第九章 特殊性巖土工程勘察

1、第九章 特殊性巖土的工程勘察本章重點：介紹了各類特殊性土的特性、勘察重點及勘察評價與計算。學(xué)習(xí)要求：掌握本地區(qū)常見的幾種特殊土的勘察內(nèi)容、要求，即評價計算方法。 特殊性巖土是指在特定的地理環(huán)境或人為條件下形成的具有特殊的物理力學(xué)性質(zhì)和工程特征，以及特殊的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造的巖土。如果在此類巖土上修建建筑物，在常規(guī)勘察設(shè)計的方法下不能滿足工程要求，為了安全和經(jīng)濟(jì)，因而在巖土工程勘察中須采取特殊的進(jìn)行研究和處理，否則會給工程帶來不良后果。特殊性巖土的種類很多，其分布一般具有明顯的地域性。常見的特殊性巖土又是濕陷性土、紅粘土、軟土、混合土、填土、多年凍土、膨脹巖土、鹽漬巖土、風(fēng)化巖與殘積土及污染土等

2、。第一節(jié) 濕陷性土濕陷性土是指那些非飽和和結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的土，在一定壓力作用下受水浸濕后，其結(jié)構(gòu)迅速破壞，并產(chǎn)生顯著的附加下沉。濕陷性土在我國北方分布廣泛，除常見的濕陷性黃土外，在我國的干旱及半干旱地區(qū)，特別是在山前洪、坡積扇中常遇到濕陷性碎石土、濕陷性砂土等。一、濕陷性黃土濕陷性黃土屬于黃土。當(dāng)其未受水浸濕時，一般強(qiáng)度較高，壓縮性較低。但受水浸濕后，在上覆土層的自重應(yīng)力或自重應(yīng)力和建筑物附加應(yīng)力作用下，土的結(jié)構(gòu)迅速破壞，并發(fā)生顯著的附加下沉，其強(qiáng)度也隨著迅速降低。濕陷性黃土分布在近地表幾米到幾十米深度范圍內(nèi)，主要為晚更新世形成的馬蘭黃土（Q3）和全新世形成的Q4黃土（包括Q41黃土和Q42新近堆

3、積的黃土）。而中更新世及其以前形成的離石黃土和午城黃土一般僅在上部具有較微弱的濕陷性或不具有濕陷性。我國陜西、山西、甘肅等省區(qū)分布有大面積的濕陷性黃土。 （一）濕陷性黃土的性質(zhì)1粒度成分上，以粉粒為主，粉粒含量超過50%以上，砂粒、粘粒含量較少。2密度小，孔隙率大，大孔性明顯。在其它條件相同時，孔隙比越大，濕陷性越強(qiáng)烈。3天然含水量較少時，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，濕陷性強(qiáng)烈；隨含水量增大，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低，濕陷性降低。4塑性較弱，塑性指數(shù)在813之間。當(dāng)濕陷性黃土的液限小于30%時，濕陷性較強(qiáng)；當(dāng)液限大于30%以后，濕陷性減弱。5濕陷性黃土的壓縮性與天然含水量和地質(zhì)年代有關(guān)，天然狀態(tài)下，壓縮性中等，抗剪強(qiáng)度較

4、大。隨含水量增加，黃土的壓縮性急劇增大，抗剪強(qiáng)度顯著降低。新近沉積黃土，土質(zhì)松軟，強(qiáng)度低，壓縮性高。6抗水性弱，遇水強(qiáng)烈崩解，膨脹量小，但失水收縮較明顯，遇水濕陷性較強(qiáng)。 （二）濕陷性黃土的勘察要點1在濕陷性黃土場地進(jìn)行巖土工程勘察時應(yīng)查明下列內(nèi)容，并結(jié)合建筑物特點和設(shè)計要求，對場地和地基做出評價，對地基處理措施提出建議。黃土地層的時代、成因；濕陷性黃土的厚度；濕陷系數(shù)、自重濕陷系數(shù)和濕陷起始壓力隨深度的變化；場地濕陷類型和地基濕陷等級的平面分布；變形參數(shù)和承載力；地下水等環(huán)境水的變化趨勢；其他工程地質(zhì)條件。2勘察階段可分為場址選擇或可行性研究、初步勘察、詳細(xì)勘察三個階段，各個階段的勘察成果應(yīng)

5、符合各相應(yīng)設(shè)計階段的要求。對場地面積不大，地質(zhì)條件簡單的地區(qū)可簡化勘察階段。對工程地質(zhì)條件復(fù)雜或有特殊要求的建筑物，必要時應(yīng)進(jìn)行施工勘察或?qū)ｉT勘察。3采取不擾動土樣，必須保持其天然的濕度、密度和結(jié)構(gòu)，并符合級土樣質(zhì)量的要求。在探井中取樣，豎向間距宜為1米，土樣直徑不宜小于120mm；在鉆孔中取樣，應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范要求執(zhí)行，避免擾動。取土勘探點中，應(yīng)有足夠數(shù)量的探井，其數(shù)量應(yīng)為勘探點總數(shù)的1/3/2，并不宜少于3個。探井的深度宜穿透濕陷性黃土層。4勘探點使用完畢后，應(yīng)立即用原土分層回填夯實，并不宜小于該場地天然黃土的密度。5場址選擇或可行性勘察階段應(yīng)對擬建場地的穩(wěn)定性和適宜性做出初步評價。進(jìn)行的工作

