特殊土地基的工程性质和措施
特殊土的概念特性及其路基施工
▪ 在软土地基上修筑路堤有两大特点:
➢ (1)易于形成基底两侧凸起或路堤坡脚向外凸 起而引起的坍滑,经验证明坍滑往往成圆弧形;
➢ (2)较大的沉降,对路基工程来说,大部分沉降量 可以控制在施工中完成,后期少量沉降可以起 道调整,对正常运营影响不 沉 降
软土路基危害
软土地基上路堤的加固方法 (一)反压护道
▪ 在路堤两侧(或一侧)填筑适当高度与适当 宽度的护道,使路堤两侧地基被挤出隆起的 趋势得以平衡,而保证路堤的稳定,因护道起 反压作用,故称反压护道。
➢ 它用于非耕作区和土源丰富的地区较为合适, 在耕作区则不宜使用。
图5 —1 反压护道加固软土路堤
1.挤密砂桩; 2.碎石桩; 3.生石灰桩; 4.粉喷桩; 5.水泥搅拌桩; 6.CFG桩。
软土地基上路堤的加固方法 (七)复合地基—1.挤密砂桩
▪ 挤密砂桩是将砂桩打入软土地基,使密实 的砂柱体挤密软弱土层,形成复合地基。 在外荷载作用时,应力向砂桩集中,使桩 周围土层承受的压力减小,沉降也相应减 小。
(七)复合地基—6. CFG桩
▪ CFG桩:桩体中
加入水泥、粉煤灰 和碎石形成了高黏 结强度的桩,改善 了碎石桩的刚性, CFG桩和桩间土、 垫层一起形成复合 地基。
CFG桩
CFG桩
二、 膨胀土地区
▪ 膨胀土: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。
排水砂井
软土地基上路堤的加固方法 (六)排水固结—2.袋装砂井
▪ 袋装砂井是在合成材料编织袋内冲填中粗 砂构成的砂袋,装入地基孔内,以加速地 基排水固结。
▪ 袋装砂井的编织袋应具有良好的透水性, 袋内的砂不易漏失,袋子的材料应具有足 够的强度,有一定的抗老化及耐地下水腐 蚀的性能。
几种常见特殊地基土及处理方法
几种常见特殊地基土及处理方法摘要:地基基础设计是建筑设计的重要组成部分,文章根据全国各地的工程概况,给出了基础工程中几种典型的特殊地基土,分析了其成因,阐述了相应的预防措施和处理方法,对类似的地基处理具有参考意义。
关键词:湿陷性黄土;膨胀土;软土;盐渍土;处理措施特殊地基是指土层的性质不同于一般常见地基土,而应采取特殊的处理措施,才能作为地基使用。
对特殊土地基的处理,应在做好地质勘察的基础上,根据土的性质及工程规模做出相应的处理措施。
1湿陷性黄土1)、现象湿陷性黄土地基上的建(构)筑物,在使用过程中受到水(雨水,生产、生活废水)不同程度的侵蚀后,地基常产生大量不均匀下沉(陷),造成建(构)筑物裂缝、倾斜甚至倒塌。
2)、原因分析:湿陷性黄土又称大孔土,与其他黄土同属于粘性土,但性质有所不同,它在天然状态下,具有很多肉眼可见的大孔隙,并常夹有由于生物作用所形成的管状孔隙,天然剖面呈竖直节理,具有一定抵抗移动和压密的能力。
它在干燥状态下,由于土质具有垂直方向分布的小管道,几乎能保持竖直的边坡。
但它受水浸湿后,土的骨架结构迅速崩解破坏产生严重的不均匀沉陷,因此使建筑物也随之产生变形甚至破坏。
3)、预防措施(1)换土法:将湿陷性黄土挖去一层(厚约1.0-3.0m),用原土或灰土再分层回填夯实,夯实质量应符合设计要求或规范规定,夯实后,土的孔隙减小,湿陷性降低。
(2)重锤夯实法:采用重锤夯实回填土地基时,应分层进行,每层虚铺土厚度一般相当于锤底直径,夯击遍数应通过试夯确定,试夯层数不宜少于二层,土的含水量一般控制在相当于塑限含水量±2%较合适。
(3)强夯法:用8-16t的重锤,从6-20m高自由落下夯击土层,以提高地基承载力,适于消除5-8m厚的土层湿陷性。
(4)灰土挤密桩法:基底设灰土挤密桩,处理宽度每边超出基础宽0.5m,桩顶设不小于0.5m厚的灰土垫层,可挤密地基土,提高承载力,消除5-l0m厚土层的湿陷性。
特殊土的工程性质
地周围地表下沉开裂,并容易造成“跑水”穿洞,影响建筑物 的安全,所以空旷的新建地区较为适用。
特殊土的工程性质
三、黄土的处理方法
黄土
5.硅化加固法 打入带孔的金属灌注管,在一定的压力下,将硅酸钠
(俗称水玻璃)溶液注入土中;或将硅酸钠及氯化钙两种溶液先后分别注 入土中。前者称为单液硅化;后者称为双液硅化。 单液硅化适用于加固渗透系数为 0.1-2.0米/日的湿陷性黄土。 加 固湿陷性黄土时,溶液由浓度为10-15%的硅酸钠溶液掺入2.5%氯化钠 组成。溶液入土后,钠离子与土中水溶性盐类中的钙离子(主要为硫酸钙) 产生离子交换的化学反应,在土粒间及其表面形成硅酸凝胶,可以使黄土的 无侧限极限抗压强度达到0.6-0.8兆帕。 此法需耗用硅酸钠或氯化钙等工业原料,成本较高。其优点是能很快 地抑制地基的变形,土的强度也有很大提高,对现有建筑物地基的加固特 别适用。但是,对已渗有石油产品、树胶和油类及地下水pH值大于9的地基 土,不宜采用硅化法加固。
