湿陷性黄土地基判定与检验
湿陷性黄土地区岩土工程勘察和地基处理要点
湿陷性黄土地区岩土工程勘察和地基处理要点湿陷性黄土地区是指由于黄土中具有较高含水量、较弱黏性、易于吸水膨胀等特点而导致的地基沉陷和变形问题较为突出的地区。
在进行岩土工程勘察和地基处理时,需要注意以下几个要点:一、综合考虑地质、地貌和水文环境等因素湿陷性黄土地区的黄土具有较强的吸水膨胀性和较弱的抗剪强度,因此在进行岩土工程勘察时,需要综合考虑地质、地貌和水文环境等因素,以确定地基处理方案。
二、严格按照规范进行勘察工作湿陷性黄土地区的岩土工程勘察需要严格按照相关规范进行,包括《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)、《黄土地基处理技术规程》(JGJ 130-2011)等。
勘察内容主要包括场地调查、水文地质勘察、钻探取样、室内试验等。
三、深入研究地质、土壤和水文特性湿陷性黄土地区的地质、土壤和水文特性对地基处理起着重要作用。
在勘察过程中需要深入研究黄土的工程性质、含水量、含盐量、渗透系数等参数。
特别需要关注的是黄土的水分运移与变形规律。
四、确定合理的地基处理方法湿陷性黄土地区的地基处理方法主要包括加固处理和排水处理两方面。
加固处理包括土体改良、加固填土、地下连续墙等措施,主要目的是增加地基的抗剪强度和抗沉陷性能。
排水处理主要是通过排水系统将地下水位降低至安全水平,减小黄土的吸水膨胀性。
五、实施地基处理过程中的监测和控制在进行地基处理过程中,需要进行监测和控制工作,包括地表沉降观测、地下水位监测、土体变形观测等。
通过实时监测和控制系统,及时了解地基处理效果,对处理措施进行调整和优化。
湿陷性黄土地区的岩土工程勘察和地基处理要点主要包括综合考虑地质、地貌和水文环境因素、严格按照规范进行勘察工作、深入研究地质、土壤和水文特性、确定合理的地基处理方法以及实施地基处理过程中的监测和控制。
只有综合考虑各种因素,科学有效地进行地基处理,才能保证工程的安全可靠性。
湿陷性黄土地区岩土工程勘察和地基处理要点
湿陷性黄土地区岩土工程勘察和地基处理要点随着我国经济的快速发展,建筑工程在各个地区得到了大规模的推广和应用。
在湿陷性黄土地区进行岩土工程勘察和地基处理时,需要特别注意地区的特殊性和复杂性,以保证工程的安全和稳定。
本文将重点探讨湿陷性黄土地区岩土工程勘察和地基处理的要点。
一、区域特点分析湿陷性黄土地区指的是位于我国黄土高原地区,土地因潮湿而容易产生陷落和流失现象。
该地区的地质条件复杂,土壤多为黄土和粉土,湿陷性较强。
在进行岩土工程勘察和地基处理时,需要充分了解地区的地质特点和土壤结构。
二、岩土勘察要点1. 地质调查:充分了解地质构造、土层分布、地下水位等信息,为后期地基处理提供依据。
2. 土壤性质:通过取样分析,掌握土壤的物理性质、化学成分和力学性质,为地基处理设计提供依据。
3. 陷落特征:了解土地的陷落特点和程度,评估土地的稳定性和承载力。
三、地基处理要点1. 基础设计:根据勘察结果,设计合适的地基结构和基础形式,以确保地基的稳定性和可靠性。
2. 地基加固:采用适当的加固方法,如搅拌桩、灌注桩、土钉墙等,提高地基的承载能力和抗震性能。
3. 排水处理:采用合适的排水系统,保证地下水排泄通畅,减少地下水对地基的影响。
4. 地基处理机械:选择适用于湿陷性黄土地区的地基处理机械和设备,提高施工效率和质量。
四、施工管理要点1. 土地保护:在施工过程中,加强对土地的保护,避免进一步的陷落和流失。
2. 质量监控:严格按照设计要求和规范进行施工操作,加强对地基处理质量的监控和检验。
3. 安全考虑:考虑到地基处理过程可能对周边环境和建筑物产生影响,需要加强安全管理和保障措施。
纵观湿陷性黄土地区的岩土工程勘察和地基处理,需要全面了解地区的特点和复杂性,以科学的方法进行勘察和处理。
只有充分考虑地质、土壤、地下水等因素,合理设计地基结构,严格施工管理,才能保证工程的稳定性和安全性。
希望本文能够为相关岩土工程工作者提供一定的参考和帮助。
湿陷性黄土试验及评价
伊宁—墩麻扎公路建设工程地基湿陷性黄土检验及评价标准一、开工前检验一)现场取样1、确定检验路段、探坑间距,探坑位置和探坑深度;2、开挖探坑采取不扰动土样,保持天然湿度、密度和结构取样及检验,判别地段地层及变化;二)湿陷性黄土检验参数(依据JTG E40-2007)1、易溶盐2、液塑限和土的比重3、天然密度和天然含水量4、贯入值(必要时做)5、湿陷性试验1) 相对下沉系数2) 自重湿陷系数试验(若为非自重湿陷性黄土,则只检验湿陷系数即可,若为自重湿陷性黄土,则检验湿陷系数及自重湿陷系数)3) 溶滤变形系数试验4) 湿陷起始压力三)、黄土湿陷性类型及强度的划分[依据《公路土工试验规程》释义手册]表21-C 湿陷性黄土湿陷作用强烈程度的划分表21-D 自重湿陷性黄土与非自重湿陷性黄土划分二、湿陷性黄土地基采取冲击碾压、强夯法处治后检验与评价一)冲击碾压法1、根据设计及《公路冲击碾压应用技术指南》制定施工工艺,进行试验段作业;2、现场检测:冲击碾压遍数、沉降量、密度(压实度)、湿陷系数和贯入值。
3、合格判定标准:处治1m深度内压实度不低于90%,湿陷系数应小于0.015。
二)强夯法1、根据设计和《工程地质手册》制定施工工艺,进行试验段作业(试夯),通过试夯确定单点最佳夯击能、最佳夯击次数、间歇时间等参数,以试夯的技术参数指导施工。
2、详细记录每一夯点夯击次数、夯沉量,每一夯点的累积夯沉量不宜小于试夯时平均夯沉量的95%;一般对于每个夯点的质量控制可采用最后两击的平均夯沉量不大于5cm。
3、在夯点范围内(特指夯锤底部范围)取原状土样(0.5-1.0m)测干密度、空隙比(孔隙比)、压缩系数和湿陷系数,必要时进行贯入试验。
4、合格判定标准:应符合设计和试夯拟定的技术质量标准。
湿陷性黄土地区岩土工程勘察和地基处理要点
湿陷性黄土地区岩土工程勘察和地基处理要点湿陷性黄土地区是黄土地区中的一种特殊地质类型,其具有较高的含水量和较强的可塑性,容易发生地基沉降、裂缝和变形等地质灾害。
在进行岩土工程勘察和地基处理时,需要特别注意这一地区的特点,采取有效的措施来保障工程的安全和稳定。
本文将重点介绍湿陷性黄土地区岩土工程勘察和地基处理的要点。
一、岩土工程勘察要点1. 了解地质背景湿陷性黄土地区的地质背景主要由黄土、粘性土、黏土等构成,其中黄土层较厚,含水量高,具有较强的可塑性,地下水位较浅。
在进行勘察时,需充分了解地质背景,掌握地下水位、土质特性和地层分布等信息。
2. 地质勘察方法为了准确了解地下情况,需采用多种地质勘察方法,如钻孔、岩土采样、地质雷达探测等,以获取地层的物理性质和地下水位数据。
还需进行地下水水质分析,掌握地下水的化学成分和污染情况。
3. 环境勘察湿陷性地区容易发生地层下滑和侵蚀,因此需要进行环境勘察,了解周围环境的情况,包括土地利用、河流情况、降雨情况等,以评估地质灾害的潜在风险。
4. 地震性能评价湿陷性黄土地区地震频繁,需进行地震性能评价,以评估工程建筑物在地震发生时的抗震性能,为地基处理提供技术支持。
二、地基处理要点1. 地基改良湿陷性黄土地区地基处理的关键是地基改良,通过加固地基,提高地基的承载力和稳定性。
常用的地基改良方法包括土石方填筑、灰土桩、搅拌桩等,可以有效减少地基沉降和裂缝的产生。
2. 排水处理地下水位较浅是湿陷性地区的常见特点,因此需要进行排水处理,降低地下水位,改善地基的稳定性。
