黃土地基與膨脹土地基特征

1濕陷性黃土地基黃土：是一種顆粒組成以粉粒為主的黃色或褐黃色粉狀土。濕陷性黃土：凡天然黃土在一定壓力作用下，受水浸濕后，土的結(jié)構(gòu)迅速破壞，發(fā)生顯著的濕陷變形，強(qiáng)度也隨之降低的，稱為濕陷性黃土。濕陷性黃土的特征和分布濕陷性黃土分類：濕陷性黃土自重濕陷性黃土受水浸濕后，在上覆土層自重應(yīng)力作用下發(fā)生濕陷

非自重濕陷性若在自重應(yīng)力作用下不發(fā)生濕陷，而需在自重和外荷共同作用下才發(fā)生濕陷

第12章區(qū)域性地基濕陷性黃土分布：在我國，它占黃土地區(qū)總面積的60%以上，約為40萬km2，而且又多出現(xiàn)在地表淺層，主要分布在黃河中游山西、陜西、甘肅大部分地區(qū)以及河南西部，其次是寧夏、青海、河北的一部分地區(qū)，新疆、山東、遼寧等地局部也有發(fā)現(xiàn)。

第12章區(qū)域性地基濕陷性黃土濕陷的原因

：1.水的浸濕：由于管道（或水池）漏水、地面積水、生產(chǎn)和生活用水等滲入地下，或由于降水量較大，灌溉渠和水庫的滲漏或回水使地下水位上升等原因而引起。2.黃土的結(jié)構(gòu)特征：長期的干旱使土中水分不斷蒸發(fā)，可溶鹽逐漸濃縮沉淀而成為膠結(jié)物。增強(qiáng)了土粒之間抵抗滑移的能力，阻止了土體的自重壓密，于是形成了以粗粉粒為主體骨架的多孔隙結(jié)構(gòu)。3.物質(zhì)成分：黃土中粒徑大于0.05mm的顆粒較多，膠結(jié)物多呈薄膜狀分布，骨架顆粒多數(shù)彼此直接接觸，結(jié)構(gòu)疏松，強(qiáng)度低而濕陷性強(qiáng)。

第12章區(qū)域性地基

顆粒以粗粉粒為主土粒間為膠結(jié)物第12章區(qū)域性地基濕陷過程結(jié)合水膜增厚鍥入顆粒之間土?；虼罂紫稖p少黃土受水浸濕結(jié)合水聯(lián)結(jié)消失，鹽溶于水骨架強(qiáng)度隨著降低結(jié)構(gòu)迅速破壞濕陷性黃土濕陷的影響因素：1.黃土中顆粒的組成和分布：粘粒含量多，并且均勻分布在骨架之間，起膠結(jié)物的作用，會(huì)使?jié)裣菪越档筒⑹沽W(xué)性質(zhì)得到改善。2.黃土中的鹽類：如以較難溶解的碳酸鈣為主而具有膠結(jié)作用時(shí)，濕陷性減弱，但石膏及易溶鹽的含量愈大時(shí)，濕陷性增強(qiáng)。粘?？梢愿纳茲裣菪允嗉耙兹茺}，使?jié)裣菪栽鰪?qiáng)第12章區(qū)域性地基第12章區(qū)域性地基黃土地基的濕陷性評(píng)價(jià)：1）濕陷系數(shù)δs濕陷系數(shù)δs值來進(jìn)行判定黃土是否具有濕陷性。式中：

hp––天然狀態(tài)土樣，加壓至一定壓力p后，下沉穩(wěn)定后的高度；

––加壓穩(wěn)定后土樣，浸水作用下，下沉穩(wěn)定后的高度；

h0––

土樣原始高度。原狀土樣室內(nèi)壓縮試驗(yàn)在壓力P下浸水壓縮曲線

我國《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GBJ25-90）按照國內(nèi)各地經(jīng)驗(yàn)采用s=0.015作為濕陷性黃土的界限值，s≥0.015定為濕陷性黃土，否則為非濕陷性黃土。濕陷性土層的厚度也是用此界限值確定的。濕陷性判定一般認(rèn)為s<0.03為弱濕陷性黃土，0.03<s≤0.07為中等濕陷性黃土，s>0.07為強(qiáng)濕陷性黃土。