1)湿陷系数
判别黄土是否具有湿陷性,可根据室内无侧限压缩试验, 在一定压力下测定的湿陷系数来判定。 ---大于0.015的为湿 陷性黄土。 h h
s
2
2
h1
h2-保持天然湿度和结构的土样,加压至一定压力时,下沉稳定后的高度。 h′2-上述加压稳定后的土样,在浸水作用下,下沉稳定后的高度(cm)。 h1-土样的原始高度(cm)。
黄土处置
--机械碾压:振动压路机
特殊土的工程性质
三、黄土的处理方法
黄土
3.土桩挤密法 按预定平面位置,采用沉管、冲击或爆破等方法成孔,然 后在孔中填以素土(粘性土)或灰土,分层捣实,形成土桩。土桩与挤密 后的桩间土组成复合地基,共同承受基础所传递的荷载。 此法常用于处理湿陷性黄土地基、 杂填土地基和填土地基,处理深度 一般为5-10米,自50年代开始,最大处理深度可达15米以上。处理后的 地基承载力一般提高5-100%。 土桩(包括灰土桩)挤密地基的桩径、桩距和孔深通过试验求得。桩 孔直径一般为30-50厘米,桩距(桩孔的中心距离S)约为桩孔直径的2- 3倍。 自50年代开始,中国应用土桩挤密法对西北地区某些建筑物的湿陷性 黄土地基进行处理,获得了良好的技术经济效果。自70年代起,这种方法 已用于民用建筑物的地基处理。
地基处理—特殊土地基处理方法(地基与基础工程)
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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
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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
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处理措施 •
✓ 桩基或沉井 ✓ 处理地表水和地下水 ✓ 挖填夯实 ✓ 灌填处理 ✓ 梁板跨越 ✓ 深基础
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7.6 冻土地基
地质特征的场地,且自由膨胀率ef≥40%的土应判定为膨
胀土。
• 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;
• 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;
• 常见浅层塑性滑坡、地裂,新开挖坑(槽)壁易发生坍塌 等;
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。
2
二、软土的工程特性及其评价
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 评价: ✓ 场地和地基稳定性评价 ✓ 选择适宜的持力层和基础型式 ✓ 分析对相邻建筑物的不利影响。
3
三、 软土地基的工程措施
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。
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✓ 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表确定。
n
zs 0 zsihi i1
n
s si hi i 1
湿陷类型
zs(cm) s(cm)
s ≤30 30<s≤70
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
浅谈特殊土的工程特性及地基处理
浅谈区域性特殊土的工程特性及地基处理卜志勇(安徽建筑工业学院09安全工程1班)摘要:本文通过对特殊土的简单介绍,阐述了软土、湿陷性黄土、红粘土、膨胀土等区域性特殊土的工程特性,进而详细地表达了不同特殊土地基的处理方法.关键字:特殊土工程特性地基处理前沿我国幅员广大,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、工程地质,从而形成了各种各样的区域性特殊土。
