第十二章特殊性土地基

第十二章特殊性土地基12.1概述

概念：人們把具有特殊工程性質(zhì)的土類叫做特殊土。特殊土主要包括：濕陷性黃土、膨脹土、紅粘土、軟土、凍土和鹽漬土等。它們各自具有一些特殊的成分、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，如黃土的濕陷性、膨脹土的脹縮性、軟土的高壓縮性、凍土的凍脹變形、鹽漬土的融陷和腐蝕性等。當(dāng)其作為建筑物地基時，如果不注意這些特性，可能會造成事故。應(yīng)根據(jù)其特點(diǎn)和工程要求，因地制宜，綜合治理

12.1概述一、我國特殊土的成土環(huán)境：成土環(huán)境包括以下幾個方面：巖性——不同性質(zhì)的母巖上發(fā)育的土的性質(zhì)不一樣氣候環(huán)境——影響母巖的物理風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化的程度地形地貌環(huán)境——影響土的發(fā)育情況搬運(yùn)和沉積環(huán)境——影響土的力學(xué)性質(zhì)我國廣大的山區(qū)、丘陵地帶，廣泛分布著工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件更為復(fù)雜的山區(qū)地基二、我國特殊土類及其分布：其分布具有區(qū)域性特點(diǎn)土類名稱主要分布區(qū)域自然環(huán)境與成土環(huán)境主要工程特性軟土東南沿海、內(nèi)陸湖泊地區(qū)濱海，水流搬運(yùn)沉積強(qiáng)度低，壓縮性高，滲透性小黃土西北內(nèi)陸地區(qū)干旱，風(fēng)搬運(yùn)沉積濕陷性紅土云、川、貴、桂等溫濕氣候，殘坡積為主不均勻，結(jié)構(gòu)性裂隙發(fā)育膨脹土云、川、貴、桂、豫溫濕多雨，化學(xué)分化膨脹和收縮鹽漬土西北內(nèi)陸地區(qū)干旱，蒸發(fā)量高鹽脹性、溶陷性和腐蝕性凍土青藏，東北寒冷凍脹性，融陷性工程地質(zhì)成因演化論看地殼表層沉積物的變化在內(nèi)外動力作用下，由于地貌、氣候環(huán)境的分區(qū)特征，地殼表層的沉積物自北向南呈現(xiàn)有規(guī)律的變化：由沙漠、黃土、膨脹土、紅土到東南沿海的淤泥質(zhì)軟土。12.1概述三、我國特殊土的研究現(xiàn)狀：我國現(xiàn)已建立了一套規(guī)范、規(guī)程、細(xì)則等技術(shù)文件特殊土基本上是非飽和土，不能簡單套用飽和土的研究成果，而必須建立其自身的規(guī)律。教材著重介紹了5類特殊土黃土是我國地域分布最廣的一種特殊性土類。它是第四紀(jì)的一種特殊堆積物。含有大量的可溶性碳酸鹽類

，具有肉眼可見的大孔隙

；顆

粒成以粉粒（0.075～0.005mm）為主的黃色或褐黃色粉狀土。

第二節(jié)黃土地基

一、黃土的成因特征及其分布黃土是一種在第四紀(jì)時期形成的、往往具有肉眼可見的大孔隙。以風(fēng)力搬運(yùn)堆積，又未經(jīng)次生擾動，不具層理的稱為原生黃土，原生黃土具有風(fēng)沉積的全部特征。黃土沉積后，經(jīng)后期其它地質(zhì)作用改造再沉積的類似黃土的沉積物，稱為次生黃土，它常具有層理或礫石夾層。黃土因沉積的地質(zhì)年代不同而在性質(zhì)上有很大的差別。黃土形成年代越久，大孔結(jié)構(gòu)退化，土質(zhì)越趨密實(shí)，強(qiáng)度增高，壓縮性減小，濕陷性減弱，甚至不具有濕陷性；反之形成年代越近，黃土特性越明顯。12.2黃土地基我國黃土廣泛分布于北緯34o～35o之間、面積達(dá)60多萬平方公里的干旱和半干旱地區(qū)，其中以黃土高原的黃土分布最為集中，沉積最為典型。

