特殊土地基
_特殊土地基
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
18
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)
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。
地基处理—特殊土地基处理方法(地基与基础工程)
6
2
特殊土地基处理
膨胀土的地基处理方法：一般基础埋深选 择时应考虑膨胀土的胀缩性、膨胀土层埋藏 深度和厚度以及大气影响深度等因素，基础 不宜埋置在季节性干湿变化剧烈的土层内。 一般埋深应超过大气影响深度。膨胀地区的 基础设计，应充分利用地基土的承载力，并 采用缩小基底面积、合理选择基底形式等措 施，以便增大基底压力，减少地基膨胀变形 。也可采用换土垫层，必须将膨胀土全部挖 除，采用砂、碎石、块石、煤渣、灰土等材 料作垫层，垫层的宽度应大于基础宽度，两 侧回填相同的材料。如采用深基础，宜选用 穿透膨胀土层的桩基。
膨胀土的粘粒含量很高塑性指数大于17，且多在22~35之间，其天 然含水率接近或略小于塑限，液性指数常小于零，土的压缩性低，强度 高，常被误认为是建筑性能较好的地基，但这种土的自由膨胀率一般超 过40%（红粘土除外）。因此在膨胀土地区进行建设，要对膨胀土做出 必要的判断和评价，以便采取相应的措施，从而保证房屋和构筑物的安 全和正常使用，某膨胀土地基膨胀导致的房屋开裂。
特殊土地基处理
1
特殊土地基处理
具有特殊工程性质的土类为特殊土 。各种天然形成的特殊土的地 理分布，存在着一定的分布规律，表现出一定的区域性，所以又称为 区域性特殊土。我国的特殊土主要有膨胀土、湿陷性黄土、软土、红 粘土和多年冻土等。
一、 膨胀土地基
膨胀土一般指粘粒成分主要为的亲水性矿物组成，同时具有显著 的吸水膨胀和失水收缩两种变型特征的粘性土。
我国西北地区建造在湿陷性黄土 地基上的民居，这里的房屋常常遭受 滑坡之苦，墙面每年都会出现裂缝。
4特殊Βιβλιοθήκη 地基处理由于湿陷性黄土的孔隙较大，因而破坏湿陷性黄土的大孔结构能从 根本上避免或削弱湿陷现象。常用的地基处理方法有换土（或灰土） 垫层法、重锤夯实法、强夯法、预注水处理法（如图）、化学加固法 （硅化和碱液加固）、土（灰土）桩挤密等方法，也可采用桩端进入 非湿陷性土层的桩基。
特殊土地基的处理技术
特殊土地基的处理技术一、特殊土地基的工程性质及处理原则（一）淤泥类土软土是指淤泥和淤泥质土。
软土是一种主要由黏性颗粒组成的土，在静水或非常缓慢的流水环境中沉积而成。
具有含水量大、压缩性高、透水性小、承载力低等特点，主要分布在我国东南沿海、沿江和湖泊地区。
软土中分布量最大、面最广的是淤泥类土，它属于低强度、高压缩性的有机土，是事故多发、难以处理的地基土。
淤泥类土的工程性质如下所示。
1.压缩性高、沉降量大。
一般情况下，建在淤泥类土上的砖石结构的民用房屋沉降幅度如下：二层为15～30 cm；四层为25～60 cm；五层以上多超过60 cm，其中福州、中山、宁波、新港、温州等地沉降最大。
这些地区四层房屋下沉超过50 cm，有的高达60 cm以上。
2.由黏粒、粉粒构成，黏粒含量高，渗透性低。
淤泥类土的渗透系数一般为1×10-6～1×10-1cm/s，土的固结时间很长，房屋沉降稳定历时达数年至数十年。
在正常的施工速度情况下，超过二层的房屋，施工期间沉降占总沉降的20%～30%，其余的沉降可延长20年以上。
在新开发区修筑道路时，我们可发现道路填土过多造成路基不均匀下沉现象。
路面因不均匀沉降而产生的裂缝，虽经修补但仍很难恢复，其主要原因是填筑后产生的沉陷恢复稳定需要的时间比较长。
3.快速加荷可引起大量下沉、倾斜及倾倒。
饱和淤泥类土的承载能力与加荷排水状况有很大的关系。
