砂性土与湿陷性黄土工程特性及分类

合集下载

《土的分类及特殊土的工程地质性质》习题答案

《土的分类及特殊土的工程地质性质》习题答案

《土的分类及特殊土的工程地质性质》习题答案一、填空题1.根据《建筑地基基础设计规范》(GBJ 50007-2002)和《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001),作为建筑地基的土,可分为:岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土。

2.根据地质成因,可把土划分为残积土、坡积土、洪积土、冲积土、淤积土、冰积土和风积土、海积土等。

按堆积年代的不同,土可分为老堆积土、一般堆积土和新近堆积土。

3.分布在中国范围内的黄土,从早更新世开始堆积经历了整个第四纪,目前还未结束。

形成于早更新世(Q1)的午城黄土和中更新世(Q2)的离石黄土,称为老黄土;晚更新世(Q3)形成的马兰黄土及全新世下部( )的次生黄土,称为新黄土;全新世上部( )及近几十年至近百年形成的最新黄土,称为新近堆积黄土。

4.湿陷性黄土又可分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。

5.软土并非指某一特定的土,而是一类土的总称,一般包括软黏土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土和泥炭等。

6.冻土根据其冻结时间分为季节性冻土和多年冻土两种。

7.中国的多年冻土按地区分布不同分为两类:一类是高原型多年冻土,另一类是高纬度型多年冻土。

二、名词解释1.碎石土:是指粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量50%的土。

2.砂土:是指粒径大于2mm的颗粒质量不超过总质量50%的土,且粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量50%的土。

3.粉土:是指塑性指数小于等于10且粒径大于0.075mm颗粒质量不超过总质量50%的土。

4.黏性土:是指塑性指数大于10的土。

5.人工填土:是指由于人类活动堆填而形成的各类土。

6.黄土:黄土是第四纪以来,在干旱、半干旱气候条件下形成的一种特殊的陆相松散堆积物。

7.黄土的湿陷性:黄土在一定压力下受水浸湿,土结构迅速破坏,并产生显著附加下沉的性质称为黄土的湿陷性。

8.软土:软土是指天然含水量大,压缩性高,承载力低,抗剪强度低的呈软塑~流塑状态的黏性土,如淤泥等。

土的工程分类和特殊土的工程地质特征

土的工程分类和特殊土的工程地质特征
常呈蜂窝状结构,常有很多裂隙(网状裂隙)、结核和土洞。
(三)工程地质性质的基本特点
1、高塑性和分散性
液限一般为50~80%,塑限为30~60%,塑性指数一般为20~50%。
2、高含水率、低密度
天然含水率一般为30%~60%,饱和度>85%,密实度低,大孔隙明显,孔隙比>1.0;液性指数一般都小于0.4;坚硬和硬塑状态。
国内外的土质分类方案很多,归纳起来有三种不同体系,一是按粒度成分,一种是按塑性指标,一种是综合考虑粒度和塑性的影响。
二、土的分类
(一)按地质成因分类:
土按地质成因可分为:残积、坡积、洪积、冲积、冰积、风积等类型。
(二)按颗粒级配和塑性指数分类
土按颗粒级配和塑性指数可分为碎石土、砂土、粉土和粘性土。
1.土按颗粒大小分类
上部为坡积,下部为残积的情况居多。
主要分布在云南、贵州、广西、安徽、四川东部等。
(二)成分和结构特征
红粘土的粘粒组分(粒径<0.005mm)含量高,一般可达55~70%,粒度较均匀,高分散性。
粘土颗粒主要是多以高岭石和伊利石类粘土矿物为主。
主要化学成分为:SiO2(33.5~68.9%)、Al2O3(9.6~12.7%)、Fe2O3(13.4~36.4%)、硅铝率一般均小于2。
0.7~2,弱
胀缩总率以 表示,并按下式计算:
式中: :在压力0.5MPa时的膨胀率,%
:土的收缩系数
:土的天然含水量
:土在收缩过程中含水率的下限值,%
如式中 为负值时,按负值考虑,如 大于8%时按8%考虑,小于0时按0考虑。
式中收缩系数 可通过收缩试验测得,它是土的收缩曲线的直线部分的斜率,即:
式中 :与 相应的收缩率之差

湿陷性黄土的工程特性

湿陷性黄土的工程特性

湿陷性黄土的工程特性湿陷性黄土是一种特殊性质的土,其土质较均匀、结构疏松、孔隙发育。

在未受水浸湿时,一般强度较高,压缩性较小。

当在一定压力下受水浸湿,土结构会迅速破坏,产生较大附加下沉,强度迅速降低。

故在湿陷性黄土场地上进行建设,应根据建筑物的重要性、地基受水浸湿可能性的大小和在使用期间对不均匀沉降限制的严格程度,采取以地基处理为主的综合措施,防止地基湿陷对建筑产生危害。

湿陷性黄土的颗粒组成我国湿陷性黄土的颗粒主要为粉土颗粒,占总重量约50~70%,而粉土颗粒中又以0.05~0.01mm的粗粉土颗粒为多,占总重约40.60%,小于0.005mm的粘土颗粒较少,占总重约14.28%,大于0.1mm的细砂颗粒占总重在5%以内,基本上无大于0.25mm的中砂颗粒。

从以下表1可见,湿润陷性黄土的颗粒从西北向东南有逐渐变细的规律。

表l 湿陷性黄土的颗粒组成单位:mm土的湿度和密度湿陷性黄土之所以在一定压力下受水时产生显著附加下沉,除上述在遇水时颗粒接触点处胶结物的软化作用外,还在于土的欠压密状态,干旱气候条件下,无论是风积或是坡积和洪积的黄土层,其蒸发影响深度大于大气降水的影响深度,在其形成过程中,充分的压力和适宜的湿度往往不能同时具备,导致土层的压密欠佳。

