特殊土地基

第8章 特殊土地基
8.2 软土地基
软土(soft soil)：系指天然孔隙比大于或等于1.0，天然 软土(soft soil)：系指天然孔隙比大于或等于1.0， 1.0
含水量大于液限，并且具有灵敏结构性的细粒土。包括淤泥、 含水量大于液限，并且具有灵敏结构性的细粒土。包括淤泥、 淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。 淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。
第8章 特殊土地基
结构措施
①膨胀土地区宜建造3层以上的高层房屋以加大基底压 膨胀土地区宜建造 层以上的高层房屋以加大基底压 力，防止膨胀变形 ②较均匀的弱膨胀土地基可采用条形基础，若基础埋深 较均匀的弱膨胀土地基可采用条形基础， 较大或条基基底压力较小时，宜采用墩基； 较大或条基基底压力较小时，宜采用墩基； ③承重砌体结构可采用实心砖墙。 承重砌体结构可采用实心砖墙。 ④基础底部和房屋顶层宜设置圈梁 ⑤钢和钢筋混凝土排架结构、山墙和内隔墙应采用与柱 钢和钢筋混凝土排架结构、 基相同的基础型式；围护墙应砌置在基础梁上， 基相同的基础型式；围护墙应砌置在基础梁上，基础梁 底与地面之间宜留有10cm左右的空隙。 左右的空隙。 底与地面之间宜留有 左右的空隙
第8章 特殊土地基
一、黄土湿陷变形特性
黄土的湿陷变形： 黄土的湿陷变形：是指黄土受水湿陷后所引起的一种急 附加变形。 剧、大量的 附加变形。 黄土地基变形，一般包括两部分： 黄土地基变形，一般包括两部分： ※压缩变形：是指地基处于天然含水量时，由建筑 压缩变形：是指地基处于天然含水量时， 压缩变形 物荷载所引起的变形。 物荷载所引起的变形。 ※湿陷变形：是指当压缩变形尚未稳定或稳定以后， 湿陷变形：是指当压缩变形尚未稳定或稳定以后， 湿陷变形 建筑物荷载不变， 建筑物荷载不变， 而地基由于受水浸湿所引起的附 加变形。 加变形。
Sc(mm)
15≤ Sc <35 35≤ Sc <70
级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
Sc ≥70
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膨胀土地基变形量计算
S = ψ ∑ (δ epi + λsi ∆wi )hi
i =1
n
S j < [S j ]
第8章 特殊土地基
工程措施：根据当地的气候条件、地基胀缩等级、 工程措施：根据当地的气候条件、地基胀缩等级、场地 工程地质和水文地质条件，结合当地建筑施工经验， 工程地质和水文地质条件，结合当地建筑施工经验，因地 制宜采取综合措施，一般可从下面几个方面考虑： 制宜采取综合措施，一般可从下面几个方面考虑： • 建筑措施 •结构措施 结构措施 •地基处理 地基处理
∆δ s λs = ∆w
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4.
膨胀土地基的评价
1）膨胀土的判别δef≥40%，为膨胀土地基 ）膨胀土的判别 ， 2）膨胀土的膨胀潜势 ） 按自由膨胀率大小划分膨胀潜势强弱，即反映土体 按自由膨胀率大小划分膨胀潜势强弱， 内部积储的膨胀势能大小，来判别胀缩性的高低。 内部积储的膨胀势能大小，来判别胀缩性的高低。
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二、黄土地基的湿陷性评价
δs =
' hp − hp
h0
δ s < 0.015 δ s ≥ 0.015
非湿陷性黄土 湿陷性黄土
测定湿陷系数的压力p取值： 测定湿陷系数的压力 取值：200KPa，10m以上 取值 ， 以上 300KPa，10m以下 ， 以下 湿陷起始压力P 黄土发生湿陷的最小压力，现场、 湿陷起始压力Psh：黄土发生湿陷的最小压力，现场、室 内测试确定。 内测试确定。
检漏防水措施基础上，对防水地面、排水沟、 检漏防水措施基础上，对防水地面、排水沟、检漏管沟和井等 设施提高设计标准。 设施提高设计标准。
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3. 结构措施
结构措施是前两项措施的补充手段， 结构措施是前两项措施的补充手段，它包括建筑平面布置 力求简单，加强建筑上部结构整体刚度， 力求简单，加强建筑上部结构整体刚度，预留沉降净空等来 减小建筑物不均匀沉降或使结构物能适应地基的湿陷变形。 减小建筑物不均匀沉降或使结构物能适应地基的湿陷变形。
δef（%） 40≤δ 40≤δef <65 65≤δef <90 65≤δ δef ≥90
膨胀潜势 强 中 弱
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3）膨胀土地基的胀缩等级 ） 压力下测定土的膨胀率δ 计算地基分级变形量Sc， 以50KPa压力下测定土的膨胀率 ef <65计算地基分级变形量 ，作 压力下测定土的膨胀率 计算地基分级变形量 为划分膨胀等级的标准。 为划分膨胀等级的标准。
第8章 特殊土地基
第8章 特殊土地基
3. 膨胀土的工程特性指标
自由膨胀率δef：人工制备的烘干土，经充分吸水膨胀稳定 人工制备的烘干土，
后，则在水中增加的体积与原来体积之比，称为自由膨 则在水中增加的体积与原来体积之比， 胀率。 胀率。
Vw − V0 δ ef = V0
膨胀率δep：原状土在侧限压缩仪中，在一定压力下，浸水 ：原状土在侧限压缩仪中，在一定压力下，
i =1
