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1、8.1 概述,区域性地基：特殊土地基，山区地基以及地震区地基区域性特殊土：湿陷性黄土、膨胀土、红粘土、软土和冻胀土山区出现不良地质现象：滑坡、泥石流、崩塌、岩溶和土洞、多地震。,第8章 特殊土地基,软土(soft soil)：系指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。包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。,8.2 软土地基,第8章 特殊土地基,压缩性高，平均压缩系数在310-3 510-4KPa-1之间；抗剪强度低，其不排水强度约为1020KPa，标准贯入击数小于5，承载力标准值小于100KPa；渗透性小，渗透系数一般为110-8 110-10m/s；具有
2、显著的触变性和流变性。不均匀性,第8章 特殊土地基,一、特点,判断地基产生失稳和不均匀变形的可能性。选择适宜的持力层和基础形式，当有地表硬壳层时，基础宜浅埋当建筑物相邻高低层荷载相差很大时，应分别计算各自的沉降，并分析其相互影响。当地面有较大面积堆载时，应分析对相邻建筑物的不利影响。,第8章 特殊土地基,二、软土地基工程分析和评价,软土成层条件、应力历史、结构性、灵敏度等力学特性及排水条件上部结构的类型、刚度、荷载性质、大小和分布，对不均匀沉降的敏感受性3）基础的类型、尺寸、埋深、刚度等4）施工方法和程序5）采用预压排水处理的地基，应考虑软土固结排水后强度的增长。,4.软土地基承载力应根据地区
3、建筑经验，并结合下列因素综合确定：,第8章 特殊土地基,5.地基的沉降量计算可采用分层总和法；也可采用土的应力历史的沉降计算方法。必要时应考虑土的次固结效应。6.在软土开挖、打桩、降水时，应按岩土工程勘察规范有关规定进行。,第8章 特殊土地基,地基处理采用桩基础,第8章 特殊土地基,三、软土地基工程措施,黄土(leoss)：第四纪以来在干旱、半干旱气候条件下形成的松散堆积物。呈黄色或褐黄色，颗粒组成以粉粒为主，同时含砂粒和粘粒，含可溶盐，CaCO3、大孔隙。,8.3 湿陷性黄土地基,第8章 特殊土地基,黄土的湿陷变形：是指黄土受水湿陷后所引起的一种急剧、大量的 附加变形。黄土地基变形，一般包括
4、两部分：压缩变形：是指地基处于天然含水量时，由建筑物荷载所引起的变形。湿陷变形：是指当压缩变形尚未稳定或稳定以后，建筑物荷载不变，而地基由于受水浸湿所引起的附加变形。,第8章 特殊土地基,一、黄土湿陷变形特性,测定湿陷系数的压力p取值：200KPa，10m以上 300KPa，10m以下,第8章 特殊土地基,二、黄土地基的湿陷性评价,湿陷起始压力Psh：黄土发生湿陷的最小压力，现场、室内测试确定。,第8章 特殊土地基,非自重湿陷性黄土自重湿陷性黄土,三、建筑场地湿陷类型的划分,第8章 特殊土地基,在湿陷性黄土地区进行建设，地基应满足承载力、湿陷变形、压缩变形和稳定性的要求。1.地基处理措施常用的
