特殊土的种类特点及地基处理

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特殊路基的处理

摘要:我国地域辽阔，地区之间土质差异较大，而路基工程的质量好坏直接影响着整个工程的质量安全问题以及使用情况，因此，对不同地区特殊土质的工程特性与相应的处理方式做分析总结显得尤为重要，本文主要分析了软土、冻土、黄土、膨胀土地区的工程特性，并介绍基本的处理措施。

关键词:路基工程特殊土冻土软土黄土膨胀土路基是路面的基础，它与路面共同承受着车辆荷载力，是整个道路工程施工的主要承重结构，没有坚固稳定的路基就没有稳定的路面。

特殊路基不同于一般路基，需要全部或部分进行处理才能使用。

为了保证公路路基在较长时间内的稳定性和路面的平整度，通常情况下需要对特殊路基进行处理。

1特殊土的种类在土木工程施工过程中，软粘土、人工填土、湿陷性土、膨胀土、多年冻土、膨胀土等经常遇到的软弱土或者不良土。

对于公路路基的软土路基来说，通常情况下主要包括：湿陷性黄土路基、冻土路基、膨胀土路基等。

对于公路工程来说，软土的危害主要表现为：遇水后膨胀出现不均匀，在一定程度上造成公路路面发生胀裂，进一步引发次生公路病害。

例如膨胀土，由于膨胀土的主要成分是粘土矿物，这些矿物成分具有较强的亲水性，吸水膨胀和失水收缩现象非常显著，并且在一定程度上胀缩变形往复可逆。

2常见特殊土路基处理2.1软土路基的处理软土是指在静水或缓慢的流水环境中以细颗粒为主的近代沉积物，工程上，将软黏性土、淤泥质土、泥炭质土及泥炭等强度较低、压缩性高、孔隙比大的软弱土层统称为软土。

软土的主要特性有：强度低以及抗剪强度低，孔隙比大，压缩性高，天然含水量较高及透水性较差，以及具有流变性和触变性。

软土路基在实际工程中，对路段的影响主要有以下几点，若在进行工程之前未对软土地基进行彻底的勘查则会在施工过程中引起施工安全问题，在施工过程中，如果发现软土路基，没有对其进行有效的处理，在一定程度上会影响周围的路基，甚至导致周围建筑物出现沉陷等；在对软土路基的处理过程中，如果处理的不为合理、堆料使用不当或者是对路基的硬壳造成破坏，在一定程度上都会造成路基沉陷，或者对其稳定性构成影响。

人工地基处理

湿陷性黄土地基湿陷等级判断
湿陷性黄土地基的处理
• ① ② ③ ④ 常用处理湿陷性黄土地基的方法灰土或素土垫层重锤夯实石灰土桩或素土桩挤密预浸水处理
（2）膨胀土地基
• 成因：一般指黏粒成分主要由强亲水性的蒙脱石和伊利石矿物组成，具有吸水膨胀和失水收缩，胀缩能显著的黏性土。
• 分布:在广西、云南、贵州、湖北、河北、河南、四川、安徽、山东、陕西、江苏和广东等地均有不同范围的分布。
加固地基的其他方法
• 强夯法指的是为提高软弱地基的承载力，用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法。
• 强夯[1] • 称动力固结法,利用起吊设备,将10～25吨的重锤提升至 10～25米高处使其自由下落，依靠强大的夯击能和冲击波作用夯实土层。强夯法主要用于砂性土、非饱和粘性土与杂填土地基。对非饱和的粘性土地基，一般采用连续夯击或分遍间歇夯击的方法；并根据工程需要通过现场试验以确定夯实次数和有效夯实深度。现有经验表明：在100～ 200吨米夯实能量下，一般可获得3～6米的有效夯实深度。 • 这是在重锤夯实法基础上发展起来的，而其加固机理又与它不一样，这是一种地基处理的新方法。
• 过滤：土工合成材料的这种功能与传统的砂滤层类似，允许土体内部的液体通过并派出，同时起到保土作用，阻止上游土壤颗粒的流失。例如，用有纺土工织物阻止土粒迁移渗入排水骨料或排水管，同时保持排水系统正常工作；在海岸或河岸的抛石防护层和其它护岸材料下铺设土工织物以防止土壤被破坏。
• 土工合成材料的应用十分广泛，主要用于岩土工程、环境土工、水利工程和铁路与公路交通工程等领域。在实际工程应用中，土工合成材料可以起到过滤、排水、隔离、加筋、防渗和防护六大基本功能。在特定情况下或对于特种土工合成材料，还可以发挥保护和减压的作用，如防渗结构层中将土工织物铺设在土工膜上面，阻止填土或其他物体对土工膜的损伤；在软土地基上使用土工泡沫块体修筑路堤，可以在不降低路堤高度的情况下有效降低路堤地对地基的压力。 • 土工合成材料的基本功能分述如下：