6、有收集資料、現(xiàn)場調(diào)查，當(dāng)已有資料不能滿足設(shè)計要求時，應(yīng)進(jìn)行必要的工程地質(zhì)測繪、勘探和試驗等工作。6初步勘察階段應(yīng)查明場地濕陷類型，為確定建筑物總平面圖的合理布置提供依據(jù)，對地基基礎(chǔ)方案、不良地質(zhì)現(xiàn)象和地質(zhì)環(huán)境的防治提供參數(shù)和建議。進(jìn)行的工作有：初步查明場地各土層物理力學(xué)性質(zhì)、場地濕陷類型、地基濕陷等級、不良地質(zhì)現(xiàn)象及其影響，并對場地穩(wěn)定性做出初步評價?？碧焦ぷ饕螅海?）初步勘探線的布置應(yīng)按地貌單元的縱、橫線方向布置，勘探點的間距宜按表9-1確定。 初步勘探點的間距表9-1 場地類別勘探點間距（m）場地類別勘探點間距（m）簡單場地120200復(fù)雜場地5080中等復(fù)雜場地80120 &

7、#160;（2）取土和原位測試點的數(shù)量，應(yīng)按地貌單元和控制性地段布置，其數(shù)量不得少于全部勘探點的1/2。（3）勘探點深度應(yīng)根據(jù)濕陷性黃土層的厚度和地基壓縮層深度的預(yù)估值確定，控制性勘探點應(yīng)有一定數(shù)量的取土勘探點穿過濕陷性黃土層。（4）新建地區(qū)的重要建筑，應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行現(xiàn)場試坑浸水試驗，并按自重濕陷系數(shù)的實測值判定場地濕陷類型。7詳細(xì)勘察階段應(yīng)按建筑物或建筑群提供詳細(xì)的巖土工程資料和設(shè)計所需的巖土技術(shù)參數(shù)；對地基、樁基或深基坑做出分析評價；并對地基處理、不良地質(zhì)現(xiàn)象、地質(zhì)環(huán)境和施工監(jiān)測提出建議。進(jìn)行的工作有：詳細(xì)查明地基土層及其物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，確定場地濕陷類型、地基濕陷等級的平面分布和承載力?？?/p>

8、探工作要求：（1）勘探點的間距應(yīng)按建筑物類別和工程地質(zhì)條件的復(fù)雜程度等因素確定，宜按表9-2確定。 詳細(xì)勘察勘探點的間距（m） 表9-2建筑類別場地類別甲乙丙丁簡單場地30404050508080100中等復(fù)雜場地2030304040505080復(fù)雜場地1020203030404050（2）在單獨的甲、乙類建筑場地，勘探點不應(yīng)少于4個。（3）采取不擾動土樣和原位測試的勘探點不得少于全部勘探點的2/3，其中采取不擾動土樣的勘探點不宜少于1/2。（4）勘探點的深度應(yīng)大于地基壓縮層的深度，并符合表9-3的規(guī)定或穿透濕陷性黃土層。 勘探點的深度（m）表9-3濕陷類型非自重濕陷性黃土場地自重濕陷性黃土場

9、地隴西、隴東-陜北-晉西地區(qū)其他地區(qū)勘探點深度（自基礎(chǔ)底面算起）101510（三）濕陷性黃土地基濕陷性的評價 黃土地基的濕陷性評價內(nèi)容：首先判定黃土是濕陷性還是非濕陷性的；如果是濕陷性黃土，再進(jìn)一步判定濕陷性黃土場地濕陷類型；其次判別濕陷性黃土地基的濕陷等級。1、黃土濕陷性判定黃土濕陷性是按室內(nèi)浸水壓縮試驗在一定壓力下測定的濕陷系數(shù)s值判定。:上述加壓穩(wěn)定后的土樣，在浸水作用下，下沉穩(wěn)定后的高度，cm；式中 hp:保持天然濕度和結(jié)構(gòu)的土樣，加壓至一定壓力時，下沉穩(wěn)定后的高度 cm；:土樣的原始高度 cm。當(dāng)s0.015時，為非濕陷性黃土；當(dāng)s0.015時，為濕陷性黃土。 壓縮試驗測定濕陷系數(shù)的

10、壓力，應(yīng)自基礎(chǔ)底面算起（初勘時自地面下1.5m算），10m內(nèi)的土層該壓力應(yīng)用200kPa，10m以下至非濕陷性土層頂面，應(yīng)用其上覆土的飽和自重壓力（當(dāng)大于300kPa時，仍應(yīng)用300kPa，對基底壓力對新近沉積黃土，基地以下5m內(nèi)的土層宜用100kPa150kPa壓力）。大于300kPa的建筑物，宜按實際壓力測定濕陷系數(shù)。（2）場地濕陷類型濕陷性黃土場地濕陷類型，應(yīng)按照自重濕陷量的實測值zs或計算值zs判定。濕陷性黃土場地自重濕陷量計算值zs按下式計算：計算自重濕陷量zs的累計，應(yīng)自天然地面算起（當(dāng)挖、填方的厚度和面積較大時，應(yīng)自設(shè)計地面算起），至其下全部濕陷性黃土層的底面為止，其中自重濕陷系

11、數(shù)zs0.015的土層不累計。 濕陷性黃土場地的濕陷類型按下列條件判別：當(dāng)自重濕陷量的實測值zs或計算值zs小于或等于7cm時，應(yīng)定為非自重濕陷性黃土場地；當(dāng)自重濕陷量的實測值zs或計算值zs大于或等于7cm時，應(yīng)定為自重濕陷性黃土場地；當(dāng)自重濕陷量的實測值與計算值出現(xiàn)矛盾時，應(yīng)按自重濕陷量的實測值判定。3地基濕陷等級判定 濕陷性黃土地基的濕陷等級，應(yīng)根據(jù)各土層累計的總濕陷量和計算自重濕陷量的大小等因素按照下表判定。 濕陷性黃土地基的濕陷等級 表9-4濕陷類型 zs（mm）s（mm）非自重濕陷性場地自重濕陷性場地zs7070zs350zs350s300I（輕微）II（中等） 300s