5、方法：垫层法、夯实法、挤密法、桩基础、预浸水法、单液硅化或碱液加固法。,第8章 特殊土地基,四、湿陷性黄土地基的工程措施,基本防水措施：要求在建筑布置、场地排水、地面排水、散水等方面，防止雨水或生产生活用水渗入浸湿地基。严格防水措施：要求对重要建筑场地和高级别湿陷地基，在检漏防水措施基础上，对防水地面、排水沟、检漏管沟和井等设施提高设计标准。,第8章 特殊土地基,2.防水措施,结构措施是前两项措施的补充手段，它包括建筑平面布置力求简单，加强建筑上部结构整体刚度，预留沉降净空等来减小建筑物不均匀沉降或使结构物能适应地基的湿陷变形。,第8章 特殊土地基,3.结构措施,8.4 膨胀土地基,膨胀土是土
6、中粘粒成分主要由亲水矿物组成，同时具有显著的吸水膨胀软化和失水收缩开裂两种变形特性的粘性土。,强度较高，压缩性中等偏低。当含水量增加和结构扰动后，力学性质减弱明显。浸湿且结构破坏的重塑土，强度降低1/32/3，压缩性增大。,第8章 特殊土地基,1.膨胀土的一般特征,1）胀缩变形使建筑物开裂、倾斜,2）使公路路基发生破坏，堤岸、路垫产生滑坡，涵洞、桥梁等刚性结构物产生不均匀沉降，导致开裂。,第8章 特殊土地基,2.膨胀土的危害,3）膨胀土边坡不稳定，地基会产生水平向和垂直向的变形，坡地上的建筑物损坏要比平地上更严重。,第8章 特殊土地基,自由膨胀率ef：人工制备的烘干土，经充分吸水膨胀稳定后，则
7、在水中增加的体积与原来体积之比，称为自由膨胀率。,第8章 特殊土地基,3.膨胀土的工程特性指标,膨胀率ep：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。,第8章 特殊土地基,膨胀力Ps：原状土样在体积不变时，由于浸水膨胀产生的最大内应力。,线缩率s：指土的竖向收缩变形与原状土样高度之比。直线收缩系数s：表示原状土土样在直线收缩阶段，含水量减少1%时的竖向线缩率。,1）膨胀土的判别ef40%，为膨胀土地基,第8章 特殊土地基,4.膨胀土地基的评价,2）膨胀土的膨胀潜势 按自由膨胀率大小划分膨胀潜势强弱，即反映土体内部积储的膨胀势能大小，来判别胀缩性的高低。,
8、第8章 特殊土地基,3）膨胀土地基的胀缩等级以50KPa压力下测定土的膨胀率ef 65计算地基分级变形量Sc，作为划分膨胀等级的标准。,膨胀土地基变形量计算,第8章 特殊土地基,工程措施：根据当地的气候条件、地基胀缩等级、场地工程地质和水文地质条件，结合当地建筑施工经验，因地制宜采取综合措施，一般可从下面几个方面考虑：建筑措施结构措施地基处理,第8章 特殊土地基,建筑物应尽量布置在地形条件比较简单、土质比较均匀、胀缩性较弱的场地；建筑物体型应力求简单加强隔水、排水措施，尽量减小地基土的含水量变化。室内地面设计应根据要求区别对待建筑物周围宜种草皮,第8章 特殊土地基,建筑措施,膨胀土地区宜建造3
9、层以上的高层房屋以加大基底压力，防止膨胀变形较均匀的弱膨胀土地基可采用条形基础，若基础埋深较大或条基基底压力较小时，宜采用墩基；承重砌体结构可采用实心砖墙。基础底部和房屋顶层宜设置圈梁钢和钢筋混凝土排架结构、山墙和内隔墙应采用与柱基相同的基础型式；围护墙应砌置在基础梁上，基础梁底与地面之间宜留有10cm左右的空隙。,第8章 特殊土地基,结构措施,换土垫层 增大基础埋深 石灰灌浆加固 桩基,地基处理,第8章 特殊土地基,8.5 山区地基和红粘土地基,一、土岩组合地基,第8章 特殊土地基,石芽密布并有出露的地基；大块孤石地基,第8章 特殊土地基,土岩组合地基的处理结构措施 对建造在其上的长度较大或