壓力p取實(shí)際土壓力；對(duì)于一般建筑物，自基底算起，10m以上用200kpa，10m以下用其上覆土的飽和自重應(yīng)力第12章區(qū)域性地基濕陷類型的劃分《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》用計(jì)算自重濕陷量zs來劃分兩種濕陷類型的地基，zs(cm)按下式計(jì)算哪兩種？？？式中：0——根據(jù)我國建筑經(jīng)驗(yàn)，因各地區(qū)土質(zhì)而異的修正系數(shù)。zsi——第i層地基土樣在壓力值等于上覆土的飽和自重應(yīng)力時(shí)，試驗(yàn)測(cè)定的自重濕陷系數(shù)；hi——地基中第i層土的厚度(m)；n——計(jì)算總厚度內(nèi)土層數(shù)。

zs≤7cm為非自重濕陷性黃土，zs>7cm

為自重濕陷性黃土。第12章區(qū)域性地基

黃土地基的濕陷等級(jí)判定濕陷性黃土地基的濕陷等級(jí)，用地基內(nèi)各土層濕陷下沉穩(wěn)定后所發(fā)生濕陷量的總和Δs（總濕陷量）來衡量。式中：

δsi——第i層土的濕陷系數(shù)；

hi——第i層土的厚度；

β——考慮地基土測(cè)向擠出和浸水幾率等因素的修正系數(shù)。我們剛講過奧

基底下5m深度內(nèi)取1.5；5m以下，在非自重濕陷性黃土場(chǎng)地，可不計(jì)算；在自重濕陷性黃土場(chǎng)地，可按β0取值。第12章區(qū)域性地基Ⅳ（很嚴(yán)重）Ⅲ（嚴(yán)重）—△s..>60Ⅲ（嚴(yán)重）Ⅱ或ⅢⅡ（中等）30＜△s≤60—Ⅱ（中等）

Ⅰ（輕微）△s≤30△zs..>357＜△zs≤35△zs≤7自重濕陷性場(chǎng)地非濕陷性場(chǎng)地

計(jì)算自重濕陷量總濕陷量濕陷性黃土地基基的濕陷等級(jí)應(yīng)根據(jù)基底各土土層累計(jì)的總濕陷量和計(jì)算自重濕陷量的大小等因素判判定：再根據(jù)總濕陷量量判定濕陷等級(jí)級(jí)先根據(jù)自重濕陷陷量判斷場(chǎng)地類類型第12章區(qū)域性地基基1）防水措施：采取一定工程措措施，防止雨水水或生產(chǎn)用水滲滲入浸濕地地基。2）結(jié)構(gòu)措施：結(jié)構(gòu)形式盡可能能采用簡(jiǎn)支梁等等；對(duì)不均勻沉沉降不敏感的結(jié)結(jié)構(gòu)，加大基礎(chǔ)礎(chǔ)剛度使受力較較均勻；對(duì)長度度較大且體形復(fù)復(fù)雜的建筑物，，采用沉降縫將將其分為若干獨(dú)獨(dú)立單元。3）地基處理措施施：采用地基處理措措施破壞濕陷黃黃土的大孔結(jié)構(gòu)構(gòu)，消除地基濕濕陷性的方法。。濕陷性黃土地基基的工程措施第12章區(qū)域性地基基1.灰土或素土墊層層：將基底以下濕陷陷性土層全部挖挖除或挖到預(yù)計(jì)計(jì)深度，然后用用灰土（三分石石灰七分土）或或素土（就地挖挖出的粘性土））分層夯實(shí)回填填。2.重錘夯實(shí)及強(qiáng)夯夯法重錘自由落下一一定高度，錘擊擊地基土，可消消除一定范圍內(nèi)內(nèi)土層的濕陷性性。3.石灰土或二灰（（石灰與粉煤灰灰）擠密樁用打入樁、沖鉆鉆或爆擴(kuò)等方法法在土中成孔，，然后用石灰土土或?qū)⑹遗c粉粉煤灰混合分層層夯填樁孔而成成（少數(shù)也有用用素土），用擠擠密的方法破壞壞黃土地基的松松散、大孔結(jié)構(gòu)構(gòu)，達(dá)到消除或或減輕地基的濕濕陷性。常用的地基處理理措施第12章區(qū)域性地基基§12.3膨脹土地基膨脹土：指黏粒成分主主要由親水性礦礦物組成，同時(shí)時(shí)具有顯著的吸吸水膨脹和失水水收縮兩種變形形特性的黏性土土；它一般強(qiáng)度度較高壓縮性較較低。第12章區(qū)域性地基基膨脹土的一般特特征1）粒徑小于0.002mm的膠體含量≥20%；2）液限ωL≥40%；塑性指數(shù)Ip≥17,在22～35之間。3）自由膨脹率≥≥40%。膨脹土的分布廣西、云南、湖北、安徽、四川、河南、山東等20多個(gè)省、自治區(qū)、市均有膨脹土。國外也一樣，如美國，50個(gè)州中有膨脹土的占40個(gè)州，此外在印度、澳大利亞、南美洲、非洲和中東廣大地區(qū)，也都有不同程度的分布。