12、700II（中等）*II（中等）或III（嚴(yán)重）III（嚴(yán)重）s700II（中等）III（嚴(yán)重）IV（很嚴(yán)重）*注：當(dāng)濕陷量的計算值s600mm、自重濕陷量的計算值zs300mm時，可判為III級，其他情況可判為II級濕陷性黃土地基的總濕陷量s，應(yīng)按下式計算：式中：si：第i層土的濕陷系數(shù)； hi：第i層土的厚度（mm）：考慮基底下地基土的受水浸濕可能性和側(cè)向擠出等因素的修正系數(shù)，基底以下0m5m，取=1.50；基底下5m10m，取=1；基底下10m以下至非濕陷性黃土層頂面，在自重濕陷性黃土場地，可取工程所在地區(qū)的值。濕陷量的計算值的計算深度，應(yīng)自基礎(chǔ)底面（如基底標(biāo)高不確定時，自地面以下1.5

13、m）算起；在非自重濕陷性黃土場地，累計至基底下（或地基壓縮層）深度至；在自重濕陷性黃土場地，累計至非濕陷性黃土層的頂面至。其中濕陷系數(shù)s（10m以下為zs）小于0.015的土層不累計。2、場地濕陷類型判定（1）自重濕陷性判別自重濕陷性的判別是測定在飽和自重壓力土的濕陷系數(shù)zs值，當(dāng)zs0.015時，為非自重濕陷性黃土；當(dāng)zs0.015時，為自重濕陷性黃土。自重濕陷系數(shù)按下式計算：式中 hz:保持天然的濕度和結(jié)構(gòu)的土樣，加壓至土的飽和自重壓力時，下沉穩(wěn)定后的高度 cm；hz:上述加壓穩(wěn)定后的土樣，在浸水作用下，下沉穩(wěn)定后的高度，cm；hz:土樣的原始高度 cm。飽和自重壓力，通常是自地面算起，至

14、該土樣頂面為止的上覆土層飽和自重壓力。二、其他濕陷性土（一）勘察要點其他濕陷性土是指除濕陷性黃土以外的濕陷性土。此類土的勘察方法和要求原則上與濕陷性黃土的勘察相同。但由于這類土分布在山間盆地中、沖積扇上或山腳下，多屬復(fù)雜場地。勘察時除應(yīng)滿足一般要求外，尚應(yīng)注意以下幾點：(1)對濕陷性土分布極不均勻的場地應(yīng)加密勘探點。(2)控制性勘探孔深度應(yīng)穿透濕陷性土層。(3)應(yīng)查明濕陷性土的年代、成因、分布和其中的夾層、包含物、膠結(jié)物的成分和性質(zhì)。(4)濕陷性碎石土和砂土，宜采用動力觸探試驗和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗確定其力學(xué)特性。(5)不擾動土試樣應(yīng)在探井中采取，且不擾動土試樣除測定一般物理力學(xué)性質(zhì)之外，尚應(yīng)做土的濕

15、陷性和濕化試驗。(6)對不能取得不擾動土試樣的濕陷性土，應(yīng)在探井中采用大體積法測定密度和含水量。(7)對于厚度超過2m的濕陷性土，應(yīng)在不同深度處分別進(jìn)行浸水載荷試驗，并應(yīng)不受相鄰試驗的浸水影響。（二）濕陷性土的巖土工程評價1濕陷性的判別 非黃土的濕陷性的勘查評價首先要判定是否具有濕陷性。這類土不能如黃土那樣用室內(nèi)浸水壓縮試驗指標(biāo)判別濕陷性，應(yīng)采用現(xiàn)場浸水載荷試驗作為判定濕陷性的基本方法。在200kPa壓力下浸水載荷試驗的附加濕陷量與承壓板寬度之比等于或大于0.023的土應(yīng)判定為濕陷性土。2濕陷性土的濕陷程度劃分濕陷性土的濕陷程度劃分是根據(jù)浸水載荷試驗測得的附加濕陷量的大小劃分的，如表9-5所示

16、。 濕陷程度分類表9-5濕陷程度附加濕陷量Fs(cm)承壓板面積0.50m2承壓板面積0.25m2輕微中等強(qiáng)烈1.6Fs3.23.2Fs7.4Fs7.41.1Fs2.32.3Fs5.3Fs5.3注：對能用取土器取得不擾動土試樣的濕陷性粉砂其試驗方法和評定標(biāo)準(zhǔn)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范執(zhí)行。3濕陷性土地基的濕陷等級判定濕陷性土地基的濕陷等級是依據(jù)濕陷土總濕陷量及濕陷土總厚度綜合分析判定的，如表9-6所示。 濕陷性土地基的濕陷等級表9-6總濕陷量s(cm)濕陷性土總厚度(m)濕陷等級56s6303I3306s6033s6033總濕陷量是指濕陷性土地基受水浸濕飽和至下沉穩(wěn)定為止的總濕陷量，

17、應(yīng)按下式計算：式中 s：總濕陷量 cm；Fsi：第i層土浸水載荷試驗的附加濕陷量 cm；hi：第i層土的厚度 cm，從基礎(chǔ)地面(初勘時自地面下1.5m)算起，F(xiàn)sib0.023的不計入；:修正系數(shù) cm-1，承壓板面積為0.50m2，=0.014；承壓板面積為0.25m2時，=0.020。4濕陷性土的地基承載力濕陷性土的地基承載力宜采用載荷試驗或其他原位測試確定。對濕陷性土邊坡，當(dāng)浸水因素引起的濕陷性本身或其與下伏地層接觸面的強(qiáng)度降低時，應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性評價。5濕陷性土的地基處理濕陷性土的處理原則和方法，除地面防水及管道防滲漏外，應(yīng)以地基處理為主要手段，處理方法包括換土、壓實、擠密、強(qiáng)夯、樁基及化