常用的排水处理方法包括井点排水、管道排水、抽水排水等,可有效减少地基沉降和软弱地层的塌陷。
3. 地基监测地基处理完成后,需要进行地基监测,实时监测地基的沉降和变形情况,及时发现地基问题并采取相应的补救措施。
常用的地基监测方法包括测量法、遥感监测法、振动监测法等。
4. 技术应用湿陷性黄土地区地基处理需结合实际情况,科学选用适当的工程技术和材料,如高效地基加固材料、新型土工材料等,以提高地基的抗裂抗渗能力,保障工程的安全和稳定。
湿陷性黄土地基及桩基验收检验
湿陷性黄土地基及桩基验收检验8地基及桩基验收检验8.1一般规定8.1.1验收检验的项目和参数应根据地基或桩基类型、地基处理目的、国家现行标准规定及设计要求综合确定。
8.1.2承载力应通过静载荷试验确定。
采用其他方法检测承载力应有本场地同条件下静载试验对比结果。
8.1.3挤密、强夯等地基应采用取土室内试验或现场浸水载荷试验等方法,对处理后设计处理深度内地基湿陷性作出评价。
当取土室内试验不能判断地基的湿陷性是否消除时,宜通过现场浸水载荷试验判定。
浸水载荷试验应符合本标准附录H或附录J的规定。
8.1.4组合处理的地基,应对不同地基处理方法的处理质量、湿陷性消除情况、桩身质量分别检测评价。
地基处理消除湿陷性后采用桩基的,应对地基处理质量和桩基分别检测并应作出评价。
8.1.5当检验结果或合格率不满足设计或现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收标准》GB50202的规定时,宜查明原因,或扩大检测。
应根据扩大检测结果和原检测结果对地基进行综合评价。
8.2地基验收检验8.2.1垫层地基应检验承载力和压实系数等参数,并应符合下列规定:1承载力检测数量每单体工程不应少于3点,单体垫层面积超过1500m2的,超出部分每500m2增加1点,不足500m2按500m2计。
2压实系数应分层取样检测。
检测点数量,对整片垫层,每层每200m2面积内应有一个检测点,且每层不应少于3点;对宽度小于6m的基槽,每层每30延米不应少于1点,且每层不应少于3点;对局部处理的独立柱基,每柱基每层不应少于1点。
3压实系数检测点位置应在每层表面下2/3厚度处。
4对实际施工的灰土配合比有怀疑时,可检测灰土配合比,根据实际灰土配合比击实试验结果计算压实系数。
5采用标准贯入或动力触探检验时,检验点的间距不宜大于4m。
8.2.2强夯地基应检验承载力和夯实土的物理力学指标,并应符合下列规定:1承载力检测数量每单体工程不得少于3点,单体地基处理面积超过1500m2的,超出部分每500m2增加1点,不足500m2按500m2计;超出10000m2部分每1000m2增加1点,不足1000m2按1000m2计。
地基湿陷等级判定的指标
地基湿陷等级的判定指标包括以下方面:
首先,根据地基土的类别和状态,湿陷性黄土属于特殊土,其基本特性是受水浸湿后产生不均匀湿陷。
非黄土状粘性土在一定压力下,受水浸湿,当其残余粘性土的塑性指数大于4时,也会产生湿陷。
其次,在湿陷等级的判定中,压缩性也是一个重要指标。
地基土的压缩性是指地基土在外力作用下产生压缩而发生沉降的能力。
根据地基土的压缩性,可以将地基分为正常压缩性、欠固结、超固结等类型,不同类型地基的湿陷等级会有所不同。
再次,湿陷等级的判定还需要考虑地基土的结构和天然含水量。
湿陷性黄土的结构和含水量对湿陷性有重要影响。
在判定湿陷等级时,需要综合考虑这些因素。
最后,对于建筑物的安全等级,也会影响到湿陷等级的判定。
例如,对于安全等级为一级或二级的建筑物,其地基处理要求会更为严格,相应的湿陷等级也会更高。
在具体的工程实践中,通常会采用多种方法进行地基湿陷等级的判定,如勘探、原位测试、室内试验等。
只有准确判断地基湿陷等级,才能制定出合理的基础处理方案,保证工程的安全和质量。
需要注意的是,湿陷等级的判定是一项复杂的工作,需要考虑多方面的因素。
在实践中,应该结合具体情况进行分析和研究,以获得准确的判断结果。
同时,也需要考虑当地的历史、文化、环境等因素,进行综合评估和决策。
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。
湿陷性黄土地区岩土工程勘察和地基处理要点
湿陷性黄土地区岩土工程勘察和地基处理要点
湿陷性黄土是指热砂黄土或热压黄土等在遇水后,会发生体积收缩而引起地面下沉的现象。
湿陷性黄土地区的岩土工程勘察和地基处理是非常重要的,以下是一些要点:
1. 岩土工程勘察:
(1)了解地区的地质背景和地质构造,掌握地形、地貌和地层情况。
(2)对黄土的性质进行全面、细致的测试,包括颗粒分析、含水量、压缩试验等。
(3)研究地下水位、季节性变化情况以及地下水动力学特点。
(4)采取大量的现场勘测,如测试孔、观测井等,获取更准确的数据。
2. 地基处理:
(1)选择适当的地基处理方法,如挖土加固、加设地基桩等。
这些方法可以有效地增加黄土的抗压性和抗剪强度。
(2)加设引水排水系统,降低土壤含水量,减少地基沉降的发生。
(3)对于特别严重的湿陷性黄土地区,可以采用换土法,将黄土挖除,更换为其他稳定性较好的土层。
(4)地基处理完成后,严密监测地基的变形情况,及时发现问题并进行处理。
3. 设计和施工:
(1)在设计结构时,要充分考虑黄土地区的地基条件,合理设置基础和地下室结构,以减少地基沉降对建筑物的影响。
(2)施工时,严格按照设计要求进行操作,如控制土方开挖的速度、合理配比浇筑混凝土等,以确保工程质量。
湿陷性黄土地区的岩土工程勘察和地基处理需要综合考虑地质背景、土壤性质、地下水位等因素,并采取相应的地基处理方法,以确保工程安全可靠。
设计和施工过程也需谨慎,保证工程质量。
通过这些措施,可以有效预防和减少湿陷性黄土地区的地基问题。
湿陷性黄土地基评价
湿陷性黄土地基评价摘要:文章论述了黄土湿陷性和湿陷性判定方式,分析湿陷性黄土地基评价需要综合的多种因素即兼顾室内湿陷性试验和现场浸水试验数据并将湿陷性和湿陷敏感性结合结合起来。
简单分析了在评价湿陷性黄土地基时应注意的几个问题。
关键词:黄土地基湿陷性湿陷敏感性评价黄土分布广泛,大约占陆地总面积的9.3%,我国的黄土分布面积约占世界黄土总面积的4.9%,黄土多分布于干旱、半干旱地区,这一地区气候干燥,年降水量在250mm-500mm之间。
由于黄土形成的这一特殊环境,所以黄土成为一种特殊土质,在一定压力作用下具有浸水湿陷性。
近年来越来越多的项目在黄土地区开展,从而使得黄土的湿陷性评价逐渐成为一个对黄土区域工程至关重要的问题,因为对黄土地基湿陷性判断的准确程度,直接影响到整个工程在技术、经济上的合理性。
1 黄土的湿陷性黄土的湿陷性是指黄土在一定附加压力作用下,受水浸湿而产生变形,称为湿陷性黄土。
当然并不是所有的黄土都具有湿陷性,有的黄土如老黄土(Q1、Q2)就不具有湿陷性,或只有轻微湿陷性。
新黄土(Q3、Q4)一般具有湿陷性。
黄土在饱和自重压力作用下产生湿陷,称为自重湿陷性黄土,否则称为非自重湿陷性黄土。
2 黄土的湿陷性的判定判定黄土湿陷性的指标,湿陷性地区规范采用湿陷性系数δS。
然而只判定某一深度处的土是否具有湿陷性对工程往往不具有实际意义,因此对整个场地来说,我们要通过公式进一步计算自重湿陷量ΔZS从而判断黄土场的湿陷类型是非自重或是自重湿陷性,并由ΔZS和计算总湿陷量ΔS结合来判定场地的湿陷等级。