接近地表2--3米的土层,受大气降水的影响,一般具有适宜压密的湿度,但此时上覆土重很小,土层得不到充分的压密,便形成了低湿度、高孔隙率的湿陷性黄土。

湿陷性黄土在天然状态下保持低湿和高孔隙率是其产生湿陷的充分条件。

我国湿陷性黄土分布地区大部分年平均降雨量约在250~500mm,而蒸发量却远远超过降雨量,因而湿陷性黄土的天然湿度一般在塑限含水量左右,或更低一些。

表3 我国湿陷性黄土的天然含.it~mm,液限值湿陷性黄土地基处理湿陷性黄土地基处理的目的主要是通过消除黄土的湿陷性,提高地基的承载力。

常用的地基处理方法有:土或灰土垫层、土桩或灰土桩、强夯法、重锤夯实法、桩基础、预浸水法等。

第一节湿陷性黄土

第一节湿陷性黄土

• 2.黄土的结构与构造 • 形成初期,季节性的少量雨水把松散的 粉粒粘聚起来,而长期的干旱使水分不 断蒸发,于是少量的水分以及溶于水中 的盐类都集中到较粗颗粒的表面和接触 点处,可溶盐逐渐浓缩沉淀而成为胶结 物,形成以粗粉粒为主体骨架的蜂窝状 大孔隙结构
黄土结构示意图
由于黄土是在干旱半干旱的气候条件下形 成的,随着干旱季节的来临,黄土因失 去大量水分而体积收缩,在土体中形成 许多竖向裂隙,使黄土具有了柱状构造。 雨季来临,大气降水将黄土中的水溶性盐 类物质溶解并沿着土中的孔隙下渗,干 旱季节来临时土中的水分蒸发逃逸,溶 解的盐类物质在水分蒸发的同时于下渗 线附近重新结晶并残存下来。
第一节 湿陷性黄土 黄土按成因分为:原生黄土和次生黄土。 由风力堆积,又未经次生挠动,不具层 理的为原生黄土。 由风力以外的其他原因而成,常具有层 理或砾石、砂类层,称为次生黄土。 黄土在一定压力下受水浸湿后,结构迅速 破坏,这种性能称为湿陷性。湿陷性是 黄土独特的工程地质性质。
• 二、黄土地层的划分 • 我国黄土的形成经历了地质时代中的整个第四纪时 期,按形成的年代可分为老黄土和新黄土 。
计算时土层厚度自基底(初勘时从地面下 1.5m)算起;对非自重湿陷性黄土地基, 累计算到其下5m,对自重湿陷性黄土地 s 0.015 基,根据地区经验确定。其中 的土层不计。
例题
湿陷性黄土地基的湿陷等级
湿陷类型 非自重湿陷性 场地
计算自重湿 陷量△zs(mm)
自重湿陷性场地
总湿陷量△s(mm)
如基底压力大于300时,仍用实际压力判别 黄土的失陷性。 2、湿陷起始压力和失陷起始含水量
双线法测定湿陷起始压力
黄土的湿陷量与所受压力有关,存在一个 压力界限,压力低于这个数值,黄土浸 水也不会湿陷,这个压力为湿陷其始压 力。 p s s 0.015 曲线上取 所对应的压力作为湿陷其始压力。 黄土的湿陷其始含水量在外荷载或自重作 用下,受水浸湿开始出现湿陷现象时的 最低含水量。

湿陷性黄土区管道施工

湿陷性黄土区管道施工
3
钢管、铸铁管做砼垫层,塑料管做砂垫层。 II、III级湿陷性:做防漏沟检漏井,柔性接口 。暖气沟安防漏沟要求做。 2、室外管道 (1)钢管、铸铁管做砼垫层,塑料管做砂垫 层。防护范围室外4米。 (2)距离建筑物4米,不满足按室内要求做 。
4
湿陷性黄土区管道施工理性能 遇水塌落,体积缩小,强度降低。 1.2 分类分级 自重湿陷性,非自重湿陷性。 I级,II级,II级。 非自重湿陷性含I级、II级。 自重湿陷性含II级、III级。
2
2、管道施工
2.1 执行规范 GB50025-2004《湿陷性黄土地区建筑规范》 2.2 工程做法 2.2.1 地基处理 换土,灰土,结构加强,防水。 2.2.2 管道敷设 1、室内 I级湿陷性,打灰土、做垫层,柔性接口。

湿陷性黄土的地基处理

湿陷性黄土的地基处理

湿陷性黄土的地基处理我国湿陷性黄土的分布面积约占我国黄土总面积的60%,大部分分布在黄河中游地区,土层厚度从几米到十几米,最后达30多米。

本文主要阐述了黄土湿陷性的判定、湿陷性黄土地基湿陷等级的评定以及常用的湿陷性黄土地基的处理措施。

针对不同湿陷性黄土地基的特性,采取相应的地基处理措施。

标签:湿陷性黄土;判定;湿陷等级;地基处理措施1、黄土地基湿陷性原因及分类1.1原因分析黄土在我国一般分布于中部、西部和西北部,属于干旱、半干旱氣候条件下长期作用产生的特殊性质的土。

黄土中粉粒分布概率达到六成以上,富含大量的硫酸盐、碳酸盐等物质,具有孔隙率高的特点,可保持直立的边坡状态。

黄土形成期间,受降雨条件的影响,导致松散的颗粒大量集聚在一起,长期干旱气候导致颗粒内部水分大量蒸发,最终结果是少量水分连接内部盐分,形成了粗颗粒接触连接的形式,即为沉淀类别的胶结物。

随着时间延长,含水量进一步降低,土体颗粒之间的距离变小,内部引力、结合力、毛细作用下的连接力增大,引起土颗粒之间的抵抗作用增加,降低了土粒之间的密实度,形成多孔隙形式的粗粉土颗粒。