当其作为建筑场地、地基、建筑环境时,由于它们自身的不同特点,如果不采取相应的措施,就会造成工地上的重大事故。
因此,只有掌握了它们各自的特点,才有利于工程建设.一.软土的工程特性及地基处理1.1软土的工程特性软土是指淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土及其他高压缩性土。
这类土的物理特性大部分是饱和的,含有机质,天然含水量大于液限,孔隙比大于1.当天然孔隙比大于1。
5时,称为淤泥;天然孔隙比大于1而小于1.5时,则称为淤泥质土。
这类土的抗剪强度很低,压缩性较高,渗透性很小,并具有结构性,广泛分布于我国东南沿海地区和内陆江河湖泊的周围,是软弱土的主要土类,通称软土[1]一般具有下列工程特性:(1)含水量较高,孔隙比大.一般含水量为35%~80%,孔隙比为1~2.(2)抗剪强度很低。
根据土工试验的结果,我国软土的天然不排水抗剪强度一般小于20kPa,其变化范围在5~25kPa;有效内摩擦角约为20°~35°;固结不排水剪内摩擦角12°~17°。
正常固结的软土层的不排水抗剪强度往往是随距地表深度的增加而增大,每米的增长率约为1~2kPa.加速软土层的固结速率是改善软土强度特性的一项有效途径。
(3)压缩性较高.一般正常固结的软土的压缩系数约为α1-2=0。
5~1.5MPa-1,最大可达α1-2=4.5MPa—1;压缩指数约为Cc=0.35~0。
75(4)渗透性很小。
软土的渗透系数一般约为1×10—6~1×10—8cm/s(5)具有明显的结构性。
特殊地基土整治
12特殊地基土整治本章要点本章主要讲述了几种常见的特殊土的整治案例,根据特殊土的工程性质采用相应的整治措施是本章重点。
学习目标通过学习本章内容,了解和掌握软土、膨胀土、冻土等常见特殊土的一般性整治措施。
12.1 软土处理案例12.1.1 案例一1.工程概况及地质条件xx高速公路X合同段全长5.12公里,路面宽24.5米,其中软土地基29645平方米,插设塑料排水板75332延米,铺设砂砾垫层17787立方米,超载预压35574立方米。
该段软基属“山地型”软土,表层为1-2米深的淤泥,下部为低液限粘土,软基最深处达到23m,含水量大,承载力小。
其成因主要是由于泥质页岩风化产物和地表的有机物质经水流搬运,沉积于原始地形的低洼处,长期饱水软化,间有微生物作用形成。
2.加固原理简介塑料排水板的内部为聚乙烯或聚丙烯加工而成的多孔道板带,外包土工织物滤套,具有隔离土颗粒和渗透功能。
根据地基固结理论,粘性土固结所需的时间和排水距离的平方成正比,施工时,通过插板机在软土地层中打入塑料排水板,可以改变原有地基的边界条件,增加孔隙水的有效排出途径,缩短排水距离。
在上部荷载的作用下,地基中的水分能够通过塑料排水板的竖向孔道和砂垫层快速排出,从而加快地基固结和沉降的速率。
3.工法特点及适用范围相比袋装砂井等其它软基处理方法,该工法具有成本低、工效高、排水效果好的特点,因此广泛用于公路、铁路、机场、码头、堆放场、堤坝及房屋等软土地基的加固。
4.塑料排水板超载预压设计(1)排水板型号采用SPB-A型,宽度100,厚度4,纵向通水量≥25cm3/s,复合体抗拉强度1.3kN/10cm。
(2)井径由于塑料排水板与砂井的加固原理相同,设计使用日本构尾新一郎的算式,将塑料排水板的断面换算成相当直径的袋装砂井。
设塑料排水板宽度为b,厚度为δ,则换算相当圆的直径为:d p=α•πδ)(2+b=0.75×14.3)4.010(2+=6(cm)α——换算系数,由试验求得,取0.9(3)排水板的布置方式采用等边三角形布置。
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。
特殊地基基础工程施工方案
一、工程概况本工程位于某市某区域,场地面积为10000平方米,建筑高度为25米,层数为10层。
根据地质勘察报告,该场地地基土层复杂,存在软土地基、膨胀土地基、湿陷性黄土等特殊地基类型。
为确保工程质量和安全,特制定本施工方案。
二、施工原则1. 严格按照设计文件和相关规范进行施工。
2. 确保施工质量,确保地基基础稳定性。
3. 保障施工安全,预防事故发生。
4. 优化施工方案,提高施工效率。