实验室内一般通过小型固结仪进行单线或双线法试验,分级施加压力,由公式(1)和(2)算得每层土的湿陷系数δS和自重湿陷系数δSZ ,进而由公式(3)和(4)分别算得ΔS 和ΔZS。
ΔS为计算湿陷量,野外通过原位试坑浸水试验可得到实测湿陷量。
式中hP和hZ为保持天然的湿度和结构的土样,分别加压至P和土的饱和自重压力时下沉稳定后的高度;hP`和h`Z分别为上述加压稳定后的试样浸水下沉稳定后的高度;h0为试样的原始高度;β和β0为修正系数;δsi和δzsi分别为第i土层的湿陷系数和自重湿陷系数;hi为第i层土的厚度。
湿陷性黄土地区岩土工程勘察和地基处理要点
湿陷性黄土地区岩土工程勘察和地基处理要点湿陷性黄土是一种特殊的土壤类型,由于其含水量的变化会导致地基沉降和开裂,因此在岩土工程中的勘察和地基处理工作中需要重点关注以下几个方面:一、地质勘察:1. 需要了解黄土的成因、物理特性、工程性质等基本情况,以及湿陷性的形成机理和地下水位的状况。
2. 层理观察和钻孔取样分析,获取湿陷黄土内部的土层结构、粒度分布和含水量等信息。
3. 通过现场勘查,了解地表特征和土壤现象,如淤泥、龟裂等。
二、地基处理:1. 预压法处理:通过对黄土区域进行预压,使其产生压缩变形,加快其固结沉降速度,减小以后的变形和沉降。
常用的方法有振动加固、加药固化等。
2. 粉煤灰处理:将粉煤灰混入湿陷性黄土中,通过化学固化和物理填充的方式,增加土壤的稳定性和承载能力。
3. 地基加固:使用桩基、搭板桩等地基加固技术,增加地基的承载力和稳定性。
4. 挖土加固:对黄土地区开展挖土加固,使用预拌桩、钢筋混凝土梁等方法,形成地基的刚性,减小土体的变形和沉降。
三、监测和评估:1. 对地基处理后的工程进行监测,包括地表沉降、地下水位变化、土体应力等参数的测量和记录。
2. 根据监测数据,对处理工程的效果进行评估,判断地基处理是否达到设计要求,以及后续是否需要进一步加固。
四、防治措施:1. 妥善处理地下水位:控制地下水位的变化,可以减少湿陷性黄土的变形和沉降。
2. 合理排水系统:设置合理的排水系统,及时排除土体中的过剩水分,减小土体的含水量。
3. 加强维护管理:定期巡视和维修地基处理工程,确保其长期稳定和可靠性。
在湿陷性黄土地区的岩土工程勘察和地基处理工作中,需要综合考虑土壤的物理特性、地下水位和工程要求,采取合适的处理方法和监测评估措施,以确保工程的安全稳定。
黄土的湿陷性判定及地基处理措施
黄土的湿陷性判定及地基处理措施摘要:在湿陷性黄土地区,准确评价场地黄土的湿陷性,将直接影响地基处理方案、工程周期长短及地基处理费用的高低等问题。
湿陷性黄土对工程建设影响较大,通过对黄土物理、力学特性指标的研究,揭示黄土的湿陷性就显得尤为重要。
在总结多年工程实践的基础上,结合现行工程建设规范、规程,把对湿陷性黄土评价和地基处理方法结合起来,从准确评价黄土湿陷性出发,分析如何选用适宜的地基处理方法。
关键词:黄土湿陷性湿陷性评价地基处理1引言黄土是第四纪干旱、半干旱气候条件下,陆相沉积的一种特殊土。
我国作为世界上黄土厚度最大、分布面积最广、地层层序最完整、成因类型最复杂的国家,黄土覆盖面积达6.40×105km2,主要分布在甘肃、陕西、山西三省,部分分布在青海、宁夏、河南,其他在河北、辽宁、黑龙江、山东、内蒙古和新疆等省(区)也有不连续或零星的分布。
其中湿陷性黄土的分布面积约为2.70×105km2,大部分分布在我国黄河中游地区。
随着中西部地区经济的快速发展以及国家西部大开发战略的实施,许多重大工程建设项目正在实施,不可避免地要遇到黄土湿陷性问题。
所以,研究黄土的湿陷性判定及地基处理措施显得尤为重要。
2.湿陷性黄土的主要工程特性湿陷性黄土的孔隙比一般较大,并常常具有肉眼可见的大孔隙,由于在颗粒间具有较高的结构强度,所以在天然干燥状态下,黄土仍然可以承受一定的荷重,并且变形量也较小。
但在自重或一定荷载作用下,受水浸湿后,黄土结构就会迅速被破坏而发生显著的附加下沉。
2.1物理性质指标(1)我国湿陷性黄土的几个物理性质指标:容重:一般为1.33~1.81g/m3,多数为1.40~1.60 g/m3;天然含水量:一般为7%~23%,多数为12%~20%;孔隙比:一般为0.78~1.50,多数为0.8~1.2;液限:一般为21.7%~32.5%,多数为25%~31%;塑性指数:一般为6.7~13.1,多数为8~12。
湿陷性黄土判定及地基处理方法[详细]
湿陷性黄土及地基处理前言:一、湿陷性黄土及地基处理課程的重要性及意义1.湿陷性黄土的概念:由于黄土颗粒表面含有可溶盐,同时其结构具有肉眼可见的近乎铅直的小管孔、在雨水及地表水的浸湿下可溶盐溶解,从而使小土颗粒向大孔隙中滑移,导致地面沉陷,具有这种性质的土称为湿陷性黄土;2.湿陷性黄土对工程的影响:建筑物开裂、突然下陷、突然失稳等;1)建筑工程的安全和使用要求;强度(C、 )、变形(下沉过大);2)地基处理的重要性:增加强度、减少变形.二、学习本课程的目的通过该课程的学习使同学们掌握湿陷性黄土的设计与施工基本知识及地基处理的方法、技巧等三、本课程的学习方法1.课堂教学:采用多媒体教学与板面教学相结合的方法进行;2.参读关于湿陷性黄土及地基处理、软弱土地基处理等方面的资料;第一章:黄土的分布、成因、分类第一节:黄土的分布一、分布范围世界各大洲均有黄土分布,各大洲黄土覆盖面积占其总面积的比例分别为:欧洲7%、北美5%、南美10%、亚洲3%.中国黄土主要分布在黄河流域,比较集中的是黄河中游,如山西西部,陕西及甘肃大部分地区内黄土最为发育,地层齐全,厚度大,分布广而连续,除这一区域外,在河北、山东、内蒙、辽宁、吉林、青海、新疆、宁夏南部也有黄土分布,但发育程度均显次之.二、中国黄土分布的特点1、黄土基本分布在我国北方各省及自治区,南部大致以昆仑山、祁连山、秦岭为界,向东延至泰山和鲁山以北地区.2、黄土分布地区气侯干燥,降水量少,蒸发量大,属于干旱和半干旱地区,与世界上其它黄土地区的气侯条件相似.黄土分布地区年降水量多为250~500米米,年降水量小于250米米的地区,则黄土较少,而代之的是沙漠和戈壁;年降水量大于750米米的地区基本上没有黄土分布.3、黄土的分布地区的北面与沙漠和戈壁相连,自北而南,戈壁-沙漠-黄土三者逐渐过渡,东西向呈条带状排列.近沙漠地区黄土颗粒成分较粗,向南逐渐变细.4、黄土分布呈东西走向的带状横贯我国北方,这是受我国北方山脉地理气侯条件的控制而造成的.三、黄土主要分布在黄河中游,地层全、厚度大,这就是黄土地区地下建筑在这一地区得到进一步发展的客观原因.四、黄土的分布厚度黄土是典型的大陆性更新世沉积物,黄土厚度最大可达300米.第二节黄土的年代、成因黄土沉积于第四纪更新世,并延续到全新世,至今仍有黄沉积.黄土最早年代距今有240万年.黄土的成因问题仍在探讨和争论,有风说、水说及多成因说.而一般认为风成为主.其依据如下:1、从黄土的分布特征和颗粒的粗细变化来看,我国黄土与沙漠和戈壁三者是自南而北逐渐过渡的,而且呈东西带状排列,黄河中游地区黄土颗粒由东南至西北逐渐由细变粗,这种变化可以说明黄土是由风力搬运而来.2、从这一区域中的高山与低地均有黄土分布的情况,可以得知黄土是风成的,除风力搬运外,其它成因是不好解释的.3、黄土厚度具有坡向性迎风面厚度大.4、随着地面的起伏而起伏,只有风说可以解释.5、物质成份与当地的岩石无关.6、土层中的化石为干草原型动物.7、构造无层理.