第12章區(qū)域性地基基膨脹土的危害膨脹土具有顯著著的吸水膨脹和失水收縮的特性。建造在在膨脹土上的的建筑物，隨季季節(jié)性氣候的變變化會(huì)反復(fù)不斷斷的產(chǎn)生不均勻勻的升降，而使使房屋破壞。膨脹土地基上，房體開裂。第12章區(qū)區(qū)域性性地基基影響膨膨脹土土脹縮縮特性性的主主要因因素內(nèi)在機(jī)機(jī)制外界因因素1.礦物成成分：：蒙脫石石和伊伊利石石，尤其其是蒙蒙脫石石，比比表面面積大大，在在低含含水量量時(shí)對(duì)對(duì)水有有巨大大的吸吸力2.微觀結(jié)結(jié)構(gòu)：：面——面連接接的疊疊聚體體是膨脹脹土的的一種種普遍遍的結(jié)結(jié)構(gòu)形形式，，具具有很很大的的吸水水膨脹脹和失失水吸吸縮的的能力力水分的的遷移移是控制制土脹脹、縮縮特性性的關(guān)關(guān)鍵外外在因因素。。第12章區(qū)域性地基膨脹土的脹縮性指指標(biāo)1.自由膨脹率ef人工制備的磨細(xì)烘烘干土樣，經(jīng)充分分吸水膨脹穩(wěn)定后后，增加的體積與與原體積的比值ef稱為自由膨脹率。。

用于初步判定是否否是膨脹土注意：自由膨脹力是在無無結(jié)構(gòu)力影響下的的結(jié)果第12章區(qū)域性地基2.膨脹率ep膨脹率ep表示原狀土在側(cè)限限壓縮儀中，在一一定壓力下，浸水水膨脹穩(wěn)定后，土土樣增加的高度與與原高度之比，表表示為：

膨脹率用來評(píng)價(jià)地地基脹縮等級(jí)，計(jì)計(jì)算膨脹土地基變變形量，測(cè)定膨脹脹力。第12章區(qū)域性地基3.線縮率e和收縮系數(shù)λs線縮率e：指土的豎向收縮變變形與原狀土樣高高度之比。

式中：h0––土樣的原始高度，，mm；hi––某含水量wi時(shí)的土樣高度，mm。第12章區(qū)域性地基隨含水率減小，線線縮率δs增大。線縮率與含水量關(guān)關(guān)系曲線cd階段：直線段，土土的微縮階段bc階段：土的收縮過過渡階段ab階段：直線段，土土的收縮階段利用收縮曲線直線線收縮段可求得收收縮系數(shù)s

w2w1δs（%）δs1δs2ΔδsΔwabcd第12章區(qū)域性地基膨脹土的判別《膨脹土規(guī)規(guī)范》中規(guī)定，，凡具有有下列工工程地質(zhì)質(zhì)特征的的場(chǎng)地，，且自由由膨脹率率ef≥40%的土應(yīng)判判定為膨膨脹土。。1）裂隙發(fā)育育，常有有光滑面面和擦痕痕，有的的裂隙中中充填著著灰白、、灰綠色色粘土。。在自然然條件下下呈堅(jiān)硬硬或硬塑塑狀態(tài)；；；2）多出露于于二級(jí)或或二級(jí)以以上階地地、山前前和盆地地邊緣丘丘陵地帶帶，地形形平緩，，無明顯顯自然陡陡坎；3）常見淺層層塑性滑滑坡、地地裂，新新開挖坑坑（槽））壁易發(fā)發(fā)生坍塌塌等；4）建筑物裂裂縫隨氣氣候變化化而張開開和閉合合。第12章區(qū)域域性地基基地基土的的膨脹變變形量se計(jì)算