如果加荷速率过快，土壤中的水分无法排出，则会使孔隙内的水压升高；当外荷超过允许承载力的50%时，则会使地基发生塑性变形，大量的土体被挤压出来，造成地基的沉降或地基失稳。
4.土的抗剪强度低、易于滑坡。
饱和结构性淤泥土的强度决定于黏聚力值，在10～20 kPa，因此地基的允许承载力最高为100 kPa，低者30～40 kPa。
软土边坡的稳定坡度值很低，只有1∶5（坡高与坡长之比），地震时为1∶10，降水后有所提高，但预压后，地基承载力可提高一倍。
特殊土地基
三、土洞地基 土洞：是岩溶地区上覆土层在地表水冲蚀或
地下水潜蚀作用下形成的洞穴。土洞继续发
展，逐渐扩大，则引起地表塌陷。
土洞多位于粘性土层中．砂土和碎石土
中少见。
有土洞和地表塌陷时，可采取如下措施：
（1）、地ห้องสมุดไป่ตู้、地下水处理：作好地表水的截流、防 渗、堵漏，杜绝地表水渗入；对形成土洞的地下水，可 截流、改道，防止土洞和塌陷进一步发展。 （2）、挖填夯实：1)浅层土洞，挖除软土后回填块
第七章
特殊土地基
特殊土：具有特殊工程地质的土类。各种天然 形成的特殊土的地理分布存在着一定的规律， 表现出一定的区域性，故又称区域性特殊土。 我国主要的区域性特殊土有：软土、湿陷性黄
土、膨胀土、红粘土、冻土、盐渍土等。
第二节
软土地基
一、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，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。
岩溶区防护和处理措施： （1）、清爆换填 适用于处理顶板不稳定的浅埋溶洞地基。即爆开顶板， 挖去松软填充物，回填块石、碎石、粘土或毛石混凝土 等，并分层密实。 （2）、梁、板跨越 对于洞壁完整、强度较高而顶板破碎的岩溶地基，宜 采用钢筋混凝土梁、板跨越。 （3）、洞底支撑 用于跨度较大，顶板具有一定厚度，但稳定条件差时。 在洞内用石砌柱、拱或钢筋混凝土柱支撑洞顶。 （4）、水流排导 采用排水隧洞、排水管道等疏导地下水。
二、黄土的湿陷性及评价
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。
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
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%。
土木基础工程课件-第十章特殊土基础
基础工程课件
4.水膜楔入说
低含水量黄土在细颗粒（主要是粘粒）表面上包裹着的结合水膜一般很薄，溶解在其中的阴、阳离子的静电引力较强，将表面带负电荷的粘粒连接起来，形成一定的凝聚强度。当水进入土中时，结合水膜变厚，象楔子一样将牢固连接的颗粒分开，使土粒表面产生膨胀，体积增大，引力减弱，凝聚强度降低，因而产生湿陷。水膜楔入说能较好地解释黄土在水一进入就会立即发生湿陷这一现象；但是，还不足以解释各种复杂的湿陷现象的（如湿陷性的强弱、自重湿陷与非自重湿陷等）产生。
*
基础工程课件
（二）膨胀土的胀缩性指标
自由膨胀率ef 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。
*
基础工程课件
膨胀率ep与膨胀力Pe 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。
*
基础工程课件
黄土按成因分为原生（或典型）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、搬运重新沉积而形成的具有层理含较多砂粒以至细粒的黄土称次生黄土。
黄土的分类
垂直节理发育； 一般有肉眼可见的大孔隙。
4.富含碳酸钙盐类；