第二节黄土的分类及其特征一、黄土的分类;从有无湿陷性来分:湿陷性黄土(自重湿陷湿陷性黄土、非自重湿陷湿陷性黄土)非湿陷性黄土二、特征:湿陷湿性黄土遇水湿陷,非湿陷性黄土遇水不湿陷;自重湿陷性黄土在自重作用下遇水湿陷,非自重湿陷性黄土在无荷载作用下遇水不湿陷第二章湿陷湿黄土地基评价第一节黄土湿陷的原因与主要影响因素内因:黄土内有肉眼可见的大孔隙;黄土颗粒表面含有可溶盐外因:水浸入可溶盐溶解影响因素:天然空隙比与天然含水量.天然空隙比大,湿陷性强;天然含水量高,湿陷性低.第二节 黄土湿陷性的判定黄土的湿陷性判定多用室内侧限压缩试验所得的湿陷系数来判定,试验方法基本同一般土,所不同的是在规定压力作用下并压缩稳定后开始浸水,计算土样在浸水前后并压缩稳定后的高度或孔隙比,求出湿陷系数s δ,用来判定黄土是否具有湿陷性,黄土的湿陷系数按下式计算:p pp s h h h /-=δ 或:p p p s e e e +-=1/δ其中:p h 、p e --分别是保持天然含水量和结构的土样,在侧限条件下加压到规定压力P(KPa)时,压缩稳定后的高度(厘米)和孔隙比;--//,p p e h 分别是上述加压稳定后的土样,在浸水作用下压缩稳定后的高度(厘米)和孔隙比;--o o e h ,分别是土样的原始高度(厘米)和原始孔隙比;当015.0 s δ时,定为非湿陷性黄土;当015.0 s δ时,定为湿陷性黄土.实验温室湿陷系数的垂直压力,自基础底面(初步勘察时,自地面下1.5米)算起,10米以内的土层压力用200Kpa;10米以下至非湿陷性土层顶面,应用其上覆土的饱和自重压力(当大于300Kpa 时,仍用300KPa).当基底压力大于300Kpa 时,宜按实际压力测定的湿陷系数来判定黄土的湿陷性.湿陷性黄土按湿陷系数的大小分为三类:03.0≤s δ时,称为弱湿陷性(洛阳);当07.003.0≤s δ 的称为中等湿陷性(太原);当07.0 s δ时,称为强湿陷性(兰州).第三节湿陷性黄土场地的自重湿陷性场地的湿陷类型按自重湿陷量或计算自重湿陷量zs ∆来判定自重湿陷量≤7厘米时,应定为非自重湿陷性黄土场地;自重湿陷量 7厘米时,应定为自重湿陷湿黄土场地.自重湿陷量:zs ∆=i ni zsi h •∑=10δβ式中:--zsi δ第i 层土在上覆土的饱合自重压力下的自重湿陷系数/h h h z z zsi -=δ 其中:--z h 保持天然湿度和结构的第i 个土样,加压至土的饱合自重压力时,下沉稳定后的高度./z h --上述加压稳定后的土样,在浸水作用下,下沉稳定后的高度.0h --第i 个土样的原始高度.--i h 第i 层土的厚度(厘米);0h --因地区而异的土质修正系数.查规范.第四节 湿陷性黄土地基的湿陷等级1.黄土地基总湿陷量s ∆βδ⋅⋅=∆∑=i ni si h s 1式中:--si δ第i 层土的湿陷系数;--i h 第i 层土的厚度;--β考虑地基土的侧向挤出的浸水机会等因素的修正系数(见规范).2.湿陷黄土的计算厚度总湿陷量自基础底面以下算起,在非自重湿陷性黄土场地,累计至基底下5米(或压缩层)深度为止;在自重湿陷性黄土场地,对一、二类建筑应穿过湿陷性土层,累计至非湿陷性土层顶面;对三、四类建筑当基底下的湿陷性土层厚度大于10米时,累计深度按当地经验确定.3.黄土地基的湿陷等级第五节黄土的湿陷起始压力湿陷性黄土受压浸水后,开始出现湿陷现象时的压力称湿陷起始压力Psh(KPa).也就是说,如果用在湿陷性黄土地基上的压力小于这个湿陷起始压力,地基即使浸水,也不会发生湿陷.一、黄土湿陷起始压力的测定方法湿陷起始压力采用载荷浸水试验中P-S的第一拐点.浸二、影响湿陷起始压力的因素1、粘粒含量的影响:粘粒含量多,湿陷起始压力大.2、孔隙比的影响:孔隙比大,湿陷起始压力小.3、天然含水量大的影响:天然含水量高,湿陷起始压力大.4、埋深大,湿陷起始压力大.第六节含水量变化对湿陷性黄土地基工程特性的影响a)湿陷性黄土湿陷后,其性质与湿陷前截然不同;b)湿陷性黄土浸水饱合后,已没有湿陷性;c)低含水量的湿陷性黄土强度高;d)最佳含水量的湿陷性黄土在用于回填土时,不具备湿陷性的特点;否则,压实到最大密实度也具有湿陷性.第七节湿陷起始含水量湿陷性黄土在载荷或土自重压力作用下,受水浸湿时开始出现湿陷现象时的最低含水量.第八节地下水位上升对湿陷性黄土地基的影响一、地下水位上升的原因;1.年降水量的影响;2.蓄水池的涌水作用和渗漏;3.地表径流的改变和用水量的增加;4.灌溉渠道的渗漏二、地下水位上升所引起的地基湿陷变形;三、地下水位上升引起二次湿陷问题(由于气候的影响湿陷反复进行);四、地下水位上升造成建筑物的开裂;五、地下水位上升的预测1生活、生产用水的排放,场地平整、迳流,排泄条件的变化,建筑工程中的地下结构的阻水作用等;2水源、水网、灌溉等六、地下水位上升的防治1)防止水进入地基;2)采用桩基;3)采用灰土垫层,改变土的水理性质;4)建筑单元不宜过长;5)建筑体型应力求简单;6)不同高度的建筑物应分开成独立单元.第三章湿陷性黄土地基上建筑分类及设计措施第一节湿隐性黄土地基上场址选择与总平面设计一.场址选择宜符合下列要求:1.具有排水畅通或利于组织场地排水的地形条件;2.避开洪水威胁的地段;3.避开不良地质现象发育和地下坑穴集中的地段;4.避开新建水库等可能引起地下水位上升的地段;5.避免将重要建设项目,布置在佷严重的湿陷性场地或厚度大的新近堆积黄土,高压缩性的饱和黄土地段;6.避开由于建设可能引起工程地质条件恶化的地段.二.总平面的设计,应符合下列要求:1.合理规划场地,做好竖向设计,保证场地,道路和铁路等地表排水畅通;2.建筑范围内,地基的压缩性和湿陷性变化不宜过大;3.主要建筑宜布置在湿陷等级低的地段;4.在山前斜坡地带,建筑物宜沿等高线布置,填方厚度不宜过大.5.水池类构筑物和有湿润生产过程的厂房等,宜布置在地下水流向的下游地段或地形较低处.6.山前地带的建筑场地,应整平成若干单独的台阶,并应符合下列要求:①台阶应具有稳定性;②避免雨水沿边破排泄;③用陡槽沿边坡排泄雨水时,应保证使雨水由边坡底部沿排水沟平缓地流出,陡槽的结构应保证在暴雨时土不受冲刷.④在建筑物周围6米内平整场地,当为填方时,应分层圧实,其压实系数不得小于0.90;当为挖方时,对自重湿陷性黄土场地,表面压实后,宜设置150~300厚的灰土面层,其压实系数不得小于0·93.防护范围内的雨水明沟,不得渗漏水.在自重湿陷性黄土场地,宜设混凝土雨水明沟,防护范围外的雨水明沟,宜做防水处理,沟底下均应设灰土垫层.建筑场地平整后的坡度,在建筑物周围六米以内,不宜小于0.02,当为不透水地面时,可适当减少;在建筑物周围六米以外,不宜小于0.005.当采用雨水明沟或路面排水时,其纵向坡度不宜小于0.005.7、排水构造物与建筑物之间的防护距离埋地管道、排水沟、雨水明沟和水池等与建筑物之间的防护距离不宜小于规范规定.对建筑物防护距离宜自外墙轴线算起,对管道、排水沟宜自其外壁算起.甲类建筑物与新水沟之间的距离,在非自重湿陷性黄土场地不得小于12米,在自重湿陷性黄土场地不得小于湿陷性土层的3倍,并不应小于25米.8、建筑物处于下列情况之一时,应采取措施使雨水畅通排除:①邻近构造物、露天吊车、堆场或其它露天作业场地等;②邻近有铁路通过时;③建筑物平面为封闭或半封闭的场地.第二节湿陷性黄土地基上建筑设计措施一、建筑设计应符合下列要求:1、建筑物的体型与纵墙的布置,应有利于加强其空间刚度,并具有适应或抵抗湿陷变形的能力.