特殊土路基的处理方法

特殊土路基的分析与处理我国地域辽阔，地区之间土质差异较大，而路基工程的质量好坏直接影响着整个工程的质量安全问题以及使用情况，因此，对不同地区特殊土质的工程特性与相应的处理方式显得尤为重要。

本文主要介绍特殊土的工程特性和相关基本的处理措施。

路基是路面的基础，它与路面共同承受着车辆荷载力，是整个道路工程施工的主要承重结构，没有坚固稳定的路基就没有稳定的路面。

特殊路基不同于一般路基，需要全部或部分进行处理才能使用。

为了保证公路路基在较长时间内的稳定性和路面的平整度，通常情况下需要对特殊路基进行处理。

1特殊土对道路工程的危害在道路工程施工中，若对特殊土处理不当，易造成路基沉陷、路面开裂等道路病害，严重影响道路行车安全和使用寿命。

软土遇水后容易造成松软、沉降、剪切拉裂等问题。

将会引起路面大面积的开裂、凹陷、坍塌等突发状况，危及驾驶人行车安全。

膨胀土易造成边坡坍塌、滑坡、纵裂等病害;湿陷性黄土易造成地基下沉，路堤边坡在雨水作用下容易产生冲蚀、坑穴，路堑边坡易发生变形;冻土对温度极为敏感，极易造成建筑物的冻胀和融沉;盐渍土具有较强的吸湿、溶失、松胀和腐蚀，易造成冻胀、翻浆、溶蚀当病害。

对于公路路基的软土路基来说，特殊土的种类通常情况下主要包括:湿陷性黄土路基、冻土路基、膨胀土路基等。

2.特殊土路基的病害分析2.1软土路基的处理软土是指天然孔隙比大于或等于1.0，天然含水量高于液限的细粒土。

软土在工程施工中尤为常见，其路基病害的原因由两个方面造成，一方面是自身原因，由于软土地基含有足够的含水量，导致地质松软，承载能力薄弱。

当有水侵入路基的底部时，路面底下就会出现大面积亏空，坡脚的硬度难以支撑路基上方压力，从而致使出现路面坍塌和沉降等情况发生。

另一方面则是施工原因，因为在施工初期，工作人员未能全面考察当地的水文地质情况，缺乏针对性的施工条件和施工技术。

在面对长期的雨水季节时，施工单位要做好应对措施，阻止雨水进入土层中去。

_特殊土地基

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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。
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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。
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7.特殊土地基
分布
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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
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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。

特殊土及其工程地质特性

黏粒含量高，且为亲水性很强的蒙脱石等黏
土矿物，土中可溶盐及有机质含量较低，常
含铁锰或钙质结核，结构致密；
3)
表面有大量网状裂隙，裂面有腊状光泽的挤
压面。
工程特性：
1. 低含水量，呈坚硬－硬塑状态； 2. 孔隙比小，密度大；
3. 高塑性，含黏粒及粉粒为主；
4. 具膨胀力,自由膨胀量>40%； 5. 天然状态下压缩性低，承载力高，但由于干缩裂隙发育,稳定性差。浸水后或被扰动时, 强度骤然降低。
第五节特殊土的工程地质特性
特殊土是指某些具有特殊物质成分和结构、工程性质也较特殊的土。是在一定的条件下形成
的，其分布有明显的区域性特征。
特殊性土的种类有：
沿海及内陆静水沉积的淤泥类软土南方和中南地区的膨胀土
西南亚热带湿热气候条件下的红黏土
西北、华北干旱气候区的黄土
西北、华北干旱气候区的盐渍土
工程特性：
1.含水量高，天然含水量>液限，软塑－流塑状态。
2.透水性低，水平向渗透系数较大。 3.压缩性大，强度低，欠压密状态。 4.显著的蠕变和触变性(高灵敏度)。蠕变(creep)：在一定荷载下，土的剪切变形随时间增长的特性。触变(thixotropy)：土受扰动后强度降低，但随时间增长强度能部分恢复的性能。
高纬度、高海拔寒冷气候区的冻土各地人类工程活动的人工填土
淤泥类黏土( mucky soil)：
是在静水或水流缓慢的环境中沉积，并有微生物的参与，含有较多有机质的疏松软弱黏性土。
分布: 沿海地区滨海相、泻湖相、三角洲相；内陆平原或山区的湖相和冲积洪积沼泽相。
分类：孔隙比e >1.5时,称淤泥; 1.5>e>1.0 时,称淤泥质土; 5%<有机质含量<10%时,称有机质土; 10%<有机质含量<60%时,称泥炭质土; 有机质含量>60%时,称泥炭。

