关方法、原则进行。
软土地区经常出现的处理方法有以下几种：（1）对暗滨、暗塘、墓穴、古河道的处理a、当范围不大时，一般采用基础加深或换垫处理；b、当宽度不大时，一般采用基础梁跨越处理；c、当范围较大时，一般采用短桩处理。
特殊土地基
4.膨胀土的胀缩性不同于一般粘性土，其膨胀—收缩— 再膨胀的周期性变形特性非常显著，使建造在其上的建筑物 随季节气候变化会反复不断地产生不均匀的抬升和下沉，导 致破坏。
建筑物的基础外移； 房屋转角处首先开裂，（山墙倒八字形缝，外纵墙下部水 平缝、地坪开裂等事故）。
二、膨胀土地基 （四）影响膨胀土胀缩变形的主要原因 1.主要内在因素 （1）矿物及化学成分。 （2）粘粒的含量。 （3）土的密度。 （4）含水量。 （5）土的结构。 2.主要外在因素 （1）气候条件。 （2）地形地貌。 （3）周围阔叶树的影响。 （4）日照程度。
一、湿陷性黄土地基
湿陷性黄土地基的工程措施
（一）地基处理措施 地基处理的目的在于破坏湿陷性黄土的大孔结构，以
便消除或部分消除黄土地基的湿陷性，从根本上避免或削 弱湿陷现象的发生。
常用的地基处理方法：垫层法、重锤夯实法、强夯法、 挤密法、预浸水法、化学加固法（单液硅化或碱液加固法） 等，也可采用将桩端进入非湿陷性土层的桩基础。
二、膨胀土地基
（一）膨胀土
一般指土中粘粒成分主要由强亲水性的矿物组成，同时具有 显著的吸水膨胀、失水收缩的特性，具有较大反复胀缩变形的 高塑性粘土。矿物成分主要是次生粘土矿物蒙脱石和伊利石。
我国膨胀土形成的地质年代大多数为第四纪晚更新世（Q3） 及其以前，少量为全新世（Q4），颜色呈黄、黄褐、红褐、灰 白或花斑等色，结构致密，为坚硬或硬塑状态。
5.膨胀土地基的工程措施主要从建筑、结构设计、地基 处理、施工措施等方面加以考虑。
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7.特殊土地基
7.3.1 黄土的特征和分布
定义：
黄土是一种产生于第四纪地质历史时期干旱条 件下的沉积物，主要呈黄色或褐黄色（包括原 生黄土及次生黄土）。 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，发生显著附加下沉，强度 也随之降低的，称为湿陷性黄土。 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；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。 8
4
7.特殊土地基
7.2.1 软土及其分布
分布 滨海环境沉积、海陆过渡环境沉积（三角洲沉积） 河流环境沉积、湖泊环境沉积和和沼泽环境沉积 山地型的软土，软岩风化产物和地表的有机物质 经水流搬运，沉积于低洼处，长期饱水软化或间 有微生物作用而形成。
5
7.特殊土地基
7.2.2 软土的工程特性及其评价
7.特殊土地基
7.4.1膨胀土的特性
定义： 膨胀土是土中粘粒成分主 要由亲水性矿物组成，同 时具有显著的吸水膨胀和 失水收缩两种变形特性的 粘性土。
特征： 裂隙发育。
22
7.特殊土地基
分布
23
7.特殊土地基
7.4.2 影响膨胀土胀缩变形的主要因素
内在机制 矿物成分。膨胀土含大量的蒙脱石、伊利石等亲水性
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7.特殊土地基
7.3.3 湿陷性黄土地基的勘察与评价
黄土地区的湿陷等级 • 湿陷性黄土地基的湿陷等级，应根据基底下各土 层累计的总湿陷量和计算自重湿陷量的大小按下 n 表确定。 n
zs 0 zsi hi
i 1
s si hi
i 1
湿陷类型 zs(cm) s(cm)
10
7.特殊土地基
黄土的物质成分
水的浸湿
• 黄土受水浸湿时，结合 水膜增厚楔入颗粒之间。 于是，结合水联结消失， 盐类溶于水中，骨架强 度随着降低，土体在上 覆土层的自重应力或在 附加应力与自重应力综 合作用下，其结构迅速 破坏，土粒滑向大孔， 粒间孔隙减少。这就是 黄土湿陷现象的内在过 程。 11
选择场地时应避开地质条件不良地段
建筑上力求体型简单
结构上应加强建筑物的整体刚度