大量的工程实践与研究表明,黄土结构、物质特性是湿陷的主要原因,水分子之间的作用力、浸润效果是产生湿陷的次要原因,也是外部的主要影响因素。

黄土在受水浸润状况下,土体之间的可溶性盐发生软化、水解状况,导致聚集物支撑骨架的强度下降,土体受自身重力、外界压力的影响致使结构破坏,进而发生土颗粒滑移现象,导致大量的附加作用产生沉陷结果,称为湿陷性黄土。

1.2黄土地基湿陷性的分类理论上,对湿陷系数<0.015的黄土定义为非湿陷性黄土,湿陷系数≥0.015的黄土称为湿陷性黄土,可分为自重湿陷和非自重湿陷两大类。

黄土受外部水浸湿的影响产生沉陷的为自重湿陷,受自身重力与外界压力共同影响产生湿陷的为非自重湿陷。

针对上述两种类型的黄土,需要进行室内浸水(饱和)压缩试验,以保证对其理论湿陷系数的精确定量化分析。

土的工程地质性质 如残积土、坡积土

土的工程地质性质    如残积土、坡积土

土的工程地质性质一、土的成因类型特征根据土的地质成因,土可分为残积土、坡积土、洪积土、冲积土、湖积土、海积土、冰积及冰水沉积土和风积土等类型。

一定成因类型的土具有一定的沉积环境、具有一定的土层空间分布规律和一定的土类组合、物质组成及结构特征.但同一成因类型的土,在沉积形成后,可能遭到不同的自然地质条件和人为因素的变化,而具有不同的工程特性。

1. 残积土形成原因:岩石经风化后未被搬运的原岩风化剥蚀后的产物,其分布主要受地形的控制,如在宽广的分水岭地带及平缓的山坡,残积土较厚.工程特征:一般呈棱角状,无层理构造,孔隙度大;存在基岩风化层(带),土的成分和结构呈过渡变化.工程地质问题:(1)建筑物地基不均匀沉降,原因土层厚度、组成成分、结构及物理力学性质变化大,均匀性差,孔隙度较大;(2)建筑物沿基岩面或某软弱面的滑动等不稳定问题,原因原始地形变化大,岩层风化程度不一.2. 坡积土形成原因:经雨雪水洗刷、剥蚀、搬运,及土粒在重力作用下顺着山坡逐渐移动形成的堆积物,一般分布在坡腰上或坡脚下,上部与残积土相接。

工程特征:具分选现象;下部多为碎石、角砾土;上部多为粘性土;土质(成分、结构)上下不均一,结构疏松,压缩性高,土层厚度变化大。

工程地质问题:建筑物不均匀沉降;沿下卧残积层或基岩面滑动等不稳定问题.3。

洪积土形成原因:碎屑物质经暴雨或大量融雪骤然集聚而成的暂时性山洪急流挟带在山沟的出口处或山前倾斜平原堆积形成的洪积土体.山洪携带的大量碎屑物质流出沟谷口后,因水流流速骤减而呈扇形沉积体,称洪积扇.工程特征:具分选性;常具不规划的交替层理构造,并具有夹层、尖灭或透镜体等构造;近山前洪积土具有较高的承载力,压缩性低;远山地带,洪积物颗粒较细、成分较均匀、厚度较大。

工程地质问题:洪积土一般可作为良好的建筑地基,但应注意中间过渡地带可能地质较差,因为粗碎屑土与细粒粘性土的透水性不同而使地下水溢出地表形成沼泽地带,且存在尖灭或透镜体。

各种土的工程性质

各种土的工程性质
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。
软土处理
预压固结、换土垫层法、深层搅拌法等
冻土
定义:温度≤0℃,并含有冰的岩土体 冻土的分类
季节性冻土 受季节影响,冬冻夏融,呈周期性冻结和融 化的土 连续三年冻结而融化的土
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
常用的地基处理方法:
换土垫层法 强夯法 土(或灰土或水泥土)桩挤密法 预浸水法
深基础或桩基础
膨 胀 土
1 膨胀土的定义与分布
定义:含有大量的强亲水性矿物成分,同时具有显著 吸水膨胀和失水收缩往复可逆变形的高塑性黏土。
多年冻土
冻胀危害及机理
冻结区
冻 深 毛细区
地下水
冻胀丘
随冻结面向下发展,当冻结层上水的压力大于上覆土层强度时,地 表就发生隆起,便形成冻胀丘。
冰椎
影响冻土性质的因素
处于长期稳定冻结状态的冻土,具有低压缩性和高强 度。但是认为的工程往往将破坏土层的水和热的平衡; 冻结土与未冻结土的体积比叫做冻胀率n,冻胀率越大 ,冻胀和融沉越强;
e≥1.5时,称淤泥,1.5>e≥1.0时,称淤泥质土。
组成和结构特征
粒度成分主要为粉粒和黏粒,黏粒含量达30%-60%;矿物成分主要为
石英、长石、白云母及大量蒙脱石、伊利石等黏土矿物,少量溶盐和
大量有机质;蜂窝状或絮状结构;层理发育、常具有薄层状结构。
物理力学指标
①天然含水量高、天然含水量大于液限,孔隙比大 ②透水性低 ③高压缩性 ④抗剪强度低 ⑤触变性和蠕变性 工程地质评价

湿陷性黄土

湿陷性黄土

一、概念黄土是在第四纪形成的一种特殊的陆相疏松堆积物,颗粒成分以粉粒为主,富含碳酸钙,多孔隙,颜色一般呈棕黄、黄色或黄褐色。

土中含易溶盐类,其中以碳酸盐含量最多,遇水易冲蚀、崩解、湿陷。

黄土按其湿陷特征可分为非湿陷性黄土、湿陷性黄土。

湿陷性黄土是一种非饱和的欠压密土,具有大孔和垂直节理,在天然湿度下,其压缩性较低,强度较高,但遇水浸湿时,土的强度显著降低,在附加压力与土的自重压力下引起的湿陷变形,是一种下沉量大、下沉速度快的失稳性变形,对建筑物的危害性大。