特殊土的种类及地基处理方法分析

特殊土的种类及地基处理方法分析摘要：特殊土是当前工程施工中必须面临的难题。

特殊土地区的地基建设方法将对确保项目安全建设以及一系列后续项目的继续进行起着十分关键的作用。

因此，对特殊土的地基处理方法的研究,对工程项目的平稳开展有着极大的现实意义。

本文重点针对具体特殊土壤类型特点进行研究,并给出了一些可行性较强的的特殊土壤地区地基处理技术。

关键词：特殊土；工程建设；地基建设；处理方法；地基的搭建是建筑工程建设中最重要的施工环节,对整体的基础施工质量有很大影响。

目前我国在施工过程由于不同土壤的类型和性质不同,给整体建筑物施工和后续管理造成了很大困扰，甚至影响建筑安全。

因此在施工过程中,施工人员要了解特定土壤的性质及针对特殊土壤的地基处理方法,并以此为依据提出合理的施工方法,对特殊的土壤采取相对应的处理技术和管理方法,才能进一步提高整体建筑施工效率,为项目平稳运行打下坚实的技术基础。

还能够防止施工过程因土壤类型勘探失误或针对土壤的施工方法错误而造成的损失，提高施工的总体效率。

因此,对于特殊土进行分类和针对性施工处理,在施工中根据土层的类型与性质制定针对性方法,对改善建筑施工效率和安全性能起到很大作用。

一、特殊土的具体介绍当前,在工程项目建设过程中遇到的特殊土大多是在各自特定的自然环境下天然形成的。

其中不乏有一些特殊土的形成具有一定的人为因素，这同样也是特殊土产生的重要原因之一。

其形成原因导致了特殊土的分布通常都表现出明显的区域性,比如中国常见的盐渍土,通常会形成于中国西南部山地和黄土高原水土流失严重的区域;膨胀土,大多是在我国中国东南部沿海地区形成的,由于膨胀土中存在较多的亲水矿粒质,对水份的吸附力量很高,因此当这种土地吸入了少量的水份之后便会产生扩张的现象,但一旦将水份完全挥发,那么便会马上产生萎缩的现象;湿陷性黄土,该土地极易产生大幅度的沉降，具有不稳定和易变性;软土,这种土地的会容易产生较大程度的变形，从而对地基造成损坏……当前我国正在大力推进城市现代化建设过程中,各种施工项目正在平稳运行，不可避免的在施工建设中面临大量特殊土层,施工人员要确保施工方法能与地基相符合,并根据特殊土的施工特点选用针对性强的特殊处理技术。