加大基础埋深 施工措施 在施工中应尽量减少地基中含水量的变化 首先应采取排水措施，整治环境
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7.特殊土地基
7.5.1 土岩组合地基
定义： 下卧基岩表面坡度较大的 地基。 石芽密布并有出露的地基。 大块孤石地基。
2
7.特殊土地基
7.1 概
主要内容 软土 湿陷性黄土
述
膨胀土地基
土岩组合地基
冻土、盐渍土
3
7.特殊土地基
7.2.1 软土及其分布
软土 天然孔隙比大于或等于1.0，天然含水量大于液限， 压缩系数宜大于0.5MPa－1，不排水抗剪强度宜 小于30kPa，并且具有灵敏结构性的细粒土。其 包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。
湿陷性评价的意义和标准
意义：
• 查明黄土在一定压力下浸水后是否具有湿陷性 • 判别场地的湿陷类型 • 判定黄土地基的湿陷等级 标准：
• 我国《湿陷性黄土地区建筑规范》（GBJ25-90）
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7.特殊土地基
7.3.3 湿陷性黄土地基的勘察与评价
黄土湿陷性的判别 湿陷系数：单位厚度的土层，由
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7.特殊土地基
7.3.3 湿陷性黄土地基的勘察与评价
湿陷类型的划分
• 划分：《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：
zs 0 zsi hi
i 1
n
• 当 zs >7cm时为自重湿陷性黄土地基， zs ≤7cm时 为非自重湿陷性黄土地基。
7.特殊土地基
7.4.3 膨胀土地基勘察和评价
膨胀土的膨胀潜势
膨胀率ef /（％） 40≤ ef ＜65 65≤ ef ＜90 膨胀潜势 弱 中 强 破坏程度 轻 微 中 等 严 重
ef ≥90
膨胀土地基的胀缩等级
地基分级变形量 se/mm
15≤se＜35 35≤se＜70 se≥70
溶
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7.特殊土地基
发育条件和规律
具有可溶性岩层； 具有足够溶解能力 和足够流量的水； 地表水有下渗、地 下水有流动的途径。
地下暗河
落水洞
入口
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7.特殊土地基
7.5.2 岩
处理措施 清爆换填 梁板跨越 洞底支撑 水流排导
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石芽密布地基
7.特殊土地基
7.5.1 土岩组合地基
处理措施
结构措施 沉降缝 加密隔墙 增设圈梁 地基处理 换填 梁、板、拱跨越 褥垫
沥青 褥垫 基础 土层 基岩
图7-3 褥垫构造图
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7.特殊土地基
7.5.2 岩
定义 是指：可溶性岩层， 如石灰岩、白云岩、 石膏、岩盐等受水的 长期溶蚀作用，在岩 层中形成沟槽、裂隙、 石芽、石林和空洞， 以及由于空洞顶板塌 落使地表产生陷穴、 洼地等现象和作用的 总称。
于浸水在规定压力下产生的湿陷 量，它表示了土样所代表黄土层 的湿陷程度。
' hp hp
s
h0
湿陷性判别：我国《湿陷性黄土
地区建筑规范》按照国内各地经 验采用s=0.015作为湿陷性黄土 的界限值，s≥0.015定为湿陷性 黄土，否则为非湿陷性黄土。
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7.特殊土地基
湿陷系数的测定压力 试验时测定湿陷系数的压力p应采用黄土地基的实 际压力。 初勘阶段，建筑物的平面位臵、基础尺寸和埋深等 尚未确定，即实际压力大小难以预估。 《黄土规范》 规定：自基础底面（初勘时，自地面下1.5m）算起， 10m以上的土层应用200kPa；10m以下至非湿陷性 土层顶面，应用其上覆土的饱和自重应力（当大于 300kPa时，仍应用300kPa）；基底压力大于300kPa 时，宜用实际压力判别黄土的湿陷性