多层砌体民用建筑,体型应简单,长高比不应大于3.2、妥善处理建筑物的雨水排水系统,多层民用建筑的室内地坪,宜高出室外地坪45厘米;3、用水设施宜集中设置,缩短地下管线和远距离主要承重基础,其管道宜明装.二、单层和多层民用建筑的屋面,宜采用外排水.当采用有组织排水时,宜选用然耐用的水落管,其未端距离散水面不应大于30厘米,并不应设置在沉降缝处.集水面积大的外水落管,应接入专设的雨水明沟或管道.三、建筑物的周围必须做散水,其坡度不得小于0.05,散水外缘应略高于平整后的场地,散水的宽度应按下列规定采用:1、当屋面为无组织排水时,檐口高度在8米以下宜为1.5米,8米以上每增高4米宜增宽25厘米,但宽度不宜大于2.5米.2、当屋面为有组织排水时,在非自重湿陷性黄土场地不得小于1米,在自重湿陷性黄土场地,宜为1.5米.3、水池的散水的宽度为1~3米,散水的外缘超出池底边缘不应小于20厘米,喷水池等的回水坡或散水的宽度宜为3~5米.4、高层建筑结构的散水的宽度宜超出基底边缘1米,并不应小于5米.四、散水应采用现浇混凝土.其垫层应设置15厘米厚的灰土或30厘米厚的素土,垫层外缘应超出散水的和建筑物外墙基底外缘50厘米.散水宜每隔6~10米设置一条伸缩缝.散水与外墙交接处和散水的伸缩缝,应用柔性防水材料填封.沿散水外缘不宜设置雨水明沟.五、经常受水浸湿或可能积水的地面,应严密不渗漏,并按防水地面设计.对采用严格防水措施的建筑,其防水地面应设行之有效的防水层.地面坡向集水点的坡度不得小于0.01.地面与墙、柱、设备基础等交接处应做翻边.地面下应做30~50厘米厚的灰土垫层.六、排水沟的材料和做法,应根据湿陷类型、湿陷等级和使用要求等选定,并应设置灰土垫层,防护范围内的排水沟,宜采用钢筋混凝土,但在非自重湿陷性黄土场地,室内小型排水沟可采用混凝土,并应做防水面层.对采用严格防水措施的建筑,其排水沟应增设卷材防水层或其它有效的防水层.七、对基础梁底下预留日空隙,应采取有效措施防止地面水浸入地基.对地下室的采光井,应做好防、排水设施.第三节湿陷性黄土地基上结构的设计措施一、当地基不处理或仅消除地基的部分湿陷量时,结构设计应根据地基湿陷量等级或地基处理后的剩余湿陷量、建筑物的不均匀沉降、倾斜和构件脱离支座等不利情况,采取下列结构措施:1、选择适宜的结构体系和基础型式;2、加强结构的整体性与空间刚度;3、预留适应沉降的净空.二、当建筑物的体型复杂时,宜用沉降缝将建筑物分成若干个体型简单,并具有较大空间刚度独立的单元.砌体结构建筑物的沉降缝处,宜设置双墙.三、高层建筑的设计,宜选用轻质高强材料;宜调整上部荷载和基础宽度,使地基应力均匀分布;宜加强上部结构的刚度和基础刚度.四、对一、二、三类建筑,基础的埋深不应小于1米.五、建筑物的基础或墙,当有地下管道或管沟时,应预留洞孔.洞顶与管沟及管道顶间的净空高度,对消除地基的全部湿陷量的建筑物不宜小于20厘米;对消除地基的部分湿陷量和未处理地基的建筑物不宜小于30厘米.洞边与管沟外壁必须脱离.洞边与承重墙转角处外缘的距离不宜小于1米,当不能满足时,可用钢筋混凝土框加强.洞底距基础底不应小于洞宽的1/2,并不宜小于40厘米,当不能满足时,应局部加深基础或在洞底设置钢筋混凝土梁.六、砌体结构建筑的钢筋混凝土圈梁,应按下列规定设置:1.二、三类中的多层建筑,当地基处理后的剩余湿陷量分别大于20厘米,30厘米时,均应在基础内、屋面檐口处和第一层楼盖处设置钢筋混凝土梁圈,其它各层宜隔层设置;当地基处理后的剩余湿陷量分别大于20厘米,30厘米时,在基础内除设置钢筋混凝土圈梁外,并应每层设置钢筋混凝土圈梁.2.在二、三、四级湿陷性黄土地基上的四类建筑,应在基础内和屋面檐口处设置混凝土配筋带,或设置钢筋混凝土圈梁.3.采用严格防水措施的多层建筑,应每层设置钢筋混凝土圈梁.4.各层圈梁均应设在外墙、内纵墙和对整体刚度起重要作用的内横墙上,并应在同一标高处闭合,否则应采取加强措施.七、砌体结构的窗间墙宽度,在承受主梁处或开间轴线处,不变小于主梁或开间轴线间距的1/3,并不应小于1米,在其它承重墙处,不应小于0.6米.门窗洞边至建筑物转角处的距离不应小于1米,当不能满足上述要求时,应在洞孔周边采用钢筋混凝土框加强,或在转角及轴线处加构造桩.多层砌体结构的建筑,不得采用空斗和无钢筋砌体过梁.八、当砌体结构建筑的门窗洞孔或其它洞孔的宽度大于1米,且地基未经处理或未消除地基的全部湿陷量时,应采用钢筋混凝土过梁. 九、厂房内吊车上的净空高度:对消除地基的全部湿陷量建筑,不宜小于20厘米;对消除地基的部分湿陷量或未经处理地基的建筑,不宜小于30厘米.吊车梁应设置成简支梁.吊车梁与吊车轨之间应采用能调整的连接方式.十、预制钢筋混凝土梁的支承长度,在砖墙、砖柱上不宜小于24厘米,预制钢筋混凝土板的支承长度,在砖墙上不宜小于10厘米.第五节湿陷性黄土地基设计措施的选择原则:1消除内因:消除大孔隙;2消除外因:采取必要的防水措施和控制基底压力在湿陷性黄土地基设计时,应按照建筑物的重要性和地基对沉降的敏感程度、地基被水浸湿的可能性、地基土的湿陷类型和湿陷等级、土的变形和强度、地下水可能的变化情况、当地建筑经验和施工条件等因素综合考虑分析,区别对待,合理采用地基处理、防水措施和结构措施等任何一种或多种措施,以保证建筑安全.一、建筑物的设计措施:1.地基处理措施:1)消除地基的全部湿陷量,或采用桩基、深基等穿透全部湿陷性黄土层;2)消除地基的部分湿陷量.2.防水措施:1)基本防水措施:在建筑物布置、场地排水、屋面排水、地面防水、散水、排水沟等方面防止雨水或生产、生活用水的渗漏,并提高管道材料和接口的标准.2)检漏防水措施:在基本防水措施的基础上,对防护范围内的地下管道增设检渗漏管沟和检漏井.3)严格防水措施:在检漏防止措施的基础上,对防水地面、排水沟、检漏管沟和检漏井等设施提高设计标准.3.结构措施:减少建筑物的不均匀沉降,或使结构适应地基的变形.二、选择设计措施的一般原则:各类建筑物在采取设计措施时,应根据堪察报告提供的场地湿陷类型、地基湿陷等级及地基承载力的情况,并结合当地建筑经验和施工条件等因素综合考虑确定.1、一级建筑物,要求全部消除地基土的湿陷性或穿透全部湿陷性土层;2、二级建筑物,消除地基土的部分湿陷量,最小处理厚度对非自重和自重湿陷性黄土场地,均不应小于压缩层厚度的2/3,自重湿陷性黄土地基还应控制未处理土层的剩余湿陷量不大于20厘米,如基础宽度大或湿陷性土层厚度大,处理2/3压缩层或湿陷性性土层厚度确有困难时,在建筑物范围内应采取整片处理,其处理厚度,非自重湿陷性黄土场地不应小于4米,自重湿陷性黄土场地不应小于6米.同时采取防水措施和结构措施.地基处理后的剩余湿陷量小于20厘米时在,应采取检漏或基本防水措施;当大于20厘米时,对非自重湿陷性黄土场地应采取检漏防水措施,对自重湿陷性黄土场地,应采取严格防水措施.3、三级建筑物,对于一级湿陷性黄土地基,可不做处理,但应采取结构和基本防水措施.对于二、三、四级湿陷性黄土地基,应消除地基土的部分湿陷量,消除部分湿陷量的最小处理厚度满足规范要求.并应采取结构和防水措施.地基处理后的土层的剩余湿陷量不大于30厘米时,应采取基本防水措施或检漏防水措施;当大于30厘米时,应采取检漏防水措施或严格防水措施.4、四级建筑物,对于各级湿陷性黄土地基一律不用处理,当在一级湿陷性黄土地基上,应采取基本防水措施,在二级湿陷性黄土地基上,应采取基本防水措施和结构措施,在三、四级湿陷性黄土地基上,应采取结构措施和检漏防水措施.