浅谈天津地区的特殊土

浅谈天津地区的特殊土摘要：简单介绍了天津地区分布的特殊土及其工程性质，便于我们采取相应措施来防止其灾害。

关键词：特殊土；软土；人工填土；盐渍土特殊土是在特定地理环境或人为条件下形成的具有特殊性质的土。

它的分布一般具有明显的区域性。

下面浅谈一下天津地区几种常见的特殊土1软土天津地区的软土主要是淤泥类土——淤泥质土、淤泥，主要分布于滨海新区，属滨海相沉积。

河道、沟渠等底部亦有揭示但厚度皆不大。

淤泥类土，是在静水或缓慢流水环境中沉积，并经生物化学作用形成的黏性土，天然含水量大于液限、1.0≤天然孔隙比<1.5为淤泥质土，天然孔隙比≥1.5为淤泥。

其主要特征是含水量高（w=35％～80％）、孔隙比大（e≥1）、压缩性高（一般大于0.5MPa－1）、渗透性差、强度低。

据统计：软土的天然含水量一般为50％-70％，最大甚至超过200％。

天然含水量随液限的增大成正比增加。

天然孔隙比在1-2之间，最大达3-4。

其饱和度一般大于95％，因而天然含水量与其天然孔隙比呈直线变化关系。

软土的如此高含水量和高孔隙性特征是决定其压缩性和抗剪强度的重要因素。

一般具有如下工程特性。

⑴触变性由于软土的结构性在其强度的形成中占据相当重要的地位，则触变性也是它的一个突出的性质。

尤其是滨海相软土一旦受到扰动（振动、搅拌、挤压或搓揉等），原有结构破坏，土的强度明显降低或很快变成稀释状态。

触变性的大小，常用灵敏度St来表示，一般St在3～4之间，个别可达8～9。

故软土地基在振动荷载下，易产生侧向滑动、沉降及基底向两侧挤出等现象。

⑵流变性软土除排水固结引起变形外，在剪应力作用下，土体还会发生缓慢而长期的剪切变形，对地基沉降有较大影响，对斜坡、堤岸、码头及地基稳定性不利。

⑶高压缩性软土的压缩系数大，一般a1－2=0.5～1.5MPa－1，最大可达4.5MPa－1；压缩指数Cc约为0.35～0.75，软土地基的变形特性与其天然固结状态相关，欠固结软土在荷载作用下沉降较大，天然状态下的软土层大多属于正常固结状态。

特殊土路基处理方法

特殊土路基处理方法【摘要】由于我国地域幅员辽阔所以在高速公路的建设过程中会遇到多种特殊土，所以对特殊土的研究和治理对于公路建设有着至关重要的作用。

本文针对公路建设过程中几种常见的特殊土的性质和处理方法做了简要探讨。

【关键词】特殊土;路基;处理方法1.特殊土的种类在土木工程建设中经常遇到的软弱土和不良土主要包括：软粘土、人工填土、湿陷性土、膨胀土、多年冻土、膨胀土等。

公路路基的软土路基主要有湿陷性黄土路基、盐渍土路基、膨胀土路基等。

以膨胀土为例，膨胀土是指含有大量的强亲水性粘土矿物成分，具有显著的吸水膨胀和失水收缩、且胀缩变形往复可逆的高塑性粘土。

软土对公路工程的工程危害主要表现为遇水后的不均匀膨胀，引起公路路面胀裂，从而引起其它次生公路病害。

2．特殊土的处理方法(1)换土垫层法；(2)振密、挤密法，包括：a.表层压实法；b.重锤夯实法；c.强夯法；d.振冲挤密法；e.土桩与灰土桩法；f.砂桩；g.爆破法；(3)排水固结法：包括：a.堆载预压法；b.砂井法；c.真空预压法；d.降低地下水位法;e.电渗排水法；(4)置换法：a.振冲置换法（碎石桩法）；b.石灰桩法；c.强夯置换法；d.水泥粉煤灰碎石桩法(CFG桩法)；(5)加筋法,所加物质主要为：a.土工聚合物；b.加筋土；c.土层锚杆；d.土钉；e.树根桩法；(6)胶结法：根据胶结物和施工方法主要有：a.灌浆法；b.高压喷射注浆法；c.水泥土搅拌法;(7)冷热处理法：a.冻结法；b.烧结法。

2.1膨胀土路基处理在建筑工程中，对膨胀土地基采用以下处理办法：加大基础埋深、换土及砂石垫层、采用墩基或柱基加地基梁、桩基。

在公路路基工程中，膨胀土处理主要有以下几个方面：填方路基，膨胀土填料处理及路堤边坡防护；挖方路基，路床稳定和路堑边坡防护；排水措施。

2.1.1针对以上问题，在公路工程中主要采取下列措施：a.土料稳定与压实：强膨胀土不应作为路基填料，若不得已，应尽量选择膨胀潜势较弱的土料，并加以改良。

土木基础工程课件-第十章特殊土基础

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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。
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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。
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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。
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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
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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。