18、學(xué)加固等方法，應(yīng)根據(jù)土質(zhì)特征、濕陷等級和當(dāng)?shù)亟?jīng)驗綜合考慮選用。第二節(jié) 紅粘土一、紅粘土的工程性質(zhì)紅粘土是指在濕熱氣候條件下碳酸鹽系巖石經(jīng)過第四系以來的紅土化作用形成并覆蓋于基巖上，呈棕紅、褐黃等色的高塑性土。其主要特征是：1、液限（wL）大于50%、孔隙比（e）大于1.0；2、沿埋藏深度從上到下含水量增加，土質(zhì)由硬到軟明顯變化；3、在天然情況下，雖然膨脹率甚微，但失水收縮強(qiáng)烈，故表面收縮，裂隙發(fā)育。4、紅粘土經(jīng)后期水流再搬運，可在一些近代沖溝，洼谷、階地、山麓等處堆積于各類巖石上而成為次生紅粘土，由于其搬運不遠(yuǎn)，很少外來物質(zhì)，仍然保持紅粘土基本特征，液限（wL）大于45%，孔隙比（e）大于0.

19、9。紅粘土是一種區(qū)域性特殊土，主要分布在貴州、廣西、云南地區(qū)，在湖南、湖北、安徽、四川等省也有局部分布。 地貌一般發(fā)育在高原夷平面、臺地、丘陵、低山斜坡及洼地上，厚度多在5米15米，天然條件下，紅粘土含水量一般較高，結(jié)構(gòu)疏松，但強(qiáng)度較高，往往被誤認(rèn)為是較好的地基土。 由于紅粘土的收縮性很強(qiáng)，當(dāng)水平方向厚度變化不大時，極易引起不均勻沉陷而導(dǎo)致建筑破壞。紅粘土的一般性質(zhì)可以歸納為：1天然含水量和孔隙比較高，一般分別為30%60%和1.11.7。且多處處于飽和狀態(tài)，飽和度在85%以上。2含較多的鐵錳元素，因而其比重較大，一般為2.762.90。3粘粒含量高常超過50%，可塑性指標(biāo)較高；含水比為0.5

20、0.8，且多為硬塑狀態(tài)和堅硬或可塑狀態(tài)；壓縮性低，強(qiáng)度較高，壓縮系數(shù)一般為0.1 MPa-10.4MPa-1，固結(jié)快剪的C一般為0.04 MPa-10.09MPa-1，內(nèi)摩擦角一般為10°18°。各指標(biāo)變化幅度大，具有高分散性。4透水性微弱，多為裂隙水和上層滯水。5紅粘土的的厚度變化很大，主要有基巖的起伏和風(fēng)化深度不同所致。二、紅粘土的分類（一）紅粘土的狀態(tài)紅粘土的狀態(tài)按含水比劃分應(yīng)符合表9-7的規(guī)定。 紅粘土的狀態(tài)分類 表9-7狀態(tài)堅硬硬塑可塑軟塑流塑含水比awaw0.550.55aw0.700.70aw0.850.85aw1.00aw1.00注：含水比為含水量與土的液限

21、之比。（二）紅粘土的結(jié)構(gòu)分類紅粘土的結(jié)構(gòu)可根據(jù)其裂隙發(fā)育程度按表9-8確定。 紅粘土的結(jié)構(gòu)分類 表9-8 土體結(jié)構(gòu)致密結(jié)構(gòu)巨塊結(jié)構(gòu)碎塊結(jié)構(gòu)裂隙發(fā)育特征偶見裂隙（1條/m）較多裂隙（12條/m）富裂隙（5條/m）（三）紅粘土的復(fù)浸水性分類紅粘土的復(fù)浸水性可按表9-10分類紅粘土的復(fù)浸水性特征分類表 9-10 類別Ir與Ir關(guān)系復(fù)浸水特征IIrIr收縮后復(fù)浸水膨脹，能恢復(fù)到原位IIIrIr收縮后復(fù)浸水膨脹，不能恢復(fù)到原位注：Ir=wL/wp，Ir=1.4+0.0066 wL。（四）紅粘土的地基均勻性分類紅粘土的地基均勻性可按表9-11分類 紅粘土的地基均勻性分類 表9-11地基均勻性均勻地基均勻地

22、基地基壓縮層范圍內(nèi)的巖土組成全部由紅粘土組成由紅粘土和巖石組成三、紅粘土勘察評價要點1工程地質(zhì)測繪和調(diào)查應(yīng)著重查明的內(nèi)容（1）不同地貌單元的紅粘土和次生紅粘土的分布、厚度、物質(zhì)組成、土性等特征及其差異，并調(diào)查當(dāng)?shù)氐慕ㄖ?jīng)驗；（2）下伏基巖、巖溶發(fā)育特征及其與紅粘土土性、厚度變化的關(guān)系；（3）地裂的分布、發(fā)育特征及其成因、土體結(jié)構(gòu)特征，土體中裂隙的密度、深度、延展方向及其發(fā)展規(guī)律；（4）地表水體和地下水的分布、動態(tài)及其與紅粘土狀態(tài)垂直向分帶的關(guān)系；（5）現(xiàn)有建筑物開裂的原因分析，當(dāng)?shù)乜辈臁⒃O(shè)計、施工經(jīng)驗等。2紅粘土地區(qū)勘探工作量的布置紅粘土地區(qū)勘探點的布置，應(yīng)取較密的間距，查明紅粘土厚度和狀態(tài)的