三、施工方法及措施1. 软土地基处理(1)采用排水固结法,在基础四周设置排水沟,将地下水位降至基底以下。
(2)对软土地基进行预压,使地基提前固结。
(3)施工过程中,严格控制地基沉降,确保地基承载力满足设计要求。
2. 膨胀土地基处理(1)采用化学注浆法,将水泥浆注入地基,使地基体积膨胀系数降低。
(2)对膨胀土地基进行预压,使地基提前固结。
(3)施工过程中,加强地基沉降监测,确保地基稳定性。
3. 湿陷性黄土地基处理(1)采用砂石桩法,将砂石桩打入地基,提高地基承载力。
(2)对湿陷性黄土地基进行预压,使地基提前固结。
(3)施工过程中,严格控制地基沉降,确保地基稳定性。
4. 施工监测(1)对地基沉降、地基变形、地下水位等关键参数进行实时监测。
(2)定期对施工质量进行检验,确保施工质量满足设计要求。
(3)根据监测数据,及时调整施工方案,确保施工安全。
四、施工组织与进度1. 施工组织(1)成立施工项目组,负责施工组织与管理。
(2)明确各岗位人员职责,确保施工顺利进行。
(3)加强施工人员培训,提高施工技能。
2. 施工进度(1)根据工程特点和施工要求,编制施工进度计划。
(2)合理安排施工工序,确保施工进度。
(3)加强施工进度控制,确保工程按期完工。
五、安全文明施工1. 严格按照国家相关法律法规和标准进行施工,确保施工安全。
2. 加强施工现场安全管理,预防事故发生。
3. 做好施工现场环境保护工作,减少施工对环境的影响。
4. 加强施工现场文明施工管理,营造良好的施工环境。
特殊土的工程性质
1.软土的分布:我国分布很广,主要 是在沿海地带及平原低地、沼泽地区, 在高原山区的古代或内湖沼泽地区也 常遇到软土。 2.软土的分类:沿海沉积型(滨海相; 泻湖相;溺谷相;三角洲相)、内陆湖盆 沉积型 、河滩沉积型、沼泽沉积
软土的鉴别
1.天然含水量的测定 :天然含水量是土的基本物理性指标之一,它 反映的土的状态,含水量的变化将使得土的稠度、饱和程度、结构强 度随之而变化,其测定可采用公路土工试验规程规定试验方法测定, 并将试验数据与35%、液限进行比较。 2.天然孔隙比 孔隙比,是土中孔隙体积与土粒体积之比,天然状态 下土的孔隙比称之为天然孔隙比,是一个重要的物理性指标,可用来 评价天然土层的密实程度。其测定方法可测定土粒比重、土的干密度、 土的天然密度、土的含水量等指标通过计算而得。 天然状态下土的孔隙比称为天然孔隙比,它是一个重要的物理性指标, 可以用来评价天然土层的密度程度。一般e<0.6的土是密实的低压缩 性土,e>1.0的土是疏松的高压缩性土。 3.十字板剪切强度:十字板剪切试验是原位测试技术中一种发展较早、 技术比较成熟得方法。试验时将十字板头插入土中,以规定的旋转速 率对侧头施加扭力,直到将土剪损,测出十字板旋转时所形成的圆柱 体表面处土的抵抗扭矩,从而可算出土对十字板的不排水抗剪强度。
②陇东陕北地区 湿陷性大
③关中地区 湿陷性中等 ④山西 湿陷性中等 ⑤河南 湿陷性较弱 ⑥冀鲁 湿陷性较弱或无 ⑦北部边远地区 湿陷性中等或弱
黄土的工程性质:
1.黄土的粒度成分以粉粒为主,约占60%~70%,其次是砂粒和粘粒,各占 1%~29%和8%~26%。 2.黄土的相对密度和密度:黄土的相对密度一般在2.54~2.84之间,砂粒含量高的 黄土相对密度低,约在2.69以下.密度较低,为1.5~1.8g/cm3,干密度约为 1.3~1.6g/cm3。一般认为干密度小于1.5g/cm3的黄土具有湿陷性。 3. 黄土的含水率:含水率越低,湿陷性强,含水率增加,湿陷性减弱。一般含水 率超过25%时就不再具有湿陷性。 4.黄土压缩性:是指黄土受压时体积缩小变形的性质。一般用压缩系数(单位压力 增加时孔隙比的变化值)反映压缩性的大小 。 5.黄土的抗剪强度6.黄土的湿陷性:是黄土的一种特殊的工程地质性质。黄土具有 在自重或外部荷重下,受水浸湿后结构迅速破坏发生突然下沉的性质。引起湿陷的 原因是因为黄土在干燥时可以承担一定荷重而变形不大,但浸湿后,土粒连结显著 减弱,引起土结构破坏产生湿陷变形。黄土湿陷性对人类工程活动危害很大,常使 建筑物、渠道、库岸造成破坏。因此,在湿陷性黄土地区进行建筑时,要特别注意 防止水的渗入,并采取必要的人工土质改良或其他防治措施。
几种特殊土地基的工程特性及地基处理浅析
几种特殊土地基的工程特性及地基处理浅析摘要:随着现代化和城市化的发展,工程建设的范围扩大到更多地质复杂的区域。
这些区域复杂的土地特征给工程建设提出了难题,引起了工程建设者的高度重视。