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。

几种特殊土地基的工程特性及地基处理

几种特殊土地基的工程特性及地基处理【摘要】我国城市化进程的速度不断加快，使得各种地质条件较为复杂的地区也逐渐开始发展土木工程建筑行业，在不同地质条件在中建设土木工程时，对特殊土地基具有的一些工程特性有充分的了解才能保证土木工程的质量，因此，本文就当前几种比较常见的特殊土地基工程特性和其处理方法进行了简单的阐述。

【关键词】特殊土地基；工程特性；地基处理经济发展带动了人们生活水平的提升，生产生活中使用涉及到的建筑种类越来越多，办公楼、居民楼、或者各种标志性建筑物等。

任何一栋建筑物底部的地基都是有区别的，此时就需要通过特殊土地基进行一些特殊的处理工序，保证地基的稳定性和可靠性。

地基是建筑工程的基础，是保证建筑工程质量的基础环节，因此，打好地基首先需要对地基的特性进行充分的理解。

一、特殊土地基概述所谓的特殊土指的是，某种在特殊的地理环境、自然环境中或者是在人为因素影响的条件下，而形成的一种具有特殊性质的土壤。

特殊土壤在我国的分布中具有非常显著的地域性质。

一般包括：杂填土，即各种建筑、生活和工业垃圾等堆积在一起而形成的土壤；盐渍土，即在至少1米深的土地层表面的土壤，通常情况下其含盐量的平均值超过3%；膨胀土，即该土壤在吸收到水分之后会出现明显的膨胀现象，失去水分后有鲜明的收缩现象，是一种高液限粘质土；湿陷性黄土，即在经过水分的浸湿作用后，会出现较大程度沉陷的土壤；粘性红土，具有较高液限性的粘性土。

对于不同类型的特殊土壤中建立与不同种类建筑物的地基，需要使用与之工程特性相吻合的地基处理方法，因此本文就几种特殊不同特性土地基的工程特性和处理方法进行了简单的阐述。

二、特殊土地基的工程特性（一）湿陷性黄土湿陷性黄土能够在承受一定程度的压力后产生下沉现象，并且该现象稳定之后，土壤受到水分浸湿会破坏其结构，并且会有明显的下沉的情况，因此在湿陷性黄土地质中建设工程时，应充分考虑清楚该建筑物的重要性、土地基结构受到侵害的可能性，以及建筑物在使用时因下沉受力不均匀导致的严重程度等，采取多种方式相结合的处理措施，避免湿陷性黄土的特性对建筑工程产生危害。

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。

第九章：特殊土地基

大于17，多在22~35之间，膨胀土的天然含水量接近或略小于塑限，液性指数小于0，土的压缩性比较小。裂隙特征：土中裂隙较发育，有竖向，斜交和水平三种。距地表1~2m内，常有竖向裂隙，裂隙面呈油脂或腊状光泽。旱季时，地表出现裂隙，雨季时闭合。
• 膨胀土的危害建筑物的破坏开裂具有地区性特点，开裂随气候变化呈反复变化的特征。以低层，轻型结构为主。因这类结构重量轻，整体性差，基础浅，易受外界的影响； ❖ 房屋在垂直与水平方向都受弯曲和扭曲，容易出现对称或不对称的八字性或X字型裂缝。外纵墙基础由于地基的不均匀沉降，易受到纵向切力和侧向水平推力作用而产生位移和水平裂缝；引起边坡失稳，坡地上的建筑物容易受损；膨胀土的胀缩特性也会引起路基，桥梁基础，堤防，涵洞及上部结构的破坏。
δs
0.015
ps
p
h
• 湿陷类型的划分计算自重湿陷量Δzs
建筑场地的湿陷类型，按自重湿陷量判断。现场实测自重湿陷量可利用试坑浸水试验得到。试坑边长不小于 10m，并大于湿陷土层的厚度。该方法比较符合实际，但实际上限于现场条件（如水源，工期等）而较难于实施，在一般建筑物中可按计算自重湿陷量进行划分湿陷类型。
当实测自重湿陷量Δ’zs或计算自重湿陷量Δzs＞70mm—自重湿陷性黄土地区。
• 黄土地基的湿陷等级
黄土地基湿陷等级划分应能表达黄土湿陷对工程的危害程度，从而采取相应的措施。黄土的湿陷等级按基底下各土层累计的总湿陷量Δs和计算自重湿陷量Δzs按p.315表92进行划分，总湿陷量Δs的计算公式如下：
•自重湿陷系数δzs 用于划分自重湿陷性和非自重湿陷性黄土，同样可以
利用室内压缩试验的方法测定，测定时的压力为自天然地面算起至该土层顶面为止的上覆土层的饱和自重压力：