三、对各类建筑物采取设计时,还要求按下列情况确定:1、当地基土的总湿陷量不大于5厘米时对各类建筑物均可按非湿陷性黄土地基进行设计.2、当基底下各土层的湿陷系数小于0.03时,对二类建筑地基可不做处理,但应采取结构和检漏防水措施.3、在湿陷性黄土层很厚的场地上,当一类建筑物采取措施消除地基的全部湿陷量或穿透全部湿陷性土层有困难时,应采取专门措施.4、当场地内的湿陷性黄土层较薄、湿陷系数较大或湿陷性性土层分布很不均,而且下伏基岩埋深不大,起伏较大时,如经济合理,对二级建筑物和三、四级湿陷性黄土地基上的三类建筑,可采取措施消除地基的全部湿陷量或穿透全部湿陷性土层.5、对承受较大荷载的重要设备基础,应与建筑物采取相同的的地基处理措施和防水措施.6、在非自重湿陷性黄土场地上,当地基内各土层的湿陷起始压力(不考虑基础埋深和宽度修正)均大于其附加压力与上覆土的饱和自重压力之和时,各类建筑物可按非湿陷性黄土进行地基设计.7、在非自重湿陷性黄土场地上,建筑物使用期间,当地下水有可能上升到地基压缩层以内时,宜采取下列措施:1)建筑体型力求简单,平面避免转折,或分成若干简单的单元;2)多层砌体结构应有较大刚度,其长高比不大于3.0;3)同一单元内,各基础的荷载、形式、尺寸和埋深应尽量接近;门厅与主体之间应有效措施,减少差异沉降;第四章黄土地基计算同土力学与地基基础,不在讲述第五章地基处理第一节:概述一、地基处理(地基加固):对天然地基中的不良地基进行人工处理的过程.二、建筑物的不良地基问题:1、强度及稳定性问题:在荷载作用下,地基土抗剪强度不足,使地基土产生局部或整体破坏;2、不均匀沉降、沉降、水平位移问题:在荷载作用下,地基产生变形,使建筑物产生过大的沉降、水平位移、不均匀沉降等,从而影响建筑物的正常使用.如建筑荷载过大及土体的强度不足,湿陷性黄土地基的遇水湿陷,膨胀土遇水膨胀、失水收缩等.。
湿陷性黄土地基
二、黄土湿陷发生的原因和影响因素
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。但收水浸湿 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!
(三)湿陷性黄土地基湿陷等级的判定
• 定义:湿陷性黄土地基的湿陷等级,即地基土受水浸 湿,发生湿陷的程度,可以用地基内各土层湿陷下沉 稳定后所发生湿陷量的总和(总湿陷量)来衡量。 • 《湿陷性黄土地区建筑规范》对地基总湿陷量∆s (cm)用下式计算:
n
∆
s
=
∑
βδ
si
hi
(7-3)
i =1
式中:δsi——第i层土的湿陷系数; hi——第i层土的厚度(cm); β——考虑地基土浸水机率、侧向挤出条 件等因素的修正系数,基底下5m(或压缩层)深 度内取1.5;5m(或压缩层)以下,非自重湿陷性 黄土地基β=0,自重湿陷性黄土地基可按式(7-2) β0取值。
[ f a ] = [ f ak ] + η b γ ( b − 3) + η d γ m ( d − 1 . 50 承载力特征值; [fak]--地基承载力特征值 ηb、ηd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数 γ--基础底面以下土的重度,地下水位以下取浮重度; γm--基础底面以上土的加权平均重度,地下水位以下 取浮重度; b--基础底面宽度(m),当基宽小于3m按3m取值,大于 6m按6m取值; d--基础埋置深度(m),一般自室外地面标高算起。在 填方整平地区,可自填土地面标高算起,但填土在上部结 构施工后完成时,应从天然地面标高算起。对于地下室, 如采用箱形基础或筏基时,基础埋置深度自室外地面标高 算起;当采用独立基础或条形基础时,应从室内地面标高 算起。
山区公路湿陷性黄土地基处理以及湿陷性评价方法
4 结论
小结:现在国内外湿陷性黄土的处理出现了多 种不同的形式,总起来说主要归为三类:
(1)对湿陷性黄土的土体进行物理作用,或使使 其体积的到一定程度的压缩,或加入一定的材料,从而 使其物理性质发生一定的变化,从而在一定的深度及 程度上消除黄土的湿陷性,例如:强夯、冲击压实、挤 密桩加固路基法等等均为这种类型;
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中国西部地区公路学会科技论文集
法在湿陷评价中的具体运用,对这方面的探讨尤其 具有现实意义和理论意义,黄土湿陷是具有特定物 质成分和结构特征的湿陷性黄土在赋存环境改变下 的微结构改组现象,其本质是微结构的改组,核心 是赋存状态改变后应力与结构强度的矛盾,通过经 验得出如下公式:
式中, S-现场浸水试验实测最大自重湿陷量 (浸水期湿陷量或总湿陷量),mm;
技术与施工
山区公路湿陷性黄土地基处理以及湿陷性评价方法
徐 昊 (新疆生产建设兵团公路科学技术研究所,乌鲁木齐 830002)
摘 要: 湿陷性黄土具有在自重压力下或一定压力下遇水湿陷变形的特性,针对湿陷性黄土的这一特点,从 黄土产生湿陷性的机理出发,分析了工程中常用的几种黄土路基处理方法,并对这几种方法进行了 综合评价。本文对湿陷性的评价方法以及一些常用的地基处理方法,施工工艺及质量控制要点,予以 总结,重点介绍了强夯法,深层密实法。
湿陷性黄土地区岩土工程勘察和地基处理要点
湿陷性黄土地区岩土工程勘察和地基处理要点湿陷性黄土地区指的是具有黄土、黄粘土等作为主要地基土层,且存在着较强的吸水膨胀性、渗透性、强度低等特点的地区。
这种地区的复杂性和不确定性需要对岩土工程进行精细勘察和处理。
本文将介绍湿陷性黄土地区岩土工程勘察和地基处理的要点。
一、勘察内容1. 地质勘察地质勘察是为了了解该区域的地质条件,包括地层构成、结构、地形地貌等,推断出该区域的稳定性。
在湿陷性黄土地区,地质勘察应特别关注黄土的分布和性质、黄粘土、壤土的存在。
通过地质调查,可以确定地下水位、非厚度致密层厚度、土层的压缩性等。
地质勘察的数据应该构成勘察报告,并提出相应的处理措施。
2. 土壤力学试验土壤力学试验是为了了解该区域的土壤力学特性,包括强度、渗透性、成分、空隙水压特征等。
需要进行的试验项目包括:剪切试验、压缩试验、固结试验、压缩固结试验、渗透試驗等。
通过试验可以确定土的物理特性和力学特性,并提出基于试验数据的处理措施。
3. 地质雷达探测(GPR)等勘察技术地质雷达探测(GPR)等勘察技术可以探测到地下的障碍物,如管线、坑洞等。
在湿陷性黄土地区,由于地基状况复杂,GPR技术可以更好地直观了解土体的差异、定量表征地基的内部结构。
二、地基处理方法1. 提高地基承载力提高地基承载力是化解黄土地基问题的有效途径之一。
一般可以采取人工加固或非人工加固的方法。
具体措施有:基础加固(像土钉加固等),预处理(土交换法、辉石渣、钙基灰凝材料等),加固桩等。
2. 控制黄土的膨胀性由于黄土的高孔隙度和可渗透性,所以黄土在吸收和释放水分方面表现出极大的特性,控制黄土的膨胀很重要。
可以采取的方法有:固化黄土、加重型填料冲击排气法、加固钻孔、地基排水等。
3. 控制地下水位在湿陷性黄土地区,要控制地下水位。
在水位较高的区域,必须采取措施降低水位。
可以进行排水钻孔、降低地下水位、地下排水灌浆等。
4. 其他在湿陷性黄土地区,由于地基状况不稳定,需要采取一系列预防和对策措施。
湿陷性黄土地基判定与检验
湿陷性黄土地基评定与检验一、湿陷性黄土的特征一、黄土的特征黄土一般具有以下特征,当缺少其中一项或几项特征的称为黄土状土。