本文总结了几种特殊地基条件下进行工程建设的特点,并针对不同的地基条件提出了相应的处理方法。
关键词:特殊地基;液化土;盐渍土;软化地基随着工业化步伐的加快,城市化的进程也越来越快。
人们为了拓展自己的活动范围,需要在各种复杂的地基上进行工程建设。
而特殊的土壤状况是工程建设遇到的最普遍的问题,因此,工程师们越来越重视对特殊土壤地区工程建设特征的研究。
本文重点介绍了几种特殊土地基的工程特性并提出了处理措施。
一、湿陷性黄土(一)湿陷性黄土的特性湿陷性黄土由粉粒组成,大孔结构,孔隙比大于1,孔隙率在45%以上,垂直节理发育。
黄土的强度一般较高,但是压缩性较低。
有一类黄土,如果被雨水浸湿,在一定的压力下,就会出现土体结构的破坏,并发生显著下沉。
与此同时,土壤的强度会降低。
这种黄土就叫做湿陷性黄土。
湿陷性黄土最大的特点就在于在重压之下受水浸湿后会产生湿陷。
黄土湿陷的外在原因是一定的压力和水的浸湿,而内在原因是黄土的成分特征和结构特征。
(二)影响黄土湿陷性的原因1.黄土中粘粒与胶结物的含量黄土中粘粒与胶结物的含量多,就会起到胶结和包裹的作用,使结构稳定致密,从而降低湿陷性,改善力学性质。
相反,如果大颗粒增多,粘粒与胶结物减少,骨架颗粒之间发生直接接触,从而使土体结构疏松、强度降低,湿陷性增强。
2.黄土中盐类的类型与含量如果黄土中含有大量的易溶性盐类,则更容易发生湿陷。
如果溶解性居中或者是难溶性的盐类含量高,则会出现湿陷滞后。
3.土体的天然空隙、含水量及所受的压力土体的天然空隙越大、含水量越小,则湿陷性越强;在黄土的孔隙与含水量不变的前提下,土体所受的压力越大,则湿陷性越强,但是当压力超过某一数值之后,随着压力的增加,土体的湿陷性反而会降低。
工程地质 第4章2特殊工程性质
律。陇西和陕北地区黄土的砂粒含量大于粘粒,而豫西地区 粘粒含量大于砂粒。
粘土颗粒含量大于20%的黄土,湿陷性明显减小或无湿 陷性。因此,陇西和陕北黄土的湿陷性通常大于豫西黄土, 这是由于均匀分布在黄土骨架中的粘土颗粒起胶结作用,湿 陷性减小
膨胀土的防治措施
1.地基的防治措施
(1)防水保湿措施 防上地表水下渗和土中水分蒸发,保持地基土湿度稳定
,控制胀缩变形。在建筑物周围设置散水坡,设水平和垂直 隔水层;加强上下水管道防漏措施及热力管道隔热措施;建 筑物周围合理绿化,防止植物根系吸水造成地基土不均匀收 缩;选择合理的施工方法,基坑不宜暴晒或浸泡,应及时处 理夯实
三 、软土
软土是天然含水量大、压缩性高、承载力和抗剪强度很低的 呈软塑——流塑状态的粘性土。 软土是一类土的总称,还可以将它细分为软粘性土、淤泥质 土、淤泥、泥炭质土和泥炭等
我国软土成因类型主要有: ①沿海沉积型(滨海相、泻湖相、溺谷相、三角洲相); ②内陆湖盆沉积型; ③河滩沉积型; ④沼泽沉积型
二 、膨胀土
膨胀土是一种富含亲水性粘土矿物,并且随含水量增减,体 积发生显著胀缩变形的高塑性粘土。其粘土矿物主要是蒙脱 石和伊利石,二者吸水后强烈膨胀,失水后收缩,长期反复 多次胀缩,强度衰减,可能导致工程建筑物开裂、下沉、失 稳破坏。膨胀土全世界分布广泛,我国是世界上膨张土分布 广、面积大的国家之一,20多个省市自治区都有分布。我国 亚热带气候区的广西、云南等地的膨胀土,与其他地区相比 ,胀缩性强烈。形成时代自第三纪的上新世(N2)开始到上 更新世(Q3),多为上更新统地层。成因有洪积、冲积、湖 积、坡积、残积等
软土的工程性质
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
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 8 3 0 0 0 0 ) 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-  ̄ J L S t , 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 . x k 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, i 2 %I L 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 5 0 ~ 7 0 %, 而粉 土颗粒 中又 以 2 2处理办法 2 21 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 . 