(湿陷性黄土又分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土)。

我国湿陷性黄土的颗粒主要为粉土颗粒,占总重量约50~70%,而粉土颗粒中又以0.05~O .01ram 的粗粉土颗粒为多,占总重约40.60%,小于0.005ram 的粘土颗粒较少,占总重约14.28%,大于0.1rnm 的细砂颗粒占总重在5%以内,基本上无大于0.25mm 的中砂颗粒。

西宁地区的湿陷性黄土是粉质土,且低阶地一般为粉质亚粘土为主,高阶地以粉质亚砂土为主。

西宁市区内的湿陷性黄土进行湿陷类型、湿陷等级划分,河谷低阶地的湿陷性黄一般为I 一Ⅱ级非自重湿陷,高阶地多为Ⅱ级非自重湿陷,洪积裙多为I 一Ⅱ级自重湿陷,黄土丘陵边缘地带多为Ⅲ级自重湿陷。

1.黄土湿陷性判定通过室内压缩试验在一定压力下的湿陷程度。

湿陷性系数's ()/p p o h h h δ=-δs ≧0.15 湿陷性黄土δs<0.15 非湿陷性黄土2.湿陷类型判别1)自重湿陷性判别(在饱和自重压力下的湿陷程度)自重湿陷性系数δzsδzs ≧0.015 自重湿陷性黄土δzs<0.015 非自重湿陷性黄土2)场地湿陷类型(实测自重湿陷量或计算自重湿陷量Δzs )s si o i z z h βδ∆=∑Δzs ≧7cm 自重湿陷性黄土场地Δzs <7cm 非自重湿陷性黄土场地3.湿陷等级判别(总湿陷量s ∆、自重湿陷量Δzs )s si i h βδ∆=∑通常:s ∆≧50,Δzs ≧30可判定为Ⅲ级,30<s ∆<50,7<Δzs <30可判定为Ⅱ级二、工程特性1.湿陷性:在天然含水量时往往具有较高的强度和较小的压缩性,但在浸水后,在土的自重或外部荷载或二者的共同作用下,其结构很快破坏,发生剧烈变形,强度也随之迅速降低,亦即黄土的湿陷性。

浅谈湿陷性黄土地基的危害及处理

浅谈湿陷性黄土地基的危害及处理

浅谈湿陷性黄土地基的危害及处理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。

1.主要分为以下三大类:1.1湿陷性黄土: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。

1.2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。

1.3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。

2.黄土湿陷的原因:2.1水的浸湿: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。

2.2黄土的结构特征:季节性的短期雨水把松散干燥的粉粒粘聚起来,而长期的干旱使土中水分不断蒸发,于是,少量的水分连同溶于其中的盐类都集中在粗粉粒的接触点处。

可溶盐逐渐浓缩沉淀而成为胶结物。

随着含水量的减少土粒彼此靠近,颗粒间的分子引力以及结合水和毛细水的联结力也逐渐加大。

这些因素都增强了土粒之间抵抗滑移的能力,阻止了土体的自重压密,于是形成了以粗粉粒为主体骨架的多孔隙结构。

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。

2.3物质成分: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。

胶结物含量大,可把骨架颗粒包围起来,则结构致密。

粘粒含量多,并且均匀分布在骨架之间也起了胶结物的作用。

西北地区湿陷性黄土工程特性综合评价与地基处理试验研究

西北地区湿陷性黄土工程特性综合评价与地基处理试验研究

西北地区湿陷性黄土工程特性综合评价与地基处理试验研究引言西北地区是我国黄土分布较为集中的地区之一,其中湿陷性黄土因其特殊的物理力学性质对工程建设具有重要影响。

本文旨在综合评价西北地区湿陷性黄土的工程特性,并提出相应的地基处理措施,为工程建设提供科学依据。

湿陷性黄土工程特性湿陷性黄土是指其在水分变化下引起显著体积塑性变形的黄土。

西北地区湿陷性黄土具有以下特性:1. 高含水量湿陷性黄土的含水量较高,常在液态状态下存在。

由于吸附力、毛细作用等因素,黄土颗粒与水分子间存在较强的黏结作用,使得黄土表现出较高的塑性和粘性。

2. 显著的膨胀性湿陷性黄土在含水量增加时会发生膨胀,体积塑性变形明显,可导致地面沉降和结构破坏。

湿陷性黄土的膨胀性是由其颗粒结构和黄土矿物成分所决定的。

3. 塑性变形能力强湿陷性黄土具有较强的塑性变形能力,易形成可塑性流动层。

当工程上施加载荷时,黄土会发生流动,导致地基沉降。

塑性变形能力是湿陷性黄土不稳定性的主要表现之一。

4. 含砂量较高湿陷性黄土通常含有一定量的砂粒,并具有较高的含砂量。

砂粒对湿陷性黄土的工程特性产生较大影响,更易引起结构沉降和地面变形。

地基处理试验研究为了解决湿陷性黄土引起的工程问题,需要进行地基处理试验研究,以提高工程建设的稳定性和安全性。

以下是几种常见的地基处理方法:1. 固结预压法固结预压法通过施加垂直荷载,使湿陷性黄土在初期固结,减小其孔隙比和含水量,降低其膨胀性和塑性变形能力。

这种方法适用于湿陷性黄土地区的大型基础工程。

2. 加固处理法加固处理法主要是利用灌浆加固、土工合成材料、桩基础等方式加强湿陷性黄土地基的抗震和抗变形能力。

通过增加地基的强度和刚度,降低黄土的塑性变形能力和膨胀性。

3. 隔离处理法隔离处理法通过在湿陷性黄土地基上设置隔离层,将黄土与结构物隔离开,减小湿陷性黄土对结构物的影响。

隔离层可以采用高强度的土工合成材料或混凝土板等。

4. 排水处理法排水处理法通过在湿陷性黄土地基中设置排水系统,将地下水排泄,减小黄土的含水量和湿陷性。

第三章____土的物理性质与工程分类.