7.4.3 膨胀土地基勘察和评价
膨胀土地基的评价 膨胀土的判别 • 《膨胀土地区建筑技术规范》中规定，凡具有 下列工程地质特征的场地，且自由膨胀率 ef≥40%的土应判定为膨胀土。
• 裂隙发育，常有光滑面和擦痕，有的裂隙中充填着灰 白、灰绿色粘土。在自然条件下呈坚硬或硬塑状态； • 多出露于二级或二级以上阶地、山前和盆地边缘丘陵 地带，地形平缓，无明显自然陡坎； • 常见浅层塑性滑坡、地裂，新开挖坑（槽）壁易发生 坍塌等； 29 • 建筑物裂缝随气候变化而张开和闭合。
3－pds曲线
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7.特殊土地基
7.3.3 湿陷性黄土地基的勘察与评价
湿陷性评价： 湿陷起始压力： 根据现场载荷试验p-s曲线(压力与浸水下沉量 曲线)，取其转折点所对应的压力作为湿陷起始 压力。 湿陷性判别 当黄土所受压力低于这个数值，即使浸了水也 只产生压缩变形，而不会出现湿陷现象。
级
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
别
破坏程度
轻 微 中 等 严 重
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7.特殊土地基
7.4.4 膨胀土地基计算和工程措施
地基变形量计算 胀缩变形量
膨胀土地基的胀缩变形量可按下式计算 。
S epi si wi hi
i 1
n
31
7.特殊土地基
7.4.4 膨胀土地基计算和工程措施
设计措施
Vw Vo ef Vo
26
7.特殊土地基
7.4.3 膨胀土地基勘察和评价
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。 hw ho ep ho
线缩率
指土的竖向收缩变形与原状土样高度之比， 表示为
ho hi s 100% ho
7. 特殊土地基
7.特殊土地基
7.1 概
述
概念 区域性地基 特殊土地基、山区地基以及地震区地基等。 特殊土 由于生成时不同的地理环境、气候条件、地 质成因以及次生变化等原因，使一些土类具有 特殊的成分、结构和工程性质。 通常把这些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 。
在因素。因为只有土中存在着可能产生水分迁移的梯度 和进行水分迁移的途径，才有可能引起土的膨胀或收 缩 。 24
7.特殊土地基
白色蒙脱石
高岭石
蒙脱石
蒙脱石
伊利石
伊 利 石
高岭石
高 岭 石
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7.特殊土地基
Hale Waihona Puke 7.4.3 膨胀土地基勘察和评价
膨胀土的工程特性指标：
自由膨胀率 将人工制备的磨细烘干土样，经无颈漏斗注入 量杯，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ef称为自由膨胀率 。
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7.特殊土地基
7.4.3 膨胀土地基勘察和评价
收缩系数
利用收缩曲线直线收缩段可求得收缩系数s， 其定义为：原状土样在直线收缩阶段内，含水 量每减少1%时所对应的线缩率的改变值。
s s w
膨胀力
原状土样在体积不变时，由于浸水膨胀产生的 最大内应力，称为膨胀力pe。 28
7.特殊土地基
• 黄土中胶结物的多 寡和成分，以及颗 粒的组成和分布， 对于黄土的结构特 点和湿陷性的强弱 有着重要的影响。 • 胶结物含量
• 黄土中的盐类
7.特殊土地基
7.3.2 影响黄土地基湿陷性的主要因素
影响因素：
粘粒含量
孔隙比大小
含水量大小
外加压力
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7.特殊土地基