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

浅谈几种特殊土地基的工程特性及地基处理

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２ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ８・
工程科技
浅谈几种特殊土地基的工程特性及地基处理
孔令文
（新疆电力设计院，新疆乌鲁木齐８３００００）摘要：随着科学技术的进步和发展，建筑行业进入了一个新的时代。建筑工程施工过程中，首先要考虑的就是地基问题，只有确定地基土壤的种类，才能制定正确的施工方法，从而保证工程能够顺利进行。但对于比较特殊的地基土壤，就要使用特殊的方法。例如：湿陷性黄土、膨胀土、粘性红土等都是一些比较特殊的土壤，只有了解土壤的特性才能制定出相应的处理办法。关键词：特殊土壤；工程特性；地基处理生矿物质－￣ＪＬＳｔ，并且具有显在现代化的城市当中，人们需要各种各样的建筑，例如：居民楼、力公高液限粘土。膨胀土粘粒成份主要由强亲水ｌ生的粘性土。该土具有吸水膨胀、￣ｔ．ｘｋ收缩并往复变形的ｌ生质，对楼、标志『生建筑等等。每—种建筑所需要的地基都是不—样的，这就需要著胀缩Ｉ并且构成的破坏是不易修复的。为了特殊地基特殊处理。要想建筑工程，必须先打地基，要打地基，必须先了解建构筑物基础的破坏作用不可低估，必须解决因膨胀地基的特陛。地基的特ｌ生对于整个工程来说是非常关键的，只有地尉Ｔ得保证建构珀撤长时间内基础的稳定和安全的目的，ｉ２％ＩＬ的一系列工程问题。含水量。膨胀土之所以具有很高的膨胀潜牢固，才自： Ⅱ呈的质量。本文就八种特殊也基土嚷的特陛及处理办法￣￣力，与它的含水量有密不可分的关系。当膨胀土的含水量不变的时候，就进行ｔ论。不会有体积的变化。建筑施工的时候，建造在含水量不变的粘土上的建筑１湿陷性黄土物不会受到由膨胀引起的破坏。一旦粘土的含水量改变，立刻就会产生垂１．１工程特Ｉ生湿陷性黄土是一种特殊ｌ生质的土，在一定的压力下，下沉稳定后，受直和水平两个方向的体积膨胀，含水量只需要百分之一到百分之二的变水浸湿，土绔陶迅速破坏，并产生显著附加下沉，故在湿陷性黄土场地上化，就足够引起有害的膨胀。在许多地区，嘭胀±对于人们的危害是比较进行建设，应根据建筑物的重要陛、地基受水浸湿可能ｌ生的大小和在使用巨大的，建造在膨胀土Ｅ的地板，在雨季到来的时候，土壤中的含水量增翘起现象屡见不鲜，由此可见，膨胀土不但特殊，而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性措施，加所引起的地板开裂、防止地基湿陷对建筑物产生危害。１．１．１湿陷性黄土的颗粒组成。我国湿陷且还具有较强的危害ｌ生。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２２处理办法２２１换土回填。因矧彭胀土具有含水量变化的特ｌ生，所以，施Ｌ人员可０．０５ — ０．０１ｍｍ的粗粉土颗粒为多，占总重约４０．６０％，小于Ｏ．Ｏ０５ｍｍ的粘土颗粒较少，占总重约１４．２８％，大于Ｏ．１ｍｍ的细砂颗粒占总重在５％以内，以采用换土回填的力砝进行处理。主要是采用灰土逆主彳亍置换，施工人员要施基本Ｅ无大于０２５ａｒｍ的中砂颗粒。黄土是干旱或半干旱气候条件下的沉根据施工区域的地质清况来确定置换的参数。除了采用灰土置换以外，积物，在生成初期，土中水分不断蒸发，土孑Ｌ隙中的毛细作用，使水分逐渐工人员还可以采用砂石垫层的处理方法，要注意的是，砂石的厚度应该大集聚到较粗颗粒的接触处。同时，细粉粒、粘粒和—些水溶盐类也不同于３００ａｒｍ，而目宽度直该大于地基底部的宽度。