第三章____土的物理性质与工程分类.

3. 4.
1. 无粘性土的密实度
土的密实度指单位体积土中固体颗粒的含量。根据 土颗粒含量的多少,天然状态下的砂、碎石等处于从紧 密到松散的不同物理状态。无粘性土的密实度与其工程 性质有着密切关系
1)相对密实度Dr
砂土在最松 散状态时的 孔隙比
emax e Dr emax emin
砂土在天然状 态下孔隙比
按工程特性分
根据有机质含量分类
特殊性岩土
1.软土 —— 主要由细粒土组成的孔隙比大(一般 大于1),天然含水率高(接近或大于液限),压缩性 高(a>0.5MPa)和强度低的土. ①淤泥 —— 天然含水率大于液限,天然孔隙比 大于或等于1.5。 ②淤泥质土 —— 天然含水率大于液限,天然孔 隙比大于1而小于1.5
d.粘性土的分类
根据堆积时代分
1)老堆积土:第四纪更新世Q3及其以前 2)一般堆积土:全新世堆积 3)新近堆积土:全新世以后 IP>17 粘土;
根据塑性指数Ip分
17≥IP>10粉质粘土; IP≤10粉土或砂类土 湿陷性土 、红粘土 、软土(包括淤 泥和淤泥质土)、 多年冰土、膨胀土 、盐滞土 、混合土 、填土污染土等 无机土 :Q<5% 有机质土 :5%≤Q≤10% 泥炭质土 :10%<Q≤60% 泥炭 :Q>60%
块石
卵石 碎石
棱角形为主
圆形及亚圆形为主 棱角形为主
圆砾
角砾
圆形及亚圆形为主
棱角形为主
粒径大于2mm的颗粒 含量超过全重50%
注:定名时应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定
c.砂土的分类 粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%的土,且粒 径大于0.075mm的颗粒含量超过全重50%的土称为砂土

基础工程课题之湿陷性黄土

基础工程课题之湿陷性黄土

黄土湿陷性评价
黄土的变形特性
压缩变形
浸水前黄土在压力作用下的竖向 变形 黄土在压力和浸水共同作用下, 黄土在压力和浸水共同作用下, 由于结构破坏而产生的竖向变形, 由于结构破坏而产生的竖向变形, 一般变形量大而且产生迅速 黄土在压力和渗透水长期作用下, 黄土在压力和渗透水长期作用下, 主要由于盐类溶滤和湿陷后剩余 孔隙继续压密而产生的湿陷变形
土(或灰土)垫层是一种浅层处理湿陷性黄土地基的 或灰土) 传统方法,我国已有2000多年的应用历史,在湿陷性 多年的应用历史, 传统方法,我国已有 多年的应用历史 黄土地区使用较广泛,具有因地制宜, 黄土地区使用较广泛,具有因地制宜,就地取材和施 工简便等特点。实践证明, 工简便等特点。实践证明,经过回填压实处理的黄土 地基湿陷性速率和湿陷量大大减少,一般表土垫层的 地基湿陷性速率和湿陷量大大减少, 湿陷量减少为1~ 湿陷量减少为 ~3cm,灰土垫层的湿陷量往往小于 , 1cm,垫层法适用于地下水位以上,对湿陷性黄土地 ,垫层法适用于地下水位以上, 基进行局部或整片处理, 基进行局部或整片处理,可处理的湿陷性黄土层厚度 在1~3m,垫层法根据施工方法不同可分为土垫层和 ~ , 灰土垫层,当同时要求提高垫层土的承载力及增强水 灰土垫层, 稳定时,宜采用整片灰土垫层处理。 稳定时,宜采用整片灰土垫层处理。
总湿陷量按自重应力和附加应力计算
n
-----第i层土在规定压力200KPa或300KPa 层土在规定压力200KPa或 200KPa WPi----时的湿陷系数; 时的湿陷系数; ----第 层土的厚度。 hi----第i层土的厚度。 计算总湿陷量时,土层厚度从基础底面算起。 计算总湿陷量时,土层厚度从基础底面算起。 对于非自重湿陷地区,则累计到基底下5m 5m或 对于非自重湿陷地区,则累计到基底下5m或 压缩层为止;对于自重湿陷地区, 压缩层为止;对于自重湿陷地区,应算到非 湿陷性土层为止。 湿陷性土层为止。

各类土的工程质特性

各类土的工程质特性

各类土的工程质特性第一节一般土的工程地质特征巨粒土和含巨粒土一般土按粒度粗粒土:砾类土粒间无连结或有微弱水连结-无粘性土砂类土细粒土---含较较多粘粒,有结合水,具粘性---- 粘性土。

一、砾类土砾类土:砾粒组60㎜≥d>2㎜质量多于总质量50%者组成:岩屑、石英、长石等原生矿物特点:1)颗粒大,呈单粒结构2)常具有孔隙大、透水性强、压缩性低、,内磨擦角大、抗剪强度高3)可作为混凝土的粗骨料和辅路材料二、砂类土砂类土:砾粒组质量小于或等于总质量50%的粗粒土。

