6-1 土方工程施工作业指导书.doc

6 土方与基坑工程土方与基坑工程6-1 土方工程土方工程6-1-1 土的基本性质土的基本性质土的基本性质与工程施工有关，在施工之前应详细了解，避免造成工程事故。6-1-1-1 土的基本物理性质指标土的基本物理性质指标土的基本物理性质指标见表 6-1。土的基本物理性质指标 表 6-1指标名称符号单位物理意义表达式附注密度t/m3单位体积土的质量，又称 质量密度Vm由试验方法（一般 用环刀法）直接测 定重度kN/m3单位体积土所受的重力， 又称重力密度gVW或由试验方法测定后 计算求得相对密度ds土粒单位体积的质量与 4 时蒸馏水的密度之比wss sVmd由试验方法（用比 重瓶法）测定干密度dt/m3土的单位体积内颗粒的重 量Vmsd由试验方法测定后 计算求得干重度dkN/m3土的单位体积内颗粒的重 力VWsd由试验方法直接测 定含水量w%土中水的质量与颗粒质量 之比100sw mm由试验方法（烘干 法）测定饱和密度satt/m3土中孔隙完全被水充满时 土的密度VVmwvs sat由计算求得饱和重度satkN/m3土中孔隙完全被水充满时 土的重度gsatsat由计算求得有效重度'kN/m3在地下水位以下，土体受 到水的浮力作用时土的重wsat'由计算求得度，又称浮重度孔隙比e土中孔隙体积与土粒体积 之比sv VVe 由计算求得孔隙率n%土中孔隙体积与土的体积 之比100VVnv由计算求得饱和度Sr%土中水的体积与孔隙体积 之比100vw rVVS由计算求得注：表中：W土的总重力（量） ；Ws土的固体颗粒的重力（量） ；w蒸馏水的密度，一般取 w=1t/m3；w水的重度，近似取w=10kN/m3；g重力加速度，取 g=10m/s2，其余符号意义见表 6-1。6-1-1-2 粘性土、砂土的性质指标粘性土、砂土的性质指标粘性土、砂土的性质指标见表 6-2、表 6-3。粘性土的可塑性指标 表 6-2指标名称符号单位物理意义表达式附注塑限wP%土由固态变到塑性状态 时的分界含水量由试验直接测定（通 常用“搓条法”进行 测定）液限wL%土由塑性状态变到流动 状态时的分界含水量由试验直接测定（通 常由锥式液限仪来测 定）塑性指数IP液限与塑限之差IPwL-wP由计算求得。是进行 粘土分类的重要指标液性指标IL土的天然含水量与塑限 之差对塑性指数之比PP LIwwI由计算求得。是判别 粘性土软硬程度的指 标含水比a土的天然含水量与液限 的比值aw/wL由计算求得注：塑限现场简易测定方法：在土中逐渐加水，至能用手在毛玻璃上搓成土条，当土条搓到直径 3mm 时，恰好断裂，此时土条的含水量，即为塑限。砂土的密实度指标 表 6-3指标名称符号单位物理意义试验方法取土要求最大干密度dmaxt/m3土在最紧密状态下的干质量击实法扰动土最小干密度dmint/m3土在最松散状态下的干质量注入法、量筒 法扰动土6-1-1-3 土的力学性质指标土的力学性质指标1压缩系数土的压缩性通常用压缩系数（或压缩模量）来表示，其值由原状土的压缩试验确定。压缩系数按下式计算：（6-1）21211000ppeea式中 1000单位换算系数；a土的压缩系数（MPa-1） ；p1、p2固结压力（kPa）：e1、e2相对应于 p1、p2时的孔隙比。评价地基压缩性时，按 p1为 100kPa，p2为 200kPa，相应的压缩系数值以a1-2划分为低、中、高压缩性，并应按以下规定进行评价：（1）当 a1-20.1MPa-1时，为低压缩性土；（2）当 0.1a1-20.5MPa-1时，为中压缩性土；（3）当 a1-20.5MPa-1时，为高压缩性土。2压缩模量工程上也常用室内试验求压缩模量 Es作为土的压缩性指标。压缩模量按下式计算：（6-2）aeEs01式中 Es土的压缩模量（MPa） ；e0土的天然（自重压力下）孔隙比；a从土的自重应力至土的自重加附加应力段的压缩系数（MPa-1） 。用压缩模量划分压缩性等级和评价土的压缩性可按表 6-4 规定。地基土按 Es值划分压缩性等级的规定 表 6-4室内压缩模量 Es（MPa）压缩等级2特高压缩性24高压缩性4.17.5中高压缩性7.611中压缩性11.115中低压缩性15低压缩性3抗剪强度土在外力作用下抵抗剪切滑动的极限强度，一般用室内直剪、原位直剪、三轴剪切试验、十字板剪切试验、野外标准贯入、动力触探、静力触探等试验方法进行测定。它是评价地基承载力、边坡稳定性、计算土压力的重要指标。（1）抗剪强度计算土的抗剪强度一般按下式计算：f·tgc （6-3）式中 f土的抗剪强度（kPa ） ；作用于剪切面上的法向应力（kPa） ；土的内摩擦角（°） ，剪切试验法向应力与剪应力曲线的切线倾斜角；c土的粘聚力（kPa） ，剪切试验中土的法向应力为零时的抗剪强度，砂类土 c0。