1、颜色以黄色、褐黄色为主,有时呈灰黄色;2、颗粒组成以粉粒(粒径0.05~0.005mm)为主,含量一般在60%以上,粒径大于0.25mm 的甚为少见;3、有肉眼可见的大孔,孔隙比一般在1.0左右;4、富含碳酸盐类,垂直节理发育。
黄土分布地区年平均降雨量在250~600mm之间,年降雨量小于250mm的地区,黄土很少出现,主要为沙漠和戈壁。
年降雨量大于750mm的地区,也基本没有黄土。
依据《中国湿陷性黄土工程地质分区略图》,我国湿陷性黄土主要分布在32°-47°之间,34°-35°之间最为发育,而以黄土高原区的黄土分布最为集中,黄土沉积最为典型。
黄土高原的范围是太行山以西、日月山以东、秦岭以北、长城以南,包括青海、宁夏、陕西、河南等省区的一部分或大部分,总面积达35.85万平方公里。
二、湿陷性黄土的物理性质1、颗粒组成表1湿陷性黄土的颗粒组成(%)2、孔隙比:变化在0.85~1.24之间,大多数在1.0~1.1之间。
孔隙比是影响黄土湿陷性的主要指标之一。
е<0.86时,一般不具湿陷性或湿陷性很弱。
3、天然含水量:黄土的天然含水量与湿陷性关系密切。
当ω>24%时,一般不具湿陷性。
4、饱和度:饱和度愈小,黄土湿陷系数愈大。
当S r>75%时,黄土已不具湿陷性。
5、液限:是决定黄土性质的另一个重要指标。
当ωL>30%时,黄土的湿陷性一般较弱。
三、黄土的湿陷性评价1、湿陷变形湿陷性黄土在一定压力下,下沉稳定后浸水饱和所产生的附加下沉量,湿陷变形是在充分浸水饱和情况下产生的,它的大小除了与土本身密度和结构性有关外,主要取决于土的初始含水量和浸水饱和时的作用压力。
2、初始含水量湿陷性黄土在进行湿陷性试验时浸水增湿前的含水量。
初始含水量较低的湿陷性黄土,其湿陷变形相对较大。
黄土湿陷性指标试验
试验方法的选择:单线法较双线法更符合地基实际情况,从理论上讲单线 法比双线法好。但单线法需取五个环刀,对普通工程勘察来说,取土量大, 试验繁琐,且有时很难满足试验要求。
三 试验目的及标准
本试验的目的是测定黄土变形和压力的关系,以计算压缩变形系数、 湿陷变形系数,渗透溶滤变形系数、自重湿陷系数等黄土压缩性指标。 测定项目根据未处理的和预先浸水处理过的场地工程实际情况,选定 试验程序来确定。通过湿陷性黄土地基的湿陷性以及湿陷机理分析, 对湿陷类别和等级的判别,提出对湿陷性黄土地基处理的方法及质量 检测与控制施工中的建议。分析不同深度黄土的湿陷系数、湿陷起始 压应力、湿陷峰值压应力,从而为当地湿陷性黄土地基处理提供了重要 依据。
单线法:单线法需取五个环刀试样,要求含水量均匀一致,环刀试样间 密度差值小于等于0.03g/cm3,均在天然湿度下分级加荷,分别加至不同 的规定压力,下沉稳定后浸水至湿陷稳定为止。最后绘制δs~P 曲线, 在曲线上求得湿陷起始压力。
双线法:双线法需取两个环刀,环刀试样间密度差值小于等于0.03g/cm3, 分别在天然湿度下和浸水饱和后做压缩试验,利用两条压缩曲线的变形差绘 制δs ~P 曲线,在曲线上求得湿陷起始压力。
3 现场试坑浸水试验
在现场采用试坑浸水试验确定自重湿陷量的实测值,应符合下列要求: (1)试坑宜挖成圆(或方)形,其直径(或边长)不应小于湿陷性黄土层的厚度, 并不应小于10m;试坑深度宜为0.50m, 最深不应大工业于0.80m。坑底宜铺 100mm厚的砂、砾石。 (2)在坑底中部及其他部位,应对称设置观测自重湿陷的深标点,设置深度 及数量宜按各湿陷性黄土层顶面深度及分层数确定。在试坑底部,由中心向坑边 以不少于3个方向,均匀设置观测自重湿陷的浅标点;在试坑外沿浅标点方向10~ 20m范围内设置地面观测标点,观测精度为±0.10mm。 (3)试坑内的水头高度不宜小于300mm,在浸水过程中,应观测湿陷量、耗 水量、浸湿范围和地面裂缝。湿陷稳定可停止浸水,其稳定标准为最后到的平均 湿陷量小于1mm/d。 (4)设置观测标点前,可在坑底面打一定数量及深度的渗水孔,孔内应填满 砂砾。 (5)试坑内停止浸水后,应继续观测不少于10d,且连续到的平均下沉量不 大于1mm/d,试验终止。
湿陷性黄土地区岩土工程勘察和地基处理要点
湿陷性黄土地区岩土工程勘察和地基处理要点湿陷性黄土属于半粘土性土壤,因其具有较低的工程性能而被广泛认识。
在岩土工程勘察和地基处理中,湿陷性黄土的存在意味着需要特别注意一些要点。
本文将介绍湿陷性黄土地区岩土工程勘察和地基处理中的关键问题和解决方案,以便于相关工程师和设计师处理此类问题。
1. 勘察要点在湿陷性黄土地区进行岩土工程勘察时,需要特别关注以下问题:(1)湿陷特征:湿陷性黄土的特征是容易发生变形和沉降,经常会出现路面沉降、建筑物下沉等问题。
因此,应该特别关注土体的压缩变形性质,包括土样的初生压缩指数和固结指数等。
(2)水分含量:湿陷性土壤的特征是水分含量高,一般在自然状态下水分含量达到70%以上。
因此,在勘察过程中要进行现场含水率测试,以便于评估土体的工程性质。
(3)土体结构:湿陷性黄土通常具有疏松的结构,而且土颗粒含有较高的颗粒分形指数和粒度分形指数。
因此,在勘察过程中应该进行颗粒形态和颗粒大小的测试。
(4)含盐量:一些湿陷性黄土地区含盐量较高,这会影响土体的稳定性。
因此,在勘察过程中需要进行含盐量测试,以便于采取相应的措施。
2. 地基处理要点(1)加固和增强:湿陷性黄土的主要问题是弱的荷载承载力和沉降,因此需要采取加固和增强措施。
常见的措施包括钢筋混凝土桩、灰土桩、土钉墙、挖孔桩等。
(2)排水处理:湿陷性黄土的主要原因是水分含量过高,因此一些排水措施是必不可少的。
常见的排水措施包括水平排水、垂直排水和地下水位降低等。
(3)防止液化:由于湿陷性黄土在地震作用下易发生液化,因此需要采取一些防止液化措施。
常见的防止液化措施包括排水降水、土工格栅和地基加强等。
(4)潜水面和带护坡:由于湿陷性黄土地区潜水面浅,因此有必要进行潜水面处理。
在一些多雨地区还需要进行带护坡处理,以便于防止坡面滑坡和坍塌。
3. 安全要点(1)工程安全:湿陷性黄土地区岩土工程易受地震、风灾、洪水等自然灾害影响,因此需要进行恰当的风险评估和防范措施。
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湿陷性黄土地基评定与检验
一、湿陷性黄土的特征
一、黄土的特征
黄土一般具有以下特征,当缺少其中一项或几项特征的称为黄土状土。
1、颜色以黄色、褐黄色为主,有时呈灰黄色;
2、颗粒组成以粉粒(粒径0.05~0.005mm)为主,含量一般在60%以上,粒径大于0.25mm 的甚为少见;
3、有肉眼可见的大孔,孔隙比一般在1.0左右;
4、富含碳酸盐类,垂直节理发育。
黄土分布地区年平均降雨量在250~600mm之间,年降雨量小于250mm的地区,黄土很少出现,主要为沙漠和戈壁。
年降雨量大于750mm的地区,也基本没有黄土。
依据《中国湿陷性黄土工程地质分区略图》,我国湿陷性黄土主要分布在32°-47°之间,34°-35°之间最为发育,而以黄土高原区的黄土分布最为集中,黄土沉积最为典型。
黄土高原的范围是太行山以西、日月山以东、秦岭以北、长城以南,包括青海、宁夏、陕西、河南等省区的一部分或大部分,总面积达35.85万平方公里。
二、湿陷性黄土的物理性质
1、颗粒组成
表1湿陷性黄土的颗粒组成(%)
2、孔隙比:变化在0.85~1.24之间,大多数在1.0~1.1之间。
孔隙比是影响黄土湿陷性的主要指标之一。