组成:石英、长石及云母等原生矿物。

特点:1)单粒结构2)透水性强、压缩性低、强度较高3)粗中砂土可作为混凝土骨料,细砂土粉砂土不可。

三、细粒土细粒土:细粒组(d≤0。

075㎜)质量多于或等于总质量50%的土。

组成:含一定数量亲水性较强的粘土矿物。

特点:具团聚结构,孔隙细小而多,压缩量大,抗剪强度取决于内聚力(c),ф较小。

第二节几种特殊土的工程地质特征特殊土是指某些具有特殊物质成分与结构,而且工程地质性质也比较特殊的土。

一、淤泥类土淤泥类土指在静水或水流缓慢的环境中沉积,有微生物参与作用的条件下形成的含较多有机质,疏松较弱(e>1,W>W L)的细粒土:e>1.5的称淤泥。

1.5>e>1。

为淤泥质土。

(一)淤泥类土的成因及分布1、沿海沉积的淤泥类土2、内陆和山间湖盆地以山前谷地沉积的淤泥类土。

(二)淤泥类土地的成分及结构特征长石、石英、白云母及大量蒙脱、伊利石等粘土矿物,含少量水溶盐,有机质含量较高。

具蜂窝状,絮状结构,疏松多孔、具有薄层构造。

(三)、淤泥土地工程地质性质的基本特点.1) 高e,高W,W>W L2) 透水性极弱,渗透系数一般为I*10-6----I*10-8cm/s3) 高压缩性:a1-2=0.7—1.5Mpa-1,且随含水率增大而增大4) 抗剪强度很低,且与加荷速度和排水固体条件有关淤泥类土的成分和结构是决定其工程地质性质的根本原素。

湿陷性黄土地基处理

湿陷性黄土地基处理

湿陷性黄土地基处理一、黄土的分布及特征黄土分布广泛,在欧洲、北美、中亚等地均有分布面积达1300万km2,占地球面积2.5%以上。

我国是黄土分布面积最大的国家,总面积约64万km2。

西北、华北、山东、内蒙古及东北等地均有分布。

黄河中游的陕、甘、宁及山西、河南等省黄土面积广、厚度大,属黄土高原。

黄土是以粉粒为主,含碳酸盐,具有大孔隙,质地均一,无明显层理而有显著垂直节理的黄色陆相沉积物。

典型黄土具备以下特征:○1颜色为淡黄、褐黄和灰黄色。

○2以粉土颗粒(0.075~0.005 mm)为主,约占60%~70% 。

○3含各种可溶盐,主要富含碳酸钙,含量达10%~30%,对黄土颗粒有一定的胶结作用,常以钙质结核的形式存在,又称姜石。

○4结构疏松,孔隙多且大,孔隙度达33%~64%,有肉眼可见的大孔隙、虫孔、植物根孔等。

○5无层理,居柱状节理和垂直节理,天然条件下稳定边坡近直立。

○6具有湿陷性。

二、黄土的成因及分类黄土按成因分为原生黄土和次生黄土,一般认为不具层理的风成黄土为原生黄土。

原生黄土经过流水冲刷、搬运和重新沉积而形成的为次生黄土,具有层理,并含有较多的砂砾和细砾。

黄土一般分为湿陷性黄土、非湿陷性黄土。

在一定压力下受水浸湿,土结构迅速破坏,并产生显著附加下沉的黄土称之为湿陷性黄土;在一定压力下受水浸湿,无显著附加下沉的黄土称之为非湿陷性黄土。

湿陷性黄土又分为自重湿陷性黄土、非自重湿陷性黄土。

由于各地区黄土形成时的自然条件差异较大,因此其湿陷性也有较大差别,有些湿陷性黄土受水浸湿后的土的自重压力下就产生湿陷,而另一些黄土受水浸湿后只有在土的自重压力和附加压力共同作用下产生湿陷,前者称为自重湿陷性黄土,后者称为非自重湿陷性黄土。

一般将黄土开始湿陷时的相应压力称为湿陷起始压力,可看作黄土受水浸湿后的结构强度。

当湿陷性黄土实际所受压力等于或大于土的湿陷起始压力时,土就开始产生湿陷。

反之,如果小于这一压力,则黄土只产生压缩变形,而不发生湿陷变形。

湿陷性黄土地基处理方法

湿陷性黄土地基处理方法

湿陷性黄土地基处理方法研究1、概述定义: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;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。

湿陷性黄土是一种十分特殊的土质,俗称大孔土,主要分布于我国陕甘宁等缺水少雨的干旱地区。

属砂壤土的范畴,砂壤土的粘土含量为12.50%~25%,壤土的粘土含量为25%~37.50%,而湿陷性黄土的颗粒组成中粘粒的含量为8%~26%,属于砂壤土,但其性质与砂壤土又有所不同:①在天然状态下具有肉眼能看见的大孔隙,孔隙比一般大于1,并常有由于生物作用所形成的管状孔隙,天然剖面呈竖直节理、颗粒粗,土质干燥;②颜色在干燥时呈淡黄色,稍湿时呈黄色,湿润时呈褐黄色;③土中含有石英、高岭土成分、含盐量大于0.30%,有时含有石灰质结核;④吸水及透水性较强,塑性粘聚力差,水易冲刷成沟,不易粘结,土样浸入水中后,很快崩解,同时有气泡冒出水面;⑤在干燥状态下,有较高的强度和较小的压缩性,由于土质竖直方向分布的小管道几乎能保持竖立,边坡遇水后,土的结构迅速破坏发生显著的附加下沉,产生严重湿陷。

这种土质的基础处理与其它土质相比,施工难度大,进度慢,程度复杂,耗用时间长,特别是大面积的土质夯填及水利坝体处理。

黄土湿陷的原因常由于管道漏水,地面积水,生产和生活用水等渗入地下,或由于降水量较大,灌溉渠和水库的泄露或回水使地下水位上升等原因而引起。

但受水浸湿只是湿陷发生所必须的外界条件,而黄土的结构特征及物质成分湿产生湿陷性的内在原因。

影响因素:1、干旱或半干旱的气候是黄土形成的必要条件。

2、黄土受水浸湿后,结合水膜增厚进入颗粒之间。

3、黄土中胶结物的多寡和成分,以及颗粒的组成和分布,对黄土的结构特点和湿陷性的增强有着重要的影响。

4、黄土的湿陷性还和孔隙比,含水率以及所受压力的大小有关。

2、湿陷性黄土地基处理基本思路湿陷性黄土路基处理的基本原则是破坏土的大孔结构,改善土的工程性质,减少土的渗水性、压缩性,控制其湿陷性的发生,部分或全部消除它的湿陷性。