（2）土的内摩擦角 和粘聚力 c 的求法同一土样切取不少于 4 个环刀进行不同垂直压力作用下的剪力试验后，用相同的比例尺在坐标纸上绘制抗剪强度 与法向应力 的相关直线，直线交 值的截距却为土的粘聚力 c，砂土的 c=0，直线的倾斜角即为土的内摩擦角切，见图 6-1。图 6-1 抗剪强度与法向应力的关系曲线（a）粘性土；（b）砂土4土的力学性质指标的经验参考数据（表 6-5、表 6-6）粘性土力学性质指标的经验数据 表 6-5土类孔隙比 e液性指 数 IL含水 量 w （%）液限 wL （%）塑性指数 IP承载力 f （MPa）压缩模量 Es （MPa）粘聚力 c （kPa）内摩擦 角 （°）一般粘性土0.551.001.01530254552010045041510501522 新近代粘性土0.71.20.251.2243630456188014027.51020715沿 海4101050内 陆5112050淤泥或 淤泥质 土山 区12.01.0367030651025381060515410红粘土1.01.900.430505090171032501603080510土的力学指标经验数据范围参考值 表 6-6土类孔隙比 e天然含 水量 w （%）塑限含水 量 wP （%）重度 （kN/m3）粘聚力 c （kPa）内摩擦角 （°）变形模量 E0 （MPa）0.40.5151820.504246 0.50.6192219.504040粗砂 0.60.7232519.0038330.40.5151820.504046 0.50.6192219.503840中砂 0.60.7232519.0035330.40.5151820.503837 0.50.6192219.503628细砂 0.60.7232519.0032240.40.5151820.553614 0.50.6192219.533412砂 土粉砂 0.60.7232519.0228100.40.5151821.063018 0.50.6192220.052814 0.60.723259.4 19.5227110.40.5151821.072523 0.50.6192220.052416粉土0.60.723259.512.4 19.532313粘 性 土粘质0.40.5151812.515.421.02524450.50.6192220.0152321 0.70.8262919.0521120.50.6192220.0352239 0.70.8262919.0102015 0.91.0354015.518.4 18.051880.60.7232519.5402033 0.70.8262919.0251919粘土0.91.0354018.522.4 18.0101790.70.8262919.0601828 0.91.1354022.526.417.52516110.80.9303418.5651624粘土0.91.1354026.530.417.53516146-1-2 土的基本分类土的基本分类6-1-2-1 岩石岩石岩石按坚硬程度分类见表 6-7；按岩体完整程度划分见表 6-8。岩石坚硬程度的定性划分 表 6-7类别饱和单轴抗压强 度标准值 frk（MPa）定性鉴定代表性岩石坚硬岩frk60锤击声清脆，有回弹， 震手，难击碎； 基本无吸水反应未风化微风化的花岗岩、闪 长岩、辉绿岩、玄武岩、安 山岩、片麻岩、石英岩、硅 质砾岩、石英砂岩、硅质石 灰岩等硬 质 岩较硬岩60frk30锤击声较清脆，有轻微 回弹，稍震手，较难击 碎；有轻微吸水反应1微风化的坚硬岩； 2未风化微风化的大理岩、 板岩、石灰岩、钙质砂岩等较软岩30frk15锤击声不清脆，无回弹， 较易击碎； 指甲可刻出印痕1中风化的坚硬岩和较硬岩；2未风化微风化的凝灰岩、 千枚岩、砂质泥岩、泥灰岩 等软 质 岩软岩15frk5锤击声哑，无回弹，有 凹痕，易击碎； 浸水后，可捏成团1强风化的坚硬岩和较硬岩；2中风化的较软岩； 3未风化微风化的泥质砂 岩、泥岩等极软岩frk<5锤击声哑，无回弹，有 较深凹痕，手可捏碎； 浸水后，可捏成团1风化的软岩； 2全风化的各种岩石； 3各种半成岩岩体完整程度的划分 表 6-8类别完整性指数结构面组数控制性结构面平均间距（m）代表性结构类型完整0.75121.0整状结构 较完整0.750.55230.41.0块状结构 较破碎0.550.3530.20.4镶嵌状结构 破碎0.350.1530.2碎裂状结构 极破碎0.15无序-散体状结构注：完整性指数为岩体纵波波速与岩块纵波波速之比的二次方。