0 5 — 0 . 0 1 m m的粗粉 土颗 粒为多 , 占总重约 4 0 . 6 0 %, 小于 O . O 0 5 mm的粘土 颗粒 较少 , 占总 重约 1 4 . 2 8 %, 大于 O . 1 m m 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 0 2 5 a r m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 3 0 0 a r m, 而目宽度直该大于地基底部的宽度。 2 2 2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 。2 0 - 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 2 5 0 — 5 0 0 m m, 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 9 0 %以上, 使得红粘土构成一相体系; 土质 1 2处理办法 指标 变化 幅度大 。 1 2l 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 3 2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 . 2 2 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 I J l 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
几种特殊土地基的工程特性及地基处理
第24卷增刊II V ol.24 Sup.II 工 程 力 学 2007年 12 月 Dec. 2007ENGINEERING MECHANICS83———————————————收稿日期:2007-03-30基金项目:国家自然科学基金资助项目(50478096);山西省自然科学基金资助项目(20041061)作者简介:白晓红(1959),女,陕西人,教授,博士,主要从事岩土工程的教学与研究(E-mail: bxhong@)文章编号:1000-4750(2007)Sup.II-0083-16几种特殊土地基的工程特性及地基处理白晓红(太原理工大学建筑与土木工程学院,山西,太原 030024)摘 要:城市化和工业化进程的快速发展,使得土木工程向各种复杂地基条件的区域发展,特殊土地基的工程特性引起工程师的重视。
总结了湿陷性黄土、液化土、盐渍土等几种山西地区常见的特殊土的重要工程性质,提出了相应的地基处理方法以及工程注意事项;最后针对山西采煤大省的特点,对老采空区上建(构)筑物基础的稳定性评价、勘察技术及处治技术进行了论述。
关键词:湿陷性黄土;液化土;盐渍土;采空区;地基处理 中图分类号:TU44 文献标识码:AENGINEERING PROPERTIES AND IMPROVEMENTOF SOME SPECIAL SOILBAI Xiao-hong(College of Architecture and Civil Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan, Shanxi 030024, China)Abstract: As the fast developing of civilization and industrialization in China as well as the rising of living standards in the world, more land is needed. Consequently, many soil deposits previously claimed to be unfit for residential housing and other construction projects are now being used. In this situation, the engineering properties of special soils are of importance, which has been noticed by civil engineers. Thusly, the