4.2土的工程分类及成因特征

4.2土的工程分类及成因特征

山区河床相
Photo © Xu Zemin
平原河床相
河漫滩相:是洪水期,河水漫过河床两 侧,其携带的物质堆积形成。
堆积物一般颗粒细小,为粉土、粉 质粘土、粘土等。它是冲积平原的主要 构成单元。
河漫滩相常被作为地基,但需要注 意的是其中往往含有淤泥质软弱夹层, 可能引起地基破坏或不均匀沉降。
河漫滩相
4.4.2 坡积土(物)
岩石风化产物在重力、水流等外力作用下, 经过短距离搬运,在较平缓的山坡或坡脚堆积则
形成坡积土。
Photo © Xu Zemin
坡积物的厚度变化较大,一般坡脚最厚,向上变薄;坡积物中一般 没有层理,但有些情况下,可以见到清晰的层理。
Photo © Xu Zemin
坡积物中清晰的层理
4.4.5 风积土(物)
风积土是指在干旱的气候条件下, 岩石的风化碎屑被风吹扬,搬运一段距 离后,在适当地段堆积下来形成的一类 土。
风 积 土 主 要 由 粉 粒 (0.075~0.005 mm) 和 粘 土 矿 物 组 成 , 土 质 均 匀 , 质 纯,孔隙度大,结构松散。最常见的是 风成的砂和风成黄土.
您再瞧瞧:洪积扇的人居环境有多好! 但也有遭遇灭顶之灾的风险!!!!
Debris flow-奇强啊!
2008/04/23
Photo © Xu Zemin
4.4.4 冲积土(物)-fluvial deposits
由常年性河流将碎屑物质搬运到河 道中的某一部位堆积形成的沉积物。
冲积物分布于现代河道及古河道附近;
工程地质问题:
冲填土的颗粒组成和分布规律与所充填泥沙的来源及充填 时的水力条件有着密切的关系;
充填土的含水量大、透水性较弱,排水固结差,一般呈软 塑或流塑状态;

土的分类及基础知识

土的分类及基础知识

⼟的分类及基础知识⼟的分类与定名⽂/卢毅赵⽂廷⼀、概述(⼀)⼟分类的⽬的与意义⼟分类的⽬的在于通过分类来认识和识别⼟的种类,并针对不同类型的⼟进⾏研究和评价,以便更好地利⽤和改造⼟体,使其适应和满⾜⼯程建设需要。

⼟分类是⼯程地质学中重要的基础理论课题,也是⼟⼒学的重要内容之⼀。

其在科学研究领域和⼯程实际应⽤中都有很重要的意义。

1.对种类繁多、性质各异的⼟,按⼀定原则进⾏分门别类,以便更合理地选择研究内容和⽅法,针对不同⼯程建筑要求,对不同的⼟给予正确的评价,为合理利⽤和改造各类⼟提供客观实际的依据。

因此,在各类⼯程勘察中,都应该把研究区域内的各种⼟进⾏分类,并反映在⼯程地质平⾯图和剖⾯图上,作为⼯程设计与施⼯的依据。

2.⼟分类也是国内外科技交流的需要。

前⾯已经讲过的,在没有全国统⼀的⼟分类标准以前,国内各部门的⼟分类标准差异较⼤,其不利于学术交流,也不利于促进技术的发展。

只有形成统⼀的⼟分类标准后,⼟⼯技术才有了⼴泛的技术交流与发展。

(⼆)⼟的分类⽅法1.⼟分类的基本类型按具体内容和适⽤范围,⼟分类可以概括为⼀般性分类、局部性分类和专门性分类三种基本类型。

(1)⼀般性分类,是对包括⼯程建筑中常遇到的各类⼟,考虑⼟的主要⼯程地质特征⽽进⾏的划分。

这是⼀种⽐较全⾯的综合性分类,其有着重⼤的理论和实践意义,最常见的⼟分类就是这种分类,也称通⽤分类。

(2)局部性分类。

仅根据⼀个或较少的⼏个专门指标,或者是仅对部分⼟进⾏分类,例如按粒度成分的分类,按塑性指数的分类及按压缩性指标的分类等。

这种分类应⽤范围较窄,但划分明确具体,是⼀般性分类的补充和发展。

(3)专门性分类。

根据某些⼯程部分的具体需要⽽进⾏的分类。

它密切结合⼯程建筑类型,直接为⼯程设计与施⼯服务。

如⽔利⽔电、地质、⼯业与民⽤建筑、交通等部门都有相应的⼟分类标准,并以规范形式颁布,在本部门统⼀执⾏。

专门性分类是⼀般性分类在实际应⽤中的补充和发展。

2.⼟分类的序次(1)第⼀序次分类⼟体是⼀定地质历史时期的产物,不同时代的⼟具有不同的特性,因此将⼟按地质年代进⾏的分类称为⼟的地质年代分类,这种分类是第⼀序次的分类。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