23、變化。初步勘察勘探點間距宜取30m50m；詳細(xì)勘察勘探點間距對均勻地區(qū)宜取12m24m，對不均勻地基宜取6m12m。厚度和狀態(tài)變化大的地段，勘探點間距還需加密。各階段勘探孔的深度可按一般土對各類巖土工程勘察的基本要求布置。對不均勻地基，勘探孔深度達(dá)到基巖。對不均勻地基、有土洞發(fā)育或采用巖面端承樁時，宜進(jìn)行施工勘察，其勘探點間距和勘探孔深度根據(jù)需要確定。3試驗工作紅粘土的室內(nèi)試驗除應(yīng)滿足常規(guī)試驗項目的規(guī)定外，對裂隙發(fā)育的紅粘土應(yīng)進(jìn)行三軸剪切試驗或無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗。必要時，可進(jìn)行收縮試驗和復(fù)浸水試驗。當(dāng)需評價邊坡穩(wěn)定性時，宜進(jìn)行重復(fù)剪切試驗。三、紅粘土的巖土工程評價紅粘土的巖土工程評價應(yīng)符合下列

24、要求：1.建筑物應(yīng)避免跨越地裂密集帶或深長地裂地段；2.輕型建筑物的基礎(chǔ)埋深應(yīng)大于大氣影響急劇層的深度；爐窯等高溫設(shè)備的基礎(chǔ)應(yīng)考慮地基土的不均勻收縮變形；開挖明渠時應(yīng)考慮土體干濕循環(huán)的影響；在石芽出露的地段，應(yīng)考慮地表水下滲形成的地面變形；3.選擇適宜的持力層和基礎(chǔ)形式，在滿足裂隙和脹縮要求的前提下，基礎(chǔ)宜淺埋，利用淺部硬殼層，并進(jìn)行下臥層承載力的驗算；不能滿足承載力和變形要求時，應(yīng)建議進(jìn)行地基處理或采用樁基礎(chǔ)；4.基坑開挖時宜采取保濕措施，邊坡應(yīng)及時維護(hù)，防止失水干縮。5.紅粘土的地基承載力應(yīng)綜合地區(qū)經(jīng)驗按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)綜合確定。當(dāng)基礎(chǔ)淺埋、外側(cè)地面傾斜、有臨空面或承受較大水平荷載時，應(yīng)結(jié)合以下因

25、素綜合考慮確定紅粘土的承載力：土體結(jié)構(gòu)和裂隙對承載力的影響；開挖面長時間暴露，裂隙發(fā)展和復(fù)浸水對土質(zhì)的影響。6.當(dāng)巖土工程評價需要詳細(xì)了解地下水埋藏條件、運動規(guī)律和季節(jié)變化時，應(yīng)在測繪調(diào)查的基礎(chǔ)上補(bǔ)充進(jìn)行地下水的勘察、試驗和觀測工作。有關(guān)要求按本規(guī)范第7 章的規(guī)定執(zhí)行。第三節(jié) 軟土一、軟土的特征 天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的細(xì)顆粒土應(yīng)判定為軟土，包括淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭、泥炭質(zhì)土等。軟土一般是指在靜水或緩慢水流環(huán)境中以細(xì)顆粒為主的近代沉積物。按地質(zhì)成因，我國軟土有濱海環(huán)境沉積、海陸過渡環(huán)境沉積、河流環(huán)境沉積、湖泊環(huán)境沉積和沼澤環(huán)境沉積。軟土具有如下工程性質(zhì)：(1)觸變性。

26、靈敏度在316之間。(2)流變性。在剪應(yīng)力作用下，土體會發(fā)生緩慢而長期的剪切變形。(3)高壓縮性。壓縮系數(shù)一般為0.6 MPa-11.5MPa-1，最高可達(dá)4.5MPa-1。(4)低強(qiáng)度。不排水抗剪強(qiáng)度小于30kPa。(5)滲透性弱。垂向滲透系數(shù)為10-6 cms10-8cms。(6)不均勻性。粘土中常夾有厚薄不等的粉土、粉砂和細(xì)砂等。二、軟土的勘察（一）軟土勘察的主要內(nèi)容軟土勘察除應(yīng)符合常規(guī)要求外，尚應(yīng)查明下列內(nèi)容；1成因類型，成層條件，分布規(guī)律，層理特征，水平向和垂直向的均勻性；2地表硬殼層的分布與厚度，下伏硬土層或基巖的埋深和起伏；3固結(jié)歷史，應(yīng)力水平和結(jié)構(gòu)破壞對強(qiáng)度和變形的影響；4微地

27、貌形態(tài)和暗埋的塘，浜，溝，坑穴的分布，埋深及其填土的情況；5開挖，回填，支護(hù)，工程降水，打樁，沉井等對軟土應(yīng)力狀態(tài)，強(qiáng)度和壓縮性的影響；6當(dāng)?shù)氐墓こ探?jīng)驗. （二）軟土勘察工作布置1軟土地區(qū)勘察宜采用鉆探取樣與靜力觸探結(jié)合的手段?？碧近c布置應(yīng)根據(jù)土的成因類型和地基復(fù)雜程度確定。當(dāng)土層變化較大或有暗埋的塘、浜、溝、坑、穴時應(yīng)予加密。2原位測試。軟土原位測試宜采用靜力觸探試驗、旁壓試驗、十字板剪切試驗、扁鏟側(cè)脹試驗和螺旋板載荷試驗。軟土取樣應(yīng)采用薄壁取土器，其規(guī)格應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范的要求。3軟土的力學(xué)參數(shù)宜采用室內(nèi)試驗、原位測試，結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗確定。有條件時，可根據(jù)堆載試驗，原型監(jiān)測反分析確定?？辜魪?qiáng)度指