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基础工程课件
*
基础工程课件
根据我国十余年来的实践经验，判别膨胀土的主要依据是工程地质特征与自由膨胀率。因此《膨胀土规范》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。 1．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； 2．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； 3．常见浅层塑性滑坡、地裂，新开挖坑（槽）壁易发生坍塌等； 4．建筑物裂缝随气候变化而张开和闭合。
第七章特殊土地基
zd=hz，h 为冻层深度
16
7.3 冻土地基
三、冻土地基评价
季节性冻土（含多年冻土季节融化层土）
冻胀 类别
冻胀土分类
平均冻胀率
工程危害性
Ⅰ类 不冻胀土
≤1% 冻胀量小，对基础无危害
Ⅱ类 弱冻胀土
1%＜≤3.5%
地表无明显冻胀隆起，对一般浅基础无 危害
Ⅲ类 冻胀土
形成冰夹层，若建筑物轻、基础埋深浅，
大小兴安岭一带，内蒙古大纬度区，青藏高原和甘肃、新疆的高山
区。
多 年 冻 土 剖 面 图
14
7.3 冻土地基
二、主要工程特性指标
冻土的融沉性
冻土在无外荷条件下融化过程中所产生的沉降称为融陷。
冻土的平均融沉系数 0 是评价冻土工程性质的重要指标，可由
试验确定：
冻土试样融化后的厚度
冻土试验融化后的孔隙比
黄土地基的湿陷等级
12
7.2 湿陷性黄土地基
四、湿陷性黄土地基防治措施
地基处理：
常用换填、夯实、挤密、桩基础、预浸水、单液硅化或碱液加固等方 法
防水措施：
做好防水、排水系统，防止地基受水浸湿。
结构措施：
选取合适结构和基础形式，加强上部结构整体刚度，预留沉降净空等
施工及维护措施：
xs
h0 h0
hi
100%
,
hi―土样含水量降至wi 时的高度
根据不同时刻的xs 及相应的含水量wi可绘制出收缩曲线图。
收缩系数s
指原状土样在直线收缩阶段内，
含水量每减少 1% 时所对应的
线缩率改变量：
s
xs
w
25
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。
《特殊土地基处理》课件
在软土地基中设置排水通道，通过施加预压荷载，使土体中的孔隙水 排出，逐渐固结，从而提高土体的承载力和稳定性。
适用范围
适用于饱和软粘土地基的处理。
优缺点
处理效果显著，但施工周期较长，需要严格控制预压荷载和排水通道 的设置。
化学加固法
总结词
通过化学浆液的注入，改善土 体性质，提高地基承载力。
详细描述
详细描述
黄土湿陷性地基处理通常采用夯实法、换填法、化学加固法 等手段，通过消除黄土的湿陷性，提高地基的承载力和稳定 性，确保建筑工程的安全和稳定。
软土地基处理
总结词
软土地基处理是针对软土地基承载力 不足问题的一种常用方法。
详细描述
软土地基处理通常采用排水固结法、 桩基法、换填法等手段，通过提高软 土地基的承载力和稳定性，确保建筑 工程的安全和稳定。
特殊土地基处理的重要性
保障建筑安全
特殊土地基如果不经过处 理，容易导致建筑物发生 倾斜、下沉、开裂等灾害 ，影响建筑安全。
提高工程质量
对特殊土地基进行科学合 理的处理，可以提高工程 质量和建筑物使用寿命。
确保工程进度
对特殊土地基进行及时有 效的处理，可以避免因地 基问题导致的工程进度延 误。
特殊土地基处理方
推动行业科技进步
特殊土地基处理技术的不断创新和发展，有助于 推动相关行业的科技进步，提升行业的整体竞争 力。
创造经济效益与社会效益
特殊土地基处理技术的应用将为企业创造经济效 益，同时对环境保护和社会可持续发展产生积极 的社会效益。
THANKS.