10、造型复杂的建筑物，宜用沉降缝将建筑物分开。缝宽3050mm，必要时应加强上部结构的刚度，如加密隔墙，增设圈梁。地理处理处理压缩性较高部分的地基，使之适应较低的地基（桩基础、局部深挖、换填或用梁、板、拱跨越等）；处理压缩性较低部分的地基，使之适应压缩性较高的地基。（褥垫法）,第8章 特殊土地基,二、岩溶岩溶是指可溶性岩层，如石灰岩、白云岩石膏、岩盐等受水的长期溶蚀作用，在岩层中形成的沟槽、裂隙、石芽、石林和空洞，以及由于空洞顶板塌落使地表产生陷穴、洼地等现象和作用的总称。,第8章 特殊土地基,清爆换填：即清除覆土，爆开顶板，挖去松软填充物，层回填上粗下细碎石滤水层，然后建造基础。处理顶板不稳定的
11、潜埋溶洞地基梁、板跨越：对于洞壁完整、强度较高的而顶板破碎的岩溶地基，宜采用钢筋混凝土梁、板跨越，但支承点必须落在较完整的岩面上。,第8章 特殊土地基,处理措施,洞底支撑：处理跨度较大，顶板完整，但厚度较薄的溶洞地基。采用石砌柱或钢筋混凝土柱支撑洞顶。水流排导：采用排水隧洞、排水管道等进行疏导，以防止水流通道堵塞，造成动水压力对基坑底板、地坪及道路等的不良影响。,第8章 特殊土地基,三、土洞地基 土洞是岩溶地区可溶性岩层的上覆土层在地表水冲蚀或地下水潜蚀作用下形成的洞穴。土洞地基的处理 采用深基础 处理地表水和地下水 挖填夯实 灌填处理 梁、板跨越,第8章 特殊土地基,四、红粘土地基1、红粘土
12、的形成和分布碳酸盐系出露区的岩石在气候变化大和潮湿的环境下经红土化作用，形成棕红、褐黄等色的高塑性粘土称红粘土，Wl50%，具有表面收缩、上硬下软、裂隙发育的特征。2、红粘土地基评价与地基处理工程建设中，应充分利用细粘土上硬下软分布特征，基础尽量浅埋；地基处理改变基宽，调整相邻地段基底压力，增减基础埋深，便基底下可压缩土层厚相对均匀。,第8章 特殊土地基,对外露石芽，用可压缩材料做褥垫进行处理，对土层厚度、状态不均匀的地段可用压缩材料做置换处理。基坑开挖时宜采取保温保湿措施，防止失水收缩。对基岩面起伏大、岩质坚硬的地基，可采用大直径嵌岩桩或墩基,第8章 特殊土地基,8.6 冻土地基和盐渍土地基
13、,冻胀率和融沉系数,第8章 特殊土地基,冻土地基,盐渍土指含有较多易溶盐，且具有溶陷、盐胀、腐蚀等工程特性的地基。,第8章 特殊土地基,软土的工程特性 触变性、流变性、高压缩性、低强度、低透水性、不均匀性工程措施 以排水为主，轻质结构,第8章 特殊土地基,要点难点,软土地基,自重湿陷性：在土自重应力作用下受水浸湿后发生湿陷；非自重湿陷性：在土自重应力作用下受水浸湿后不发生湿陷。湿陷系数 黄土湿陷性判断标准：ds0.015 为非湿陷性。湿陷起始压力psh 若p psh,无湿陷性。湿陷性等级 由基底各土层累积总湿陷量s与计算自重湿陷量zs判断。工程措施 防水或消除湿陷性。,第8章 特殊土地基,湿陷性黄土,工程特性 粘粒含量高，wl40%,IP17,自由膨胀率40%，一般强度较高，压缩性低，易被误认为较好地基；危害：具有显著吸水膨胀是失水收缩的变形特性。工程特性指标 自由膨胀率、膨胀率、线缩率、收缩系数。,第8章 特殊土地基,膨胀土,山区地基 岩溶、土洞、石芽等红粘土盐渍土冻土,第8章 特殊土地基,其它特殊土地基,