28、標(biāo)室內(nèi)宜采用三軸試驗。原位測試宜采用十字板剪切試驗。壓縮系數(shù)、先期固結(jié)壓、壓縮指數(shù)、回彈指數(shù)、固結(jié)系數(shù)可分別采用常規(guī)固結(jié)試驗、高壓固結(jié)試驗等方法確定。 三、軟土的巖土工程評價軟土的巖土工程評價應(yīng)包括下列內(nèi)容：1判定地基產(chǎn)生失穩(wěn)和不均勻變形的可能性；當(dāng)工程位于池塘，河岸，邊坡附近時，應(yīng)驗算其穩(wěn)定性；2軟土地基承載力應(yīng)根據(jù)室內(nèi)試驗，原位測試和當(dāng)?shù)亟?jīng)驗，并結(jié)合下列因素綜合確定；（1）軟土成層條件、應(yīng)力歷史、結(jié)構(gòu)性、靈敏度等力學(xué)特性和排水條件；（2）上部結(jié)構(gòu)的類型、剛度、荷載性質(zhì)和分布，對不均勻沉降的敏感性；（3）基礎(chǔ)的類型、尺寸、埋深和剛度等；（4）施工方法和程序；3當(dāng)建筑物相鄰高低層荷載相差較大時

29、，應(yīng)分析其變形差異和相互影響；當(dāng)?shù)孛嬗写竺娣e堆載時，應(yīng)分析對相鄰建筑物的不利影響；4地基沉降計算可采用分層總和法或土的應(yīng)力歷史法，并應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗進(jìn)行修正，必要時，應(yīng)考慮軟土的次固結(jié)效應(yīng)；5提出基礎(chǔ)形式和持力層的建議；對于上為硬層，下為軟土的雙層土地基應(yīng)進(jìn)行下臥層驗算。第四節(jié) 混合土一、混合土的性質(zhì) 由細(xì)粒土和粗粒土混雜且缺乏中間粒徑的土應(yīng)定名為混合土。 當(dāng)碎石土中粒徑小于0.075mm的細(xì)粒土質(zhì)量超過總質(zhì)量的25%時，應(yīng)定名為粗粒混合土；當(dāng)粉土或粘性土中粒徑大于2mm的粗粒土質(zhì)量超過總質(zhì)量的25%時，應(yīng)定名為細(xì)?；旌贤?。 混合土是由坡積、洪積、冰水沉積形成的，在顆粒分布曲線形態(tài)上反映出的是不

30、連續(xù)狀?；旌贤烈蚱涑煞謴?fù)雜多變，各種成分粒徑相差懸殊，所以其性質(zhì)變化很大。一般來說，混合土的性質(zhì)主要取決于土中粗、細(xì)顆粒含量的比例，粗粒的大小及其相互接觸關(guān)系以及細(xì)粒土的狀態(tài)。經(jīng)驗和專門研究表明：粘性土、粉土中的碎石組分的質(zhì)量只有超過總質(zhì)量的25時，才能起到改善土的工程性質(zhì)的作用；在碎石土中，特別是當(dāng)含水量較大時，當(dāng)粘粒組分的質(zhì)量大于總質(zhì)量的25時，則對碎石土的工程性質(zhì)有明顯影響。 二、混合土的勘察應(yīng)符合下列要求：1查明地形和地貌特征，混合土的成因，分布，下臥土層或基巖的埋藏條件；2查明混合土的組成，均勻性及其在水平方向和垂直方向上的變化規(guī)律；3勘探點的間距和勘探孔的深度除應(yīng)滿足規(guī)范的要求外，

31、尚應(yīng)適當(dāng)加密加深；4應(yīng)有一定數(shù)量的探井，并應(yīng)采取大體積土試樣進(jìn)行顆粒分析和物理力學(xué)性質(zhì)測定；5對粗?；旌贤烈瞬捎脛恿τ|探試驗，并應(yīng)有一定數(shù)量的鉆孔或探井檢驗；6現(xiàn)場載荷試驗的承壓板直徑和現(xiàn)場直剪試驗的剪切面直徑都應(yīng)大于試驗土層最大粒徑的5倍，載荷試驗的承壓板面積不應(yīng)小于0.5，直剪試驗的剪切面面積不宜小于0.25。三、混合土的巖土工程評價應(yīng)包括下列內(nèi)容：1混合土的承載力應(yīng)采用載荷試驗，動力觸探試驗并結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗確定；2混合土邊坡的容許坡度值可根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查和當(dāng)?shù)亟?jīng)驗確定。對重要工程應(yīng)進(jìn)行專門試驗研究。 第五節(jié) 填 土一、填土的分類及工程性質(zhì) 由于人類活動而堆填的土，統(tǒng)稱為填土。 在我國大多數(shù)城市

32、周邊的地表面，普遍覆蓋著一層人工雜土堆積層。這種填土無論其物質(zhì)的組成、分布特征和工程性質(zhì)均相當(dāng)復(fù)雜，且具有地區(qū)性特點。例如，上海地區(qū)多暗浜、暗塘、暗井，常用土和垃圾回填；福州市表層為礫填土，其下部常見一種粘質(zhì)填土。在舊河道、舊湖塘地帶，可見一種與淤泥混雜堆填的軟弱填土，呈流動或飽和狀態(tài)。又如，西安市由于古城興衰、戰(zhàn)爭等，普遍覆蓋一層填土，厚度2m6m，多為瓦礫素土，其間密布古井滲坑，周圍土體呈黑綠色。填土的分類根據(jù)其物質(zhì)組成和堆填方式，可將 填土分為素填土、雜填土、沖填土和壓實填土四類。1素填土：由碎石土、砂土、粉土和粘性土等一種或幾種土質(zhì)組成，不含雜質(zhì)很少的土，稱為素填土。按主要組成物質(zhì)分為

33、：碎石素填土;砂性素填土;粘性素填土。按其填的時間分為：老填土:當(dāng)主要組成物質(zhì)為粗顆粒，堆填時間在10a以上者，或是主要物質(zhì)為細(xì)顆粒，堆填時間在20a 以上者，均稱老填土。新填土：堆填年限低于上述規(guī)定者，稱為新填土。2雜填土：含大量建筑垃圾、工業(yè)廢料或生活垃圾等雜物的填土。按組成物質(zhì)和特征分為：建筑垃圾土：主要為碎磚、瓦礫、朽木等建筑垃圾組成，有機(jī)物含較少。工業(yè)廢料土：由現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的廢渣、廢料堆積而成，如礦渣、煤渣電石渣等以及其它廢料加少量土類組成。生活垃圾土：填土中由大量從居民生活中拋棄的廢物，諸如爐灰、布片、菜皮、陶瓷片等雜物夾土類組成，一般含有機(jī)質(zhì)和未分解的腐殖質(zhì)較多。 3沖