砂性土击实所得干密度影响比较大。
(2)含水量对击实所得干密度影响大小与细粒含量具有正相关性,与孔隙比就有反相关性。外力作用下的土粒重新排列和与水相关的“粘性膜润滑”原理构成了砂性土压实机理的主要内容。
简便的方法之一;(2)冲击碾压是表层夯实的一种,适用于消除1 m~3 m层厚的湿陷性,主要用于处理饱和度不大于60%的湿陷性黄土地基;(3)换填垫层法也是一种常用的基础浅层处理湿陷性的方法,适用于消除1 m~3m层厚的湿陷性,经过此种方法处理的基础承载力可达到300 kPa,具有良好的均匀性;(4)灰土挤密桩属于横向加密土层,适用于消除5 m~10 m层厚的湿陷性,并且可全部或部分消除;苟和平提出在自重性黄土湿陷地区,采用灰土挤密桩法处理路基,其工程效果非常好。
(1)湿陷性黄土由于沉积年代短、土体疏松、空隙大等原因,因此具有高压缩、低承载力、较差的均匀性等物理力学特性。
(2)湿陷性黄土在50 kPa~150 kPa压力作用下对变形比较敏感,特别是在P=150kPa时土体结构大幅度的被破坏,沉降量会特别的大,其屈服点在压力P=150 kPa附近。
(二)湿陷性黄土评价标准
(1)在一定压力作用下浸水时有无湿陷性;
(2)在自重压力作用下浸水时有无自重湿陷性;
(3)场地湿陷性的划分;
(4)判定地基湿陷性等级。
(三)湿陷性黄土处理目的与方法
(1)强夯法也叫动力固结法,适用于消除1 m~1.5 m层厚的湿陷性,这种方法速度快、效果好,是一种经济
(4)动载荷频率在2 Hz~5 Hz之间变化时,频率对动弹性模量大小的影响并不明显,但是,动应力的变化对动弹性模量影响显著,随着动应力的增大,动弹性模量基本呈线性增大;铁道第三勘察设计院的郗宁通过对砂性土击实试验数据的归一处理得出以下成果:
(1)砂性土中粒径小于0.075 mm的细粒土含量对Proctor曲线线性影响较大。含水量对细粒土含量超过20%的
一 、砂性土的分类及工程特性
(一)砂性土的分类
砂性土(sandy soil)指的是含砂土粒含量较多且具有一定粘性的土。砂性土颗粒间粘聚力比较小,性质松散,主要由0.075 mm~2 mm的颗粒所组成无塑性的土,按粒度组成可分为粗砂、中砂、细砂和粉砂等。砂性土在第四纪沉积物中,以及现代滨海、河流、湖泊、沙漠地带有广泛的分布,其主要矿物成分为石英、长石、云母等,由暴露于地表的各类岩石经物理风化破碎、再经过机械搬运、磨蚀、分选、堆积而形成,其中纯砂,例如石英砂,还必须促使不稳定矿物化学分解才能形成。
苏广和等对级配不太良好的粉土质砂进行了一系列的动力特性分析,得出以下结论
(1)粉细砂的工程特性比较差,在动应力和重复载荷作用下,其抗剪强度有大幅度的衰减,将严重影响路基稳定性;
(2)细砂土的累积应变随着加载次数的增加而增大;
(3)密度小的粉细砂随着围压的增大,动弹性模量增加趋势明显,密度大的粉细砂随着围压的增加,动弹性模量逐渐减小;
以上研究人员通过大量的试验对砂性土压实特性的研究,得出一些共性的成果:细粒土的含量百分比不同,导致土体机构不同,力学性能就发生相应的变化,并且含水量对压实度的影响大小也会发生一定的变化。
二 、湿陷性黄土的危害、评价标准以及处理方法
(一)湿陷性黄土的危害及其工程特性
湿陷性黄土属于一种特殊土,是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,因浸水后土的结构迅速破坏而发生显著下沉现象的土。广泛分布于我国东北、西北、华北和华东部分地区的黄土多具有湿陷性,且其面积约占黄土总面积的3/4,因此与工程建设的关系非常的密切。湿陷性黄土的这种特性,给其上的路基及结构体带来不同程度的危害,使路基及结构体发生大幅度沉降、折裂、倾斜,严重影响其安全和使用。所以对湿陷性黄土地基的正确处理至关重要。湿陷性黄土主要为新近堆积的黄土,大部分为风积或冲击的粉粒土与碳酸盐等易溶盐类胶结体,粒度成分以粉土颗粒为主,约占50%以上,具有较大的孔隙,呈现松散、多孔结构状态,孔隙比较大,天然剖面上具有垂直节理,含可溶盐(碳酸盐、硫酸盐等)比较多。湿陷性黄土发生湿陷的主要原因有两方面:1、内部因素主要是垂直大孔性、松散多孔结构以及遇到水就降低或者消失的土壤颗粒间的凝聚力;2、外部因素是自重压力、附加压力及水。郭松昌和李存宾等对某工业设备水循环系统、某住宅楼、某厂房进行了大量的土工试验和固结试验,画出湿陷性黄土固结试验e-p曲线,并得出湿陷性黄土的物理力学特性,结论如下:
砂性土内摩擦力小,不具粘着性和塑性,但透水性极强,其含水量合理范围的空间大,容易压实,压实后水稳性好,强度较高,毛细作用小。由于砂性土既具有一定数量的粗粒组,使路基具有足够的强度和水稳性,又具有一定数量的细颗粒,使土具有一定的粘性,不至于过分松散,因此砂性土的颗粒组成接近于最佳级配[29]。并且砂性土层是良好的含水层,作建筑地基时易压密,沉降量小,砂性土的天然密实程度是控制其工程地质性质的主要因素,因此,砂性土不可避免地成为土方填料的重要来源之一。按密实程度可分为疏松的砂、中密的砂和密实的砂。就填筑路基来说,最合适的是砂砾土、砾土、亚砂土等,用这些土作为路基填料不容易引起路基沉陷。
二 、砂性土的工程特性
(1)抗剪强度随着含水量的增加而增加,当强度增加到最大值时,含水量如果还继续增加,则剪切强度就会减小;
(2)压缩模量随着法向应力的增加而增加,载荷对砂土的密实起着关键的作用;
(3)随着压实度的增加,CBR值明显增加,但浸水状态的CBR值比没有浸水状态要低的多。
பைடு நூலகம்
相关文档
最新文档