黃土高原位于北緯34°～41°、東經(jīng)103°～114°之間，北界長城，南抵渭河盆地北緣，東起呂梁山西麓，西迄隴西盆地西緣，包括隴西、寧南、隴東、陜北、晉西等地，呈近東西向展布，地勢西北高、東南低，總面積約23萬平方公里。

黃土高原地區(qū)黃土厚度分布不一，從西往東厚度變薄，蘭州九州臺剖面黃土厚度達(dá)318m；隴東地區(qū)厚度170m左右；陜北130m左右。中國黃土土壤地層對比1－紅粘土；2－砂礫石；3－古土壤；4－黃土；5－湖相粘土、粉砂

所謂濕陷性，就是黃土浸水后在外荷載或自重的作用下發(fā)生下沉的現(xiàn)象。黃土濕陷的原因通常認(rèn)為是由于黃土的結(jié)構(gòu)特性和膠結(jié)物質(zhì)的水理特性決定的。12.2黃土地基二、黃土的濕陷性及其評價1.黃土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造12.2黃土地基黃土是在干旱或半干旱的氣候條件形成的，可溶鹽逐漸濃縮沉淀而成為膠結(jié)物，這些因素增強(qiáng)了土粒之間抵抗滑移的能力，阻止了土體的自重壓密。黃土中的粉粒和集粒共同構(gòu)成了支承結(jié)構(gòu)的骨架，較大的砂粒則“浮”在結(jié)構(gòu)體中。

黃土受水浸濕時，結(jié)合水膜增厚楔入顆粒之間，可溶性鹽類溶解和軟化，骨架強(qiáng)度降低，土體在上覆土層的自重壓力或附加壓力共同作用下土的結(jié)構(gòu)迅速破壞，土?；虼罂?，粒間孔隙減少，這就是黃土濕陷的機(jī)理。12.2黃土地基2.黃土濕陷性評價12.2黃土地基（1）濕陷性的判定：

由于黃土的濕陷量與所受的壓力大小有關(guān)，所以濕陷性的有無、強(qiáng)弱，應(yīng)按某一給定的壓力作用下土體浸水后的濕陷系數(shù)值來衡量。

濕陷系數(shù)：——保持天然的濕度和結(jié)構(gòu)的土樣，加壓至一定壓力p時，下沉穩(wěn)定后

的高度(cm)；

——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)；

——土樣的原始高度(cm)。

——非濕陷性黃土

——濕陷性黃土

測定濕陷系數(shù)的壓力，應(yīng)自基礎(chǔ)底面算起。10m以內(nèi)的土層應(yīng)取200kPa；10m以下取300kPa。圖12-3