е<0.86时,一般不具湿陷性或湿陷性很弱。
3、天然含水量:黄土的天然含水量与湿陷性关系密切。
当ω>24%时,一般不具湿陷性。
4、饱和度:饱和度愈小,黄土湿陷系数愈大。
当S r>75%时,黄土已不具湿陷性。
5、液限:是决定黄土性质的另一个重要指标。
当ωL>30%时,黄土的湿陷性一般较
弱。
三、黄土的湿陷性评价
1、湿陷变形
湿陷性黄土在一定压力下,下沉稳定后浸水饱和所产生的附加下沉量,湿陷变形是在充分浸水饱和情况下产生的,它的大小除了与土本身密度和结构性有关外,主要取决于土的初始含水量和浸水饱和时的作用压力。
2、初始含水量
湿陷性黄土在进行湿陷性试验时浸水增湿前的含水量。
初始含水量较低的湿陷性黄土,其湿陷变形相对较大。
3、湿陷系数
单位厚度的土样所产生的湿陷变形,以小数表示。
4、湿陷压力
产生湿陷变形时所作用的压力。
测定湿陷系数的试验压力,应自基础底面(如基底标高不确定时,应自地面下1.5m)算起,10m以内的土层应采用200kPa,10m以下至非湿陷性土层顶面,应采用其上覆土的饱和自重压力(当大于300kPa时,仍采用300kPa)。
当基底压力大于300 kPa时,宜采用实际压力。
5、湿陷黄土试验结果判定
1)依据《公路土工试验规程》释义手册
表21- B 黄土湿陷性与非湿陷性的划分
表21- C 湿陷性黄土湿陷作用强烈程度的划分
表21-D 自重湿陷性黄土与非自重湿陷性黄土划分
2)依据《公路路基设计规范》
表7.9.4-1 湿陷性黄土地基的湿陷等级
注:当300mm<△s<500mm,70mm<△zs<300mm时,定为Ⅱ级;当500 mm≤△s≤600 mm,300 mm≤△zs≤350 mm时,定为Ⅲ级。
二、湿陷性黄土地基冲击碾压检测、评价
一、试验段
一)冲压前原地面检测、试验与评价
1、清表后,应检测原地面高程(检测样本应不少于20个);
2、检验项目、内容、频率及要求:
1)地基土的液塑限取代表性土样一处、易溶盐取代表性地点一处(1m深度内分层取样)、最大干密度和最佳含水量取代表性试样一处(20cm~80cm范围内);
2)取1处代表性试样分层检测土的天然密度(含水量),分层为清表以下20cm、50cm、80cm;
3)取1处分层检测土的湿陷系数,分层为清表以下20cm、50cm、80cm;
4)随机取6处检测地基承载力(采用轻型动力触探仪);
5)结果评价:将原地面检验结果汇总列表示出。
二)冲击碾压过程中及碾压过后的检验
1、冲击碾压10遍、15遍、20遍、30遍后,分别检测整平后地面高程(检测样本应不少于20个,且与清表后原地面测点吻合);
2、冲击碾压10遍、15遍、20遍、30遍后随机取6处,分层检验土的密度、含水量
(分层为清表以下20cm、50cm、80cm);
3、冲击碾压20遍、30遍后取代表性位置2处,分别检验湿陷性系数(分层为清表以下20cm、50cm、80cm);
4、冲击碾压分别在10遍、15遍、20遍、30遍后,随机取6处,进行地基承载力检测(采用轻型动力触探仪);
5、按不同冲击碾压遍数,将检验结果列表示出,得出以下曲线:
1)冲压遍数与沉降量关系曲线
2)冲压遍数与压实度关系曲线
3)冲压遍数与贯入量关系曲线
4)干密度与湿陷系数关系曲线
三)试验段结论:达到设计要求湿陷性指标和压实度的最优冲击碾压遍数;合适的冲击碾压工艺;合适的质量检验方法和合理的质量控制标准。
二、施工常规检验
1、冲击碾压前,在作业段中(300~500m)取代表性土样1处,测定土的液塑限(确定土名)、最大干密度和最佳含水量;
2、冲击碾压完成后,随机取6处,分层检测压实度(清表以下20cm、50cm、80cm),相邻位置做地基承载力检测(采用轻型动力触探仪)6处(测深90cm);取1处,分层检测湿陷性系数(清表以下20cm、50cm、80cm);
3、每个作业段完成后,应评定分层压实度(或贯入值)和湿陷系数是否符合设计要求。
三、湿陷性黄土地基强夯处治检测与评价
一、试验段
一)强夯前准备工作
1、根据设计提供的典型地质路段,选定400~800m2的试验区(明示区域界限);
2、清表、整平,检测地面高程(每个分区检测样本应不少于20个);
3、根据强夯机械性能,第一、二遍选择不同的单点夯锤与落距组合实施夯击,不同组合夯击的施工区域应图示清晰;
二)检测参数及频率
强夯处理前应准确确定原状土检测点位和强夯处理后的检测点位,强夯处理后检测点位必须位于第一遍夯击点中心且不能与处理前检测点位重合。
1、强夯处理前
1)取代表性试样1处检测最大干密度和最佳含水量和液塑限,土层有变化时增加检测频率;在该点地表1m内按易溶盐取样规则分层取样检测易溶盐;
2)取1处位置按不同深度取原状土检测天然密度(密实度)、天然含水量、湿陷性系数(分层取样,竖向间距为1m);
3)检测地基承载力直至穿透黄土层;
2、强夯处理后
1)满夯夯击完成并整平后,检测地面高程(每个分区检测样本应不少于20个,且与清表后原地面测点吻合);
2)在选定点位不同深度处检测密度(含水量)、湿陷性系数(分层取样,竖向间距为1m);
3)在选定点位不同深度检测地基承载力;
三)试验段结论
1、不同夯击区域选定的锤重、落距、夯击能;
2、不同试验区域一、二、三遍平均夯击次数及满夯后平均沉降量;
3、强夯前后的试验检测数据汇总分析,按设计要求处理深度和标准对强夯加固效果进行判定,确定达到要求湿陷处理深度时的合理夯击能、最佳夯击数、夯沉量、密实度和承载力。
(汇总表可参照附表格式)
二、施工常规检验
强夯处理前应准确确定原状土检测点位和强夯处理后的检测点位,强夯处理后检测点位必须位于第一遍夯击点中心且不能与处理前检测点位重合。
1、强夯施工前
1)在施工区域检测整平后地面高程,检测样本应不少于20个;
2)取代表性试样1处检测最大干密度、最佳含水量和液塑限,土层有变化时增加检测频率;在该点地表1m内按易溶盐取样规则分层取样检测易溶盐;
3)在施工区域取1处位置按不同深度取原状土检测天然密度(密实度)、天然含水量(分层取样,竖向间距为1m),必要时检测地基湿陷系数;
4)检测地基承载力直至穿透黄土层。
2、强夯施工后
1)满夯夯击完成并整平后,检测地面高程(样本应不少于20个,且与清表后原地面测点吻合);
2)在强夯区域内按200m不少于2处在不同深度处检测压实度(含水量)、湿陷性系数(湿陷性黄土层大于2m时,分层取样,竖向间距宜为1m);
3)在选定点位不同深度处检测地基承载力。
三、现场取样注意事项
1、采取不扰动土样,必须保持其天然的湿度、密度和结构,并应符合土样Ⅰ级土样质量的要求。
表2土的扰动指数分类表
2、在探井中取样,湿陷性黄土层大于2m时,分层取样,竖向间距宜为1m,土样直径不宜小于120mm;探井的深度宜穿透湿陷性黄土层。
3、取样
压入法:将环刀匀速压入,中途不得停顿,压入深度以超过环刀盛土段3~5cm为宜。
击入法:要一击完成,不得进行二次锤击。
四、检测、评价依据及参考资料
1、施工图设计文件
2、公路路基施工技术规范(JTG F10-2006)
3、湿陷性黄土地区建筑规范(GB50025-2004)
4、建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002)
5、岩土工程勘察规范(GB50021-2001)
6、工程地质手册(第四版)
附表
湿陷性黄土强夯试验段试验检测结果汇总表
注:1、第一遍平均夯击次数;第二遍平均夯击次数;
2、平均沉降量cm。