計(jì)算膨脹脹變形量量的經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)系數(shù)，，3層及3層以下建建筑物，，可采用用0.6；基礎(chǔ)底面面下第i層土在該該層土的的平均自自重應(yīng)力力與平均均附加應(yīng)應(yīng)力之和和作用下下的膨脹脹率，由由室內(nèi)試試驗(yàn)確定定，%；第i層土的計(jì)計(jì)算厚度度，mm；自基礎(chǔ)底底面至計(jì)計(jì)算深度度zn內(nèi)所劃分分的土層層數(shù)第12章區(qū)域域性地基基膨脹土地地基評(píng)價(jià)價(jià)

地基分級(jí)變形量se/mm

級(jí)別

破壞程度15≤se＜35

Ⅰ

輕微

35≤se＜70

Ⅱ

中等

se≥70Ⅲ

嚴(yán)重

《膨脹土規(guī)規(guī)范》規(guī)定以50kPa壓力下測(cè)測(cè)定的土土的膨脹率，計(jì)計(jì)算地基基分級(jí)變變形量，，作為劃劃分脹縮縮等級(jí)的的標(biāo)準(zhǔn)第12章區(qū)域域性地基基膨脹土地地基工程程措施設(shè)計(jì)措施施1、建筑體體型簡(jiǎn)單單，增設(shè)設(shè)沉降縫縫；2、加強(qiáng)隔隔水、排排水措施施；3、要求嚴(yán)嚴(yán)格的建建筑物，，采用地地面配筋筋或地面面架空；；4、加強(qiáng)建建筑物的的整體剛剛度；5、增大埋埋深。施工措施施1、施工中中盡量減減少地基基中含水水量的變變化；2、盡量避避免在坡坡坎上施施工；加快施工工速度雨季施工應(yīng)采取防水措施第12章區(qū)域域性地基基巖溶第12章區(qū)域域性地基基巖溶（碦斯特））：它是是石灰?guī)r巖、泥灰灰?guī)r、白白云巖、、大理巖巖石膏、、巖鹽層層等可溶溶性巖石石受水的的化學(xué)作作用而形形成的溶溶洞、溶溶溝、裂裂縫等奇奇特的地地面及地地下形態(tài)態(tài)的總稱稱。我國巖溶溶的分布布很廣：：其中黔黔、桂、、川、滇滇等省最為為廣泛；；§12.4巖溶、土土洞和紅紅粘土地地基第12章區(qū)域域性地基基第12章區(qū)域域性地基基巖溶發(fā)育育的條件件主要受巖巖性、裂裂縫、斷斷層以及及可溶性性不同的的巖層接接觸面控控制。巖溶分布布常具有有帶狀和和成層性性第12章區(qū)域域性地基基巖溶地基基穩(wěn)定性性評(píng)價(jià)和和處理措措施首先要了了解巖溶溶的發(fā)育育規(guī)律、、分布情情況和穩(wěn)穩(wěn)定程度度。其次要查查明溶洞洞、暗河河、陷穴穴的界限限；以及場(chǎng)地地有無出出現(xiàn)涌水水、淹沒沒的可能能性。第12章區(qū)域域性地基基土層土洞形成成的要素素：巖巖溶的存存在水的活動(dòng)動(dòng)建筑物地地表范圍圍內(nèi)有土土洞和地地表塌陷陷時(shí)應(yīng)作作如下處處理：1）地表水水和地下下水處理理：2）挖填處處理；3）灌沙處處理；4）墊層處處理；5）梁板跨跨越；6）采用樁樁基或沉沉井。土洞地基基第12章區(qū)域域性