２２２利用化学方法。施工程度的集聚到粗颗粒的接触点形成胶结。１．１．２湿陷ｌ生黄土的湿度和密度。人员可以利用化学的方法改良土壤，也就是说利用拌合实惠的方法改良或者是用石灰砂桩和石灰浆压注寸膨胀土进行干预，消除膨胀湿陷ｌ生黄土之所以在一定压力下受水时产生显著附加下沉，除Ｅ述ｊ生ｊ邑膨胀土层，水时颗粒接触处胶结物的软化作用外，还在于土的欠压密状态，干旱气土形变。２０－３挖除法。这种方法比饺简单，就是对厚度较小的膨胀 ±尉挂候条件下，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行挖除，从而消除膨张土的影响。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３粘性红土３．１工程特ｌ生同时具备，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，土层得不到充分红粘土主要是呈现棕红色、褐黄色，覆盖于碳酸盆岩系的岩层上，液限的压密，便形成了低湿度、高孑Ｌ隙率的湿陷性黄土。湿陷性黄土在天然状较高的塑Ｉ生粘ｌ生土，此类粘土为原生红粘土。而液限较低的则可称之为次态下保持低湿和高孔隙率是其产生湿陷的充分条件。我国湿陷性黄土分生红粘土。红粘土的产生和分布主要是因为地质历史气候素的影响，在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气候影响下碳酸盆母岩的上层产牛Ｊ而形成。红粘土的丁程特彳是：塑量，因而湿陷陆黄土的天然湿度一般在塑限含水量左右，或更低一些。性高、空隙比大、天然饱和度为９０％以上，使得红粘土构成一相体系；土质１２处理办法指标变化幅度大。１２ｌ利用灰土、素土回填。这是一种比较常用的方法，利用灰土和素３２处理方法土回填就是把地基底部的湿陷性土层全部挖出，或者挖到设计的深度，之在天然地基【：施工的时候，应将地基做浅埋处理。目的是考虑到利用生士贡作为持力层。基底以下保持后利用灰土、素土在开挖的地方回填，并且逐步的夯实基础，同时，施工人具备较高承载力的表面坚硬或者硬塑『员要根据不同的回填土采用不同的处理参数，这样的处理办法得到了广原有较厚的硬质土层，使其附加的应力相对较小，以此信椰卧层满足设泛的使用，并且已经取得了较好自勺效果。通常垫层的厚度是１～３米。这种计变形要求；基础底部土层厚度变化较大的时候，应保持相对较厚的可压减，ｊ舛目邻点之间的沉降差异。方法最大的好处就是可以消除垫层范围内的湿陷性，在施工的时候也比缩层，结束语较方便。但施工人员应注意的是：一定要严格控制回填土的质量，对于灰土、素土层的最优含水量与最大干密度进行掌控，否则的话，就没有办法地基的好坏决定着 —个工程的好坏，Ｌ大ｊ此，对于地基一定要严谨的对陧比较特殊的土壤，在施工的时候，尤其要注意处达到预期的处理效果了。１．２２预湿ｌ生方法。在湿陷ｌ生黄土当中，有—种叫待。上述的几种土壤者做自重湿陪注黄土的地基土。当建筑］苗邑到自重湿陷ｌ生黄土的时候，就理办法。虽然上述的处理办法得到了广泛的使用，但是具体的措施还是要二程的影响是比可以采用预湿幽拘方法解决。所谓的预湿，就是在建筑施工以前，在实际晴况中才能确定。上述三种特殊的土壤对于建筑］对自重湿陪ｌ生黄土进行先行的浸湿处理，使自重湿陷性黄土因为自重的较大的，所以，还是应该多探索—些更加实用并且简单的处理力、｝去。作用发生人为的湿陷，之后施工人员就可以等湿陷充分以后，再进行基础参考文献的施工。在现实的应用当中，这种方法可以｝肖除地下数米以外黄土的自重『１］王银梅．湿陷性黄土地基处理新途径的探讨ＩＪｌ中国地质灾害与防治学湿陷性，但是表面数米以内的湿陷性黄土因为压力不够，仍然具