most important engineer-ing properties of several typical special soils in Shanxi province of China, such as: collapsible loess, liquefaction soil, and salty soil are summarized. And also corresponding soil improvement methods and main construction points are proposed. To aim at the fact that Shanxi province is the base of coal mining for China, the stability of foundations above mine goaf, investigation of mine goaf and its treatment technique are discussed as well. Key words: collapsible loess; liquefaction soil; salty soil; mine goaf; soil improvement随着我国城市化和工业化进程的快速发展,人类生活水平的不断提高,土地的需求日益上涨,人们不得不在各种复杂和软弱地基上开展工程建设,因此正确认识各种特殊土的工程特性就显得尤为重要,该问题已受到土木工程师的极大关注。
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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。
为此在软土地基上设计、修建建筑物时,应考虑上部结构与地基的共同工作,必须对建筑体型、荷载情况、结构类型和地质条件等进行综合分析,确定应采取的建筑措施、结构措施和地基处理方法,从而减少软土地基上建筑物的不均匀沉降。
软土地基设计中经常采取的建筑、结构和施工措施如下:
1、于表层有密实土层时,应充分利用作为天然地基的持力层,“轻基浅埋”是我国软土地区总结出来的好经验。
2小筑物作用于地基的压力,可采用轻型结构、轻质墙体、空心
构件、设置地下室或半地下室等。
3、理调整各部分的荷载分布、基础宽度或埋置深度,减小不均匀沉降。
4、建筑物对变形要求较高时,采用较小的地基承载力。
5、软土地基加载过大过快时,容易发生地基土塑流挤出的现象。
可以采取控制施工进度、在建筑物四周打板桩围墙和采用反压法等措施防止地基土塑流挤出。
6、施工时应注意对软土基坑的保护、减少扰动。
7、一个建筑群中有不同形式的建筑物时,应当从沉降观点去考虑其相互影响及其对地面下一系列管道设施的影响。
8、建筑物有不同结构形式时必须妥善处理(尤其在地震区),对不同的基础形式,上部结构必须断开。
因为在地震中,软土上各类基础的附加下沉量是不同的。
当采取的建筑、结构措施不能满足设计要求时,应考虑采用地基加固处理措施。
(二)膨胀土地基处理
治理膨胀土病害,应建立在正确认识膨胀土的工程性质和病害发生机理的基础上,确定处理方法应根据土的胀缩等级、当地材料及施工工艺等结合本地区的工程实践经验,进行综合比较,寻求既经济又有效的智力措施。
从国内外有关膨胀土地基的研究现状来看,主要有:换土、化学固化处理、补偿垫层、预浸水、及其他改性、加筋、湿度控制和封闭等几种方法。
也可采用桩基础或墩基。
但经
常采用换土和基础的措施。
1、换土
换土是膨胀土地基处理方法中最简单而且有效的方法。
顾名思义就是挖除膨胀土,换填非膨胀土、灰土或砂砾土。
在一定深度内的膨胀土含水量基本不受外界气候的影响,该深度称之为临界深度。
换土厚度根据膨胀土的强弱和当地的气候特定确定,要考虑受地面降影响。
土体含水量急剧变化的深度,由于各地的气候不同,各地膨胀土的临界深度和临界含水量也有所不同。
换土厚度基本上在1~2m,即强膨胀土为2m,中、弱膨胀土为1~1.5m,具体换土厚度通过变形计算确定,使剩余部分土的膨胀变形量在容许范围内。
2、基础
膨胀土地区对重要的建筑物或变形敏感的建筑物,也考虑采用桩基础。
采用桩基础是桩端进入大气影响急剧层以下的深度应满足抗拔稳定性验算要求,其深度应达到胀缩活动区以下,且不得小于4倍桩径及1倍扩大端直径,最小深度应大于1.5m;为减少和消除膨胀对建筑物桩基的作用,宜采用钻、挖孔(扩底)灌注桩;同时为消除桩基受膨胀作用的危害,可在膨胀深度范围内,对桩墩本身沿桩周及承台采用非膨胀土做隔离层。