地质勘察
阐述项目所在地的地质条件，包 括土壤类型、地下水位、地质构 造等，以及这些条件对地基稳定 性的影响。
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
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。
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具有显著的触变性和流变性。
不均匀性
第8章 特殊土地基
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。
2. 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 自的沉降，并分析其相互影响。当地面有较大面积堆 载时，应分析对相邻建筑物的不利影响。
Sc(mm)
15≤ Sc <35
级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
35≤ Sc <70
Sc ≥70
第8章 特殊土地基
膨胀土地基变形量计算
S ( epi si 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、场地 工程地质和水文地质条件，结合当地建筑施工经验，因地
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 内部积储的膨胀势能大小，来判别胀缩性的高低。
δef（%）
40≤δef <65 65≤δef <90 δef ≥90
膨胀潜势
强 中 弱
第8章 特殊土地基
3）膨胀土地基的胀缩等级 以50KPa压力下测定土的膨胀率δef <65计算地基分级变形量Sc，作 为划分膨胀等级的标准。
第8章 特殊土地基
自重湿陷性： 在土自重应力作用下受水浸湿后发生湿陷； 非自重湿陷性：在土自重应力作用下受水浸湿后不发生湿陷。 湿陷系数
hp hp s h0
湿陷性黄土
黄土湿陷性判断标准： ds<0.015 为非湿陷性。 湿陷起始压力psh 若p≤ psh, 无湿陷性。 湿陷性等级 由基底各土层累积总湿陷量△s与计算自重湿陷量△zs判断。 工程措施 防水或消除湿陷性。
第8章 特殊土地基
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
第8章 特殊土地基
§8.5 山区地基和红粘土地基
一、土岩组合地基
第8章 特殊土地基
石芽密布并有出露的地基；大块孤石地基
第8章 特殊土地基
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，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
薄的溶洞地基。采用石砌柱或钢筋混凝土柱支撑 洞顶。 水流排导：采用排水隧洞、排水管道等进行疏导， 以防止水流通道堵塞，造成动水压力对基坑底板、 地坪及道路等的不良影响。
第8章 特殊土地基
三、土洞地基 土洞是岩溶地区可溶性岩层的上覆土层在地表水冲蚀或地下
水潜蚀作用下形成的洞穴。
土洞地基的处理
• 采用深基础
第8章 特殊土地基
2. 膨胀土的危害
1）胀缩变形使建筑物开裂、倾斜 2）使公路路基发生破坏，堤岸、 路垫产生滑坡，涵洞、桥梁等 刚性结构物产生不均匀沉降， 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 变形，坡地上的建筑物损坏要比平地上更严重。
第8章 特殊土地基
第8章 特殊土地基
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
•地基处理
第8章 特殊土地基
建筑措施 ①建筑物应尽量布置在地形条件比较简单、土质比
较均匀、胀缩性较弱的场地；
②建筑物体型应力求简单
③加强隔水、排水措施，尽量减小地基土的含水量
变化。 ④室内地面设计应根据要求区别对待 ⑤建筑物周围宜种草皮
※湿陷变形：是指当压缩变形尚未稳定或稳定以后， 建筑物荷载不变， 而地基由于受水浸湿所引起的附 加变形。
第8章 特殊土地基
二、黄土地基的湿陷性评价
s
' hp hp
h0
s 0.015 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：200KPa，10m以上 300KPa，10m以下 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。
i 1
第8章 特殊土地基
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，地基应满足 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、桩基 础、预浸水法、单液硅化或碱液加固法。