34、填土：沖填土也叫吹填土，是由水力沖填泥砂形成的填土。 沖填土是我國沿海一帶常見的填土之一，主要是由于整治或疏通江河航道，或因工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要填平或填高江河附近某些地段時用高壓泥漿挖泥船挖出的泥砂，通過輸泥管，排送到需要填高地段及泥砂堆積區(qū)而成。上海黃浦江、天津的海河塘沽，廣州的珠江等河流岸浜海地段不同程度分布有這種填土。4壓實填土 素填土經(jīng)過分層壓實（或夯實）稱為壓實填土。壓實填土在筑路、壩堤等工程中經(jīng)常涉及。 填土的工程性質(zhì) 填土的工程性質(zhì)和天然沉積土比起來有很大的不同。由于堆填時間、環(huán)境，特別是物質(zhì)來源和組成成分的復(fù)雜和差異，造成填土性質(zhì)很不均勻，分布和厚度變化缺乏規(guī)律，帶有極大的人為偶然性

35、，往往在很小的范圍內(nèi)，填土的質(zhì)量密度會在垂直方向變化較大。填土往往是一種欠壓密土，具有較高的壓縮性，在干旱和半干旱地區(qū)，干或稍濕的填土往往具有濕陷性。因此，填土的工程性質(zhì)主要包括以下幾個方面：1不均勻性：填土由于物質(zhì)來源、組成成分的復(fù)雜和差異，分布范圍和厚度變化缺乏規(guī)律性，所以不均勻性是填土的突出特點，而且在雜填土和沖填土中更加顯著。例如，沖填土在吹泥的出口處，沉積的土粒較粗，甚至有石塊，順著出口向外圍土粒則逐漸變細(xì)，并且在沖填的過程中，由于泥砂來源的變化，造成沖填土在縱橫方向上的不均勻性，故沖填土層多呈透鏡體或薄層狀出現(xiàn)。 2濕陷性：填土由于堆積時未經(jīng)壓實，所以土埴疏松，孔隙發(fā)育，當(dāng)進(jìn)水后會

36、產(chǎn)生附加下陷，即濕陷。通常，新填土比老填土濕陷性性強(qiáng)，含有爐灰和變質(zhì)爐灰的雜填土比素填土濕陷性要強(qiáng)，干旱地區(qū)填土的濕陷性比氣候潮濕、地下水位高的地區(qū)濕陷性強(qiáng)。3自重壓密性：填土屬欠固結(jié)土，在自身重量和大氣降水下滲的作用下有自行壓密的特點，壓密所需的時間隨填土的物質(zhì)成分不同而有很大的差別。例如，由粗顆粒組成的砂和碎類素填土，一般回填時間在2a5a即可以達(dá)到自重壓密基本穩(wěn)定，而粉土和粘性土質(zhì)的素填土則需5a15a才能達(dá)到基本穩(wěn)定。建筑垃圾和工業(yè)廢料填土的基本穩(wěn)定時間需要2a10a；而含有大量有機(jī)質(zhì)的生活垃圾填土的自重壓密穩(wěn)定時間可以長達(dá)30a以上。充填土的自重壓密穩(wěn)定時間更長，可以達(dá)幾十年甚至上百

37、年。 4壓縮性大，強(qiáng)度低：填土由于密度小，孔隙度大，結(jié)構(gòu)性很差，故具有高壓縮性和較低的強(qiáng)度。對于雜填土而言，當(dāng)建筑垃圾的組成物以磚塊為主時，則性能優(yōu)于以瓦片為主的土；而建筑垃圾土和工業(yè)廢料土一般情況下性能優(yōu)于生活垃圾土，這是因為生活垃圾土物質(zhì)成分雜亂，含大量有機(jī)質(zhì)和未分解或半分解狀態(tài)的植物質(zhì)。對于沖填土，則是由于其透水性弱，排水固結(jié)差，土體呈軟塑狀態(tài)之故。二、填土的勘察評價要點1填土勘察應(yīng)包括下的內(nèi)容：搜集資料，調(diào)查地形和地物的變遷，填土的來源、堆積年限和堆積方式；查明填土的分布、厚度、物質(zhì)成分、顆粒級配、均勻性、密實性、壓縮性和濕陷性；判定地下水對建筑材料的腐蝕性。2填土勘察應(yīng)在一般土勘察規(guī)

38、定的基礎(chǔ)上加密勘探點，確定暗埋的塘、浜、坑的范圍。勘探孔的深度應(yīng)穿透填土層。3勘探方法應(yīng)根據(jù)填土性質(zhì)確定。對由粉土或粘性土組成的素填土，可采用鉆探取樣、輕型鉆具與原位測試相結(jié)合的方法；對含較多粗粒成分的素填土和雜填土宜采用動力觸探、鉆探、并應(yīng)有一定數(shù)量的探井。 4填土的工程特性指標(biāo)宜采用的測試方法有：填土的均勻性和密實度宜采用觸探法，并輔以室內(nèi)試驗；填土的壓縮性、濕陷性宜采用室內(nèi)固結(jié)試驗或現(xiàn)場載荷試驗；雜填土的密度試驗宜采用大容積法；對壓實填土，在壓實前應(yīng)測定填料的最優(yōu)含水量和最大干密度，壓實后應(yīng)測定其干密度，計算壓實系數(shù)。三、填土的工程評價1填土巖土的工程評價應(yīng)包括以下內(nèi)容：(1)填土的均勻