建筑場地的濕陷類型，應(yīng)按實(shí)測自重濕陷量

或按室內(nèi)壓縮試驗(yàn)累計的計算自重濕陷量

判定。

實(shí)測自重濕陷量

是根據(jù)現(xiàn)場試坑浸水試驗(yàn)確定。

計算自重濕陷量

是按室內(nèi)壓縮試驗(yàn)測定不同深度的土樣在飽和自重壓力下計算的自重濕陷量。其計算公式如下：

當(dāng)實(shí)測自重濕陷量

或計算自重濕陷量

小于7cm時，為非自重濕陷性黃土場地；大于7cm時，為自重濕陷性黃土場地。三、黃土地基的濕陷性等級12.2黃土地基地基懸濕陷霉等級迎判定濕陷秩性黃途土地丟基的會濕陷霉等級錫，應(yīng)洽按基柜底下挽各土媽層累私計的哪總濕滑陷量伏和計評算自錫重濕儲陷量瓣的大粥小等呀因素廚按下席表確痰定。濕陷鞋性黃賊土地弓基的魂濕陷躁等級總濕縱陷量鋒可按歪下式滔計算裙：12喪.2黃土芬地基四、掀黃土?xí)x地基毀的承蠶載力12悲.2黃土新地基（一狼）艙載荷煮試驗(yàn)稼方法攜確定銜承載窯力Pj稱為擔(dān)極限況荷載在工存程中綁：用s/陪b=0蘭.0免2所對代應(yīng)的荷載執(zhí)作為導(dǎo)承載熱力基葛本值f0S(cm)P(kPa)0P0Pj黃土地基載荷試驗(yàn)曲線12歲.2黃土愿地基（二填）扮經(jīng)驗(yàn)招方法枝確定錯承載彎力1.一般呢濕陷維性黃侍土承棍載力消經(jīng)驗(yàn)展公式2.新近晨堆積主黃土影的承散載力淋經(jīng)驗(yàn)這公式五、渠黃土叢地基錯的工境程措騰施（一膀）松地基律處理序號處理方法適用范圍處理厚度（m）1墊層法地下水位以上局部或整片處理1～32夯實(shí)法的濕陷性土強(qiáng)夯法3～6重錘夯實(shí)法1～23擠密法地下水位以上局部或整片處理5～154樁基基礎(chǔ)荷載大，有可靠持力層不限5預(yù)浸水法濕陷程度很嚴(yán)重的自重濕陷性黃土可消除地面下6m以內(nèi)深部土的濕陷性，上部尚需采用墊層法處理6單液硅化或堿液加固法一般用于加固地下水位以上的已有建筑物地基≤10m單液硅化法可達(dá)20m原理鎮(zhèn)：破山壞大卡孔結(jié)想構(gòu)以緣瑞降低鵝其濕閃陷性（二字）膏防水沃措施防水犯措施淘包括闊以下幣三個吹方面太：場地珠防水吵措施單體癥建筑程物的慣防水疲措施施工憂階段稈的防粥水措言施（三暮）胳結(jié)構(gòu)彈措施結(jié)構(gòu)刺措施贈包括油以下阻三個郊方面描：加強(qiáng)堡建筑耽物的絡(luò)整體刑性和敲空間際剛度選擇俗適宜衫的結(jié)炎構(gòu)和?；A(chǔ)漂形式加強(qiáng)搏砌體盛和構(gòu)盡件的咐剛度12優(yōu).2黃土左地基膨脹筍土的妙定義：膨路脹土螺應(yīng)是宗土中面粘粒易成分紅主要麗由親探水性鋒礦物省組成，狠同時挎具有勢顯著食的吸青水膨映脹和兄失水輩收縮哈兩種勺變形蹲特性意的粘泰土。第四牙節(jié)尊膨較脹土喉地基一、粱膨脹閘土的命成因陡及其減分布成島懸狀分卸布，逆據(jù)現(xiàn)漂有的源資料懲，廣復(fù)西、芒云南飲、湖椒北、昆安徽準(zhǔn)、四川搭、河碼南、禾山東的等20多個分省、挑自治柏區(qū)、牢市均耍有膨坡脹土隸。國外廢也一嘗樣，老如美宵國，50個州聾中有僅膨脹桃土的放占40個州廁，此外壯在印怠度、車澳大睛利亞量、南狂美洲黃、非歉洲和蠢中東宣廣大孝地區(qū)悲，也都駱有不傲同程度怒的分痕布。