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四、湿陷性黄土地基的工程措施
在湿陷性黄土地区进行建设， 在湿陷性黄土地区进行建设，地基应满足 承载力、湿陷变形、压缩变形和稳定性的要求。 承载力、湿陷变形、压缩变形和稳定性的要求。 1. 地基处理措施 常用的方法：垫层法、夯实法、挤密法、 常用的方法：垫层法、夯实法、挤密法、桩基 预浸水法、单液硅化或碱液加固法。 础、预浸水法、单液硅化或碱液加固法。
渗透性小，渗透系数一般为1× 渗透性小，渗透系数一般为 ×10-8~ 1×10-10m/s； × ； 具有显著的触变性和流变性。 具有显著的触变性和流变性。 触变性 不均匀性
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二、软土地基工程分析和评价
1. 判断地基产生失稳和不均匀变形的可能性。 判断地基产生失稳和不均匀变形的可能性。 2. 选择适宜的持力层和基础形式，当有地表硬壳层时， 选择适宜的持力层和基础形式，当有地表硬壳层时， 基础宜浅埋 3. 当建筑物相邻高低层荷载相差很大时，应分别计算各 当建筑物相邻高低层荷载相差很大时， 自的沉降，并分析其相互影响。当地面有较大面积堆 自的沉降，并分析其相互影响。 载时，应分析对相邻建筑物的不利影响。 载时，应分析对相邻建筑物的不利影响。
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地基处理
①换土垫层 ②增大基础埋深 ③石灰灌浆加固 ④桩基
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§8.5 山区地基和红粘土地基 一、土岩组合地基
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石芽密布并有出露的地基； 石芽密布并有出露的地基；大块孤石地基
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土岩组合地基的处理 结构措施 对建造在其上的长度较大或造型复杂的建筑物， 对建造在其上的长度较大或造型复杂的建筑物，宜用沉降缝将 建筑物分开。缝宽 建筑物分开。缝宽30~50mm，必要时应加强上部结构的刚度，如加 ，必要时应加强上部结构的刚度， 密隔墙，增设圈梁。 密隔墙，增设圈梁。 地理处理 •处理压缩性较高部分的地基，使之适应较低的地基（桩基础、 处理压缩性较高部分的地基，使之适应较低的地基（桩基础、 处理压缩性较高部分的地基 局部深挖、换填或用梁、 局部深挖、换填或用梁、板、拱跨越等）； 拱跨越等）； •处理压缩性较低部分的地基，使之适应压缩性较高的地基。 处理压缩性较低部分的地基，使之适应压缩性较高的地基。 处理压缩性较低部分的地基 （褥垫法） 褥垫法）
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2. 膨胀土的危害
1）胀缩变形使建筑物开裂、倾斜 ）胀缩变形使建筑物开裂、 2）使公路路基发生破坏，堤岸、 ）使公路路基发生破坏，堤岸、 路垫产生滑坡，涵洞、 路垫产生滑坡，涵洞、桥梁等 刚性结构物产生不均匀沉降， 刚性结构物产生不均匀沉降， 导致开裂。 导致开裂。 3）膨胀土边坡不稳定，地基会产生水平向和垂直向的 ）膨胀土边坡不稳定， 变形，坡地上的建筑物损坏要比平地上更严重。 变形，坡地上的建筑物损坏要比平地上更严重。
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一、特点
压缩性高，平均压缩系数在3× 之间； 压缩性高，平均压缩系数在 ×10-3~ 5×10-4KPa-1之间； × 抗剪强度低，其不排水强度约为10~20KPa，标准贯入 抗剪强度低，其不排水强度约为 ，
击数小于5，承载力标准值小于100KPa； 击数小于 ，承载力标准值小于 ；
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5. 地基的沉降量计算可采用分层总和法；也可采用土的应 地基的沉降量计算可采用分层总和法； 力历史的沉降计算方法。必要时应考虑土的次固结效应。 力历史的沉降计算方法。必要时应考虑土的次固结效应。 6. 在软土开挖、打桩、降水时，应按《岩土工程勘察规范》 在软土开挖、打桩、降水时，应按《岩土工程勘察规范》 有关规定进行。 有关规定进行。
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4.软土地基承载力应根据地区建筑经验，并结合下列因 软土地基承载力应根据地区建筑经验， 软土地基承载力应根据地区建筑经验 素综合确定： 素综合确定：
1) 软土成层条件、应力历史、结构性、灵敏度等力学特性及排 软土成层条件、应力历史、结构性、 水条件 2) 上部结构的类型、刚度、荷载性质、大小和分布，对不均匀 上部结构的类型、刚度、荷载性质、大小和分布， 沉降的敏感受性 3）基础的类型、尺寸、埋深、刚度等 ）基础的类型、尺寸、埋深、 4）施工方法和程序 ） 5）采用预压排水处理的地基，应考虑软土固结排水后强度的增 ）采用预压排水处理的地基， 长。
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三、建筑场地湿陷类型的划分
∆ zs = β 0 ∑ δ zsi hi
i =1 n
δ zsi
hz − hz' = ho
∆ zs (∆' zs ) ≤ 70mm ∆ zs (∆' zs ) > 70mm
n

非自重湿陷性黄土 自重湿陷性黄土
∆ s = ∑ βδ si hi