第8章 特殊土地基
2. 防水措施
基本防水措施：要求在建筑布置、场地排水、地面排水、散
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
后，则在水中增加的体积与原来体积之比，称为自由膨 胀率。
Vw V0 ef V0
膨胀率δep：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 h0 ep h0
第8章 特殊土地基
第8章 特殊土地基
第8章 特殊土地基
三、建筑场地湿陷类型的划分
zs 0 zsi hi
i 1 n
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 si hi
z 100% zd
h1 h2 e1 e2 0 % h1 1 e1
第8章 特殊土地基
盐渍土指含有较多易溶盐，且具有溶陷、盐胀、 腐蚀等工程特性的地基。
第8章 特殊土地基
要点难点
软土地基
软土的工程特性
触变性、流变性、高压缩性、低强度、低透
水性、不均匀性
工程措施 以排水为主，轻质结构
第8章 特殊土地基
8.1 概述
区域性地基：特殊土地基，山区地基以及地震区 地基 区域性特殊土：湿陷性黄土、膨胀土、红粘土、 软土和冻胀土 山区出现不良地质现象：滑坡、泥石流、崩塌、 岩溶和土洞、多地震。
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
水等方面，防止雨水或生产生活用水渗入浸湿地基。
严格防水措施：要求对重要建筑场地和高级别湿陷地基，在
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。
第8章 特殊土地基
3. 结构措施
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，预留沉降净空等来
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 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。 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 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。
• 处理地表水和地下水 • 挖填夯实 • 灌填处理 • 梁、板跨越
第8章 特殊土地基
四、红粘土地基
1、红粘土的形成和分布
碳酸盐系出露区的岩石在气候变化大和潮湿的环境下经红土化作
用，形成棕红、褐黄等色的高塑性粘土称红粘土，Wl≥50%，具有
表面收缩、上硬下软、裂隙发育的特征。
2、红粘土地基评价与地基处理 工程建设中，应充分利用细粘土上硬下软分布特征，基础尽量浅 埋； 地基处理改变基宽，调整相邻地段基底压力，增减基础埋深，便
黄土(leoss)：第四纪以来在干旱、半干旱气候条件 下形成的松散堆积物 。呈黄色或褐黄色，颗粒组 成以粉粒为主，同时含砂粒和粘粒， 含可溶盐， CaCO3、 大孔隙。
第8章 特殊土地基
一、黄土湿陷变形特性
黄土的湿陷变形：是指黄土受水湿陷后所引起的一种急 剧、大量的 附加变形。 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 物荷载所引起的变形。
红粘土 盐渍土 冻土
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。
第8章 特殊土地基
8.4 膨胀土地基
1. 膨胀土的一般特征
膨胀土是土中粘粒成分主要由亲水矿物组成，同时具有 显著的吸水膨胀软化和失水收缩开裂两种变形特性的粘
性土。
强度较高，压缩性中等偏低。当含水量增加和结构扰动后， 力学性质减弱明显。浸湿且结构破坏的重塑土，强度降低 1/3~2/3，压缩性增大。
膨胀力Ps：原状土样在体积不变时，由于浸水膨胀产生
的最大内应力。 线缩率δs：指土的竖向收缩变形与原状土样高度之比。 直线收缩系数λs ：表示原状土土样在直线收缩阶段，含 水量减少1%时的竖向线缩率。
s s w
第8章 特殊土地基
4.
膨胀土地基的评价
1）膨胀土的判别δef≥40%，为膨胀土地基
基底下可压缩土层厚相对均匀。
第8章 特殊土地基
对外露石芽，用可压缩材料做褥垫进行处理，对土层厚
度、状态不均匀的地段可用压缩材料做置换处理。
基坑开挖时宜采取保温保湿措施，防止失水收缩。
对基岩面起伏大、岩质坚硬的地基，可采用大直径嵌岩桩或
墩基
第8章 特殊土地基
8.6 冻土地基和盐渍土地基
冻土地基
土地基
膨胀土
工程特性
粘粒含量高，wl>40%,IP>17,自由膨胀率>40%，
一般强度较高，压缩性低，易被误认为较好地基； 危害：具有显著吸水膨胀是失水收缩的变形特性。
工程特性指标
自由膨胀率、膨胀率、线缩率、收缩系数。
第8章 特殊土地基
其它特殊土地基