碳酸懸鹽為拘主的速礦物愉在溫漲濕環(huán)罪境下汁化學(xué)繭風(fēng)化淡，不她斷分導(dǎo)解，臨形成閉伊利罷石和伊曲利石爐－蒙育脫石元混合居礦物鍋為主洽的粘劉性土豎。膨脹筍土具斜有脹鋸縮性逐、崩扶解性紛、多而裂隙繪性、界超固贈結(jié)性、恭易風(fēng)筆化性義、強(qiáng)恥度衰般減性榨等不胡利的校工程鹿特性惜：膨脹盈土的繳危害尚：膨脹孕土對鐵工程宮造成昂的危兔害是跑十分沙嚴(yán)重棒的，逆主要霧表現(xiàn)星在以兵下幾潮面：（1）對資建筑忽物的遭影響膨脹啞土一蛋般強(qiáng)赴度較鵲高，賓壓縮栗性低輛，易患被誤乞認(rèn)為晉是建頃筑性膽能較好的盡地基奶土。建造吊在膨沃脹土繼地基丑上的鏡建筑粒物，遙隨季從節(jié)氣廟候變正化會球反復(fù)骨不斷地產(chǎn)假生不高均勻檢的抬懷升和恭下沉構(gòu)。12勤.4膨脹嫁土地?zé)?、紋膨脹伶土的泛工程欄特性絕及對炸工程站的危肅害（2）對黨道路擱交通抵工程停的影悉響膨脹浙土地益區(qū)的紗道路續(xù)，由激于路孫幅內(nèi)臘土基廚含水扛率的化不均組勻變炒化，從而鳳引起鬼不均收勻收完縮，么并產(chǎn)事生幅送度很濫大的昌橫向辰波浪紛形變尤形。雨季欄路面侍滲水扶，路袋基受器水浸雁軟化帳，在隆行車票荷載六下形醋成泥土漿，并沿遭路面慈的裂貸縫和掀伸縮沖縫濺破漿冒帥泥。（3）對扯邊坡神穩(wěn)定狡的影臘響膨脹前土地仆區(qū)的序邊坡巨坡面腫最易蹄受大筐氣風(fēng)葬化的彎作用拐。在干座旱季坡節(jié)蒸的發(fā)強(qiáng)奔烈，漿坡面貞剝落控；雨闖季坡各面沖饞蝕，坡面籍變得撤支離踐破碎材。膨脹啊土地唯區(qū)的哨滑坡陶，一烤般呈聚淺層死的牽志引式臂滑坡瀉，滑體偶厚度冊一般刑為1～3m左右嗽。12劈燕.4膨脹謝土地尼基三、晨膨脹艙土的刊承載廉力12見.4膨脹值土地斃基1．各亡個地匠區(qū)及越不同觀成因殺類型丟膨脹崖土的便基本慕承載焦力是需不同奸的，而且駝差異盈性比扮較顯控著。2．與谷膨脹糠土強(qiáng)盡度衰下減關(guān)關(guān)系最膝密切稈的含秒水量貢因素腔，同番樣明陷顯地影響生著地快基承蒼載力種的變治化。呀其規(guī)惱律是夾：對棉同一題地區(qū)宇的同版類膨脹殃土而缸言，沉膨脹闊土的含水柱量愈蘇低，隙地基利承載豆力愈刑大；相反靜，膨受脹土澡的含稀水量燃愈高可，則蔽地基稍承載斗力愈奪小。3．不遠(yuǎn)同地幕區(qū)膨壤脹土源的基湖本承總載力榮與含榆水量謙的變混化關(guān)摔系，在不在同地?fù)^(qū)無鳴論是沸變化絮數(shù)值齒或變攝化范愉圍都仿不一億樣。膨脹墓土基足本承久載力排有以蓋下特棋點(diǎn)：四、散建筑駕施工知注意駱事項(xiàng)12須.4膨脹盡土地某基1.場址熄應(yīng)選橡擇在咽排水貍通暢將、地采形條菜件簡屑單、利土質(zhì)姿較均營勻、脹縮先性較言弱以劉及坡慶度小絹于14吩°，設(shè)猛低檔答墻；2.種植黑草皮艦，采抵用蒸確發(fā)量返小的鹽樹木竄綠化滲；3.提高連建筑搬物適平應(yīng)地?fù)砘兛菪蔚木啬芰?.擴(kuò)大芝地基偷斷面頭，增痛大地捉基承樓載力5.換土椅或改夏良土6.采用這樁基斷或墩呢基7.合理亂選用住施工鬼方法石，宜惑采用澡分段濃快速囑作業(yè)羊法炎，最幻玉好在芒旱季晴施工鐮，效