(三)、红黏地基的处理
红黏土地基的处理要针对地基不均匀性、土硐、地裂、收缩性裂隙及软弱持力层等问题进行。
要坚持采取地基处理、基础设计和结
构调整相结合的方法,搞好红黏土地基的处理。
1、对不均匀地基
不均匀地基可采用以下的措施处理:应优先考虑地基处理为主的措施,宜采用改变基宽、调整相邻地段基底压力、增减基础埋深,使基底下可压缩土厚相对均匀,对外露石芽,可用压缩材料褥垫处理;对土层厚度、状态分布不均的地段,用低压缩的材料置换处理。
2、红黏土地基中的土硐处理
(1)、红黏土地基中只有个别土硐存在,没有潜在发展的可能,对地基的稳定性影响不大,可用下述方法进行加固处理。
○1对浅埋土硐,实行地面开挖,清除软土,用块石回填,再加毛石混凝土至基础底面下0.3m,再用土夹石填至基础底面即可。
○2对深埋土硐,地面上对准硐体顶板,打针孔多个,用水冲发将砂砾石灌进硐内,如灌注困难,可借助压力灌注细石混凝土。
(2)、红黏土地基中有较多的土硐存在,并有潜在发展的趋势,对地基的稳定性较大,应考虑放弃红黏土地基,采用桩处理,其下伏基岩作持力层。
3、红黏土地基中的地裂处理
首先查明地基地裂形成的原因、形状大小、延伸方向及分布规律。
除与土硐,地面塌陷有关的地裂外,其余所有地裂都要进行冲天封实,防止地表水下渗,使深部红黏软化,形成土硐,地基更加失稳。
在填实了地裂上施工建筑时,采用梁、拱跨越,并在基础设计和建筑结构上,采取相应的措施。
对有潜在发展的地裂,在其密集地段
和延伸地带,不宜拟建新的建筑物。
4、红黏土地基中收缩性裂隙的处理
查明影响红黏土地基稳定的收缩性网格状裂隙的密集程度和延
伸深度,再确定基础的类型和埋深。
对丙级建筑物可适当加大建筑物角端基础的埋深,对炉窑等高温设施基础,要对土体的高温收缩性进行试验和研究,采取措施,防止因地基土的收缩开裂,引起构筑物基础的变化。
房屋建成后,搞好排水设施,房前屋后植树离墙5m以外,株间4m为宜,避免根系延伸及根部吸水,造成红黏土地基开裂,建筑物受破坏。
5、红黏土地基中软弱持力层的处理
软塑、流塑状红黏土强度低,压缩性高,用作建筑物、结构物地基时,必须进行加固处理,达到提高承载力,减少沉降量的目的。
(四)湿陷性黄土地基的地基处理措施
在湿陷性黄土地基上建造建筑物,为保证建筑物的安全与技术经济的合理性,常采用的措施有:建筑措施、防水措施和地基处理措施。
实际应用中,应根据湿陷性黄土的特点和工程要求,因地制宜,对甲、乙、丙类建筑以防水和建筑措施为主。
标本结合,防止地基湿陷,使建筑物安全正常使用。
1. 建筑措施包括:
(1)选择适宜的结构体系和基础形式,减少建筑物的不均匀沉降,或使结构物适应地基的变形;
(2)建筑结构的立面、平面应力求简单、规则,且长高比不宜大于3,或用沉降缝分成若干个体型简单的独立单元;
(3)墙体优先选用轻质高强材料;
(4)增设圈梁、基础梁、构造柱或芯柱加强结构的整体性与空间刚度;
(5)预留适应沉降的净空。
2.防水措施:包括基本防水措施和严格防水措施。
(1)基本防水措施:在建筑布置,场地排水,地面防水、散水等方面,防止雨水或生产生活用水渗入地基内时,所采取的各项措施。
(2)严格防水措施:对重要建筑物或高等级湿陷性地基,在检漏防水措施的基础上,对防水地面、排水沟、检漏井和检漏管沟等设施提高设计标准。
3.地基处理措施:应满足下列两点要求。
(1)甲类建筑应消除地基的全部湿陷量,或采用桩基础穿透全部湿陷性黄土层,或将基础设置在非湿陷性黄土层上。
(2)乙、丙类建筑应消除地基的部分湿陷量,如采用垫层、强夯、挤密、预浸水和静实验研究和工程实践证明行之有效的其他方法等。
综上所述,特殊土地应根据其工程特性采取相应措施,才能避免或防范工程地质灾害。
参考文献
[1] 《建筑地基处理技术规范》(jgj79-2002)
[2]徐至钧主编《水泥粉煤灰碎石桩复合地基》机械工业出版社
[3]《湿陷性黄土地区建筑规范》(gb50025-2004)
[4]《高层建筑岩土工程勘察规程》(jgj72-2004)
[5]《建筑地基基础设计规范》(gb50007-2002)
作者简介:付晓江 1989.02.21 男汉四川成都中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司助理工程师大学本科土木工程
成都理工大在读研究生。