39、性和密實度評價 填土的均勻性和密實度與其組成物質(zhì)、分布特征和堆積年代有密切關(guān)系，因此可以根據(jù)以上特征判定地基的均勻性、壓縮性和密實度。必要時尚應(yīng)按厚度、強(qiáng)度和變形特性指標(biāo)進(jìn)行分層和分區(qū)評價。(2)填土的堆積時間與組成物質(zhì)的關(guān)系 對于堆積年代較長的素填土、沖填土和由建筑垃圾或性能穩(wěn)定的工業(yè)廢料組成的雜填土，當(dāng)較均勻和較密實時可作為天然地基；由有機(jī)質(zhì)含量較高的生活垃圾和對基礎(chǔ)有腐蝕性的工業(yè)廢料組成的雜填土，不宜作為天然地基。(3)填土的承載力及穩(wěn)定性填土的承載力應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)亟ㄖ?jīng)驗、室內(nèi)外測試結(jié)果綜合確定。當(dāng)填土地面的天然坡度大于20時，應(yīng)驗算其穩(wěn)定性。2地基處理及檢驗填土的成分比較復(fù)雜，均勻性差，

40、厚度變化大，工程上一般要進(jìn)行地基處理。常用的地基處理方法有換土墊法，適用于地下水位以上，可減少和調(diào)整地基不均勻沉降；機(jī)械碾壓、重錘夯實及強(qiáng)夯法，適用于加固淺埋的松散低塑性或無粘性填土；擠密法、灰土樁，適用于地下水位以上；砂、碎石樁適用于地下水位以上，處理深度一般可達(dá)6m8 m。填土地基基坑開孔后應(yīng)進(jìn)行施工驗槽。處理后的填土地基應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢驗。常用的檢驗方法有輕型動力觸探、靜力觸探、取樣分析法。對于復(fù)合地基，宜進(jìn)行大面積載荷試驗?？刂茐簩嵦钔恋鼗臋z驗，需隨施工進(jìn)程分層進(jìn)行。 第六節(jié) 多年凍土一、多年凍土的分級及性質(zhì)（一）多年凍土的分級 多年凍土是指含有固態(tài)水，且凍結(jié)狀態(tài)持續(xù)兩年或兩年以上的土。

41、 我國多年凍土主要分布在青藏高原、帕米爾及西部高山(包括祁連山、阿爾泰山、天山等)，東北大小興安嶺和其他高山的頂部也有零星分布。 多年凍土對工程的主要危害是其融沉性，工程上對其要進(jìn)行融沉性分級。根據(jù)融化下沉系數(shù)的大小，多年凍土可劃分為不融沉(1)、弱融沉(13)、融沉(3<10)、強(qiáng)融沉(10<25)和融陷(>25)五級。凍土的融化下沉系數(shù)可按下式計算：式中：hl、el：凍土試樣融化前的高度(mm)和孔隙比；h2、e2：凍土試樣融化后的高度(mm)和孔隙比。根據(jù)不同類型的土的總含水量及平均融沉系數(shù)，多年凍土可劃分為五大類型：少冰凍土、多冰凍土、富冰凍土、飽冰凍土和含土冰層，如

42、表4-9所示。表9-12 多年凍土的融沉性分類土的名稱總含水量w()平均融沉系數(shù)融沉等級融沉類別凍土類型 碎石土，礫、粗中砂(粒徑小于0.075mm的顆粒含量不大于15)wo10wo10113I不融沉弱融沉少冰凍土多冰凍土 碎石土，礫、粗中砂(粒徑小于0075mm的顆粒含量不大于15)wo1212w1515wo25wo25l133101025I不融沉弱融沉融沉強(qiáng)融沉少冰凍土多冰凍土富冰凍土飽冰凍土粉砂、細(xì)砂wo1414wo1818wo28wo28l133101025I不融沉弱融沉融沉強(qiáng)融沉少冰凍土多冰凍土富冰凍土飽冰凍土粉 土wo1717wo2121wo32wo32l133101025I不融沉

43、弱融沉融沉強(qiáng)融沉少冰凍土多冰凍土富冰凍土飽冰凍土粘性土wowpwpwowp+4wp+4wowp+15wp+15wowp+35l133101025I不融沉弱融沉融沉強(qiáng)融沉少冰凍土多冰凍土富冰凍土飽冰凍土含土冰層wowp+3525V融陷含土冰層注：1.總含水量wo包括冰和未冰水；2本表不包括鹽漬化冰土、冰結(jié)泥炭化土、腐殖土、高塑性粘土。（二）多年凍土的一般性質(zhì) 1凍脹性：土凍結(jié)時體積膨脹，在于水在轉(zhuǎn)化為冰時體積膨脹，從而使土的孔隙度增大。如果土中的原始孔隙空間足以容納水在凍結(jié)時所增大的體積，則凍脹不會發(fā)生；只有在土的原始飽和度很高或有新的水分補(bǔ)充時才會發(fā)生凍脹。凍脹性是對多年凍土上層的季節(jié)融凍層評價的重要依據(jù)。在自然界中，凍脹也常表現(xiàn)為土層表面的隆起。2融陷性：融陷性對多年凍土地基的評價有著重要的意義。融陷性是在土融化過程中表現(xiàn)出來的性能，即融陷性是凍土在融化過程中，由于固態(tài)冰轉(zhuǎn)化為液態(tài)水是體積縮小的性能。在融化過程中，土粒間聯(lián)結(jié)消弱，水分排出，在自重壓力下，特別是在外部荷載作用下，多年凍土可能產(chǎn)生較大的壓縮變形。 二、多年凍土的勘察評價要點1運用工程地質(zhì)測繪和調(diào)查查明的內(nèi)容（1）多年凍土的類型、厚度、含水量、構(gòu)造特征、物理力學(xué)和熱學(xué)性質(zhì)；（2）多年凍土層上水、層間水、層