选定岩体、岩块测定波速时应有代表性。6-1-2-2 碎石土碎石土碎石土的分类见表 6-9；碎石土的密实度分为松散、稍密、中密、密实，见表 6-10。碎石土分类 表 6-9土的名称颗粒形状颗粒级配漂石圆形及亚圆形为主 块石棱角形为主粒径大于 20mm 的颗粒超过全重 50%卵石圆形及亚圆形为主 碎石棱角形为主粒径大于 20mm 的颗粒超过全重 50%圆砾圆形及亚圆形为主 角砾棱角形为主粒径大于 2mm 的颗粒超过全重 50%注：分类时应根据粒组含量由大到小以最先符合者确定。碎石土的密实度 表 6-10重型圆锥动力触探锤击数 N63.5密实度N63.55松散5N63.510稍密10N63.520中密N63.520密实注：1本表适用于平均粒径小于等于 50mm 且最大粒径不超过 100mm 的卵石、碎石、圆砾、角砾。对于平均粒径大于 50mm 或最大粒径大于 100mm 的碎石土，可按表 6-19 鉴别其密实度。2表内 N63.5为经综合修正后的平均值。6-1-2-3 砂土砂土砂土的分类见表 6-11；砂土的密实度分为松散、稍密、中密、密实见表 6-12。砂土分类表 表 6-11土的名称颗粒级配砾砂粒径大于 2mm 的颗粒占全重 25%50%粗砂粒径大于 0.5mm 的颗粒超过全重 50%中砂粒径大于 0.25mm 的颗粒超过全重 50%细砂粒径大于 0.074mm 的颗粒超过全重 85%粉砂粒径大于 0.074mm 的颗粒不超过全重 50%注：分类时应根据粒组含量由大到小以最先符合者确定。砂土的密实度 表 6-12松散稍密中密密实N1010N1510N30N30注：N 为标准贯入试验锤击数。6-1-2-4 粘性土粘性土粘性土按塑性指数分类见表 6-13；按液性指数分类见表 6-1。粘性土按塑性指数 IP分类 表 6-13粘性土的分类名称粘土粉质粘土塑性指数 IPIP1710IP17注：1塑性指数由相应 76g 圆锥体沉入土样中深度为 10mm 时测定的液限计算而得；2IP10 的土，称粉土（少粘性土） ；粉土又分粘质粉土（粉粒0.05mm 不到50%，IP10） 、砂质粉土（粉粒0.5mm 占 50%以上，IP10） 。粘性土的状态按液性指数 IL分类 表 6-14塑注状态坚硬硬塑可塑软塑流塑液性指数 ILIL00IL0.250.25IL10.750.75IL1IL16-1-3 土的工程分类与性质土的工程分类与性质6-1-3-1 土的工程分类土的工程分类土的工程分类见表 6-15。土的工程分类 表 6-15土的分类土的级别土的名称坚实系数 f密度 （t/m3）开挖方法及工具一类土 （松软土）I砂土、粉土、冲积砂 土层、疏松的种植土、 淤泥（泥炭）0.50.60.61.5用锹、锄头挖掘， 少许用脚蹬二类土II粉质粘土；潮湿的黄0.60.81.11.6用锹、锄头挖掘，（普通土）土；夹有碎石、卵石 的砂；粉土混卵（碎） 石；种植土、填土少许用镐翻松三类土 （坚土）III软及中等密实粘土； 重粉质粘土、砾石土； 干黄土、含有碎石卵 石的黄土、粉质粘土； 压实的填土0.81.01.751.9主要用镐，少许 用锹、锄头挖掘， 部分用撬棍四类土 （砂砾坚土）IV坚硬密实的粘性土或 黄土；含碎石卵石的 中等密实的粘性土或 黄土；粗卵石；天然 级配砂石；软泥灰岩1.01.51.9整个先用镐、撬 棍，后用锹挖掘， 部分用楔子及大 锤五类土 （软石）VVI硬质粘土；中密的页 岩、泥灰岩、白奎土； 胶结不紧的砾岩；软 石灰及贝壳石灰石1.54.01.12.7用镐或撬棍、大 锤挖掘，部分使 用爆破方法六类土 （次坚石）VIIIX泥岩、砂岩、砾岩； 坚实的页岩、泥灰岩， 密实的石灰岩；风化 花岗岩、片麻岩及正 长岩4.010.02.22.9用爆破方法开挖， 部分用风镐七类土 （坚石）XXIII大理石；辉绿岩；粉 岩；粗、中粒花岗岩； 坚实的白云岩、砂岩、 砾岩、片麻岩、石灰 岩；微风化安山岩； 玄武岩10.018.02.53.1用爆破方法开挖八类土 （特坚石）XIVXVI安山岩；玄武岩；花 岗片麻岩；坚实的细 粒花岗岩、闪长岩、 石英岩、辉长岩、辉 绿岩、粉岩、角闪岩18.025.0 以上2.73.3用爆破方法开挖注：1土的级别为相当于一般 16 级土石分类级别；2坚实系数 f 为相当于普氏岩石强度系数。6-1-3-2 土的工程性质土的工程性质1土的可松性土的可松性是土经挖掘以后，组织破坏，体积增加的性质，以后虽经回填压实，仍不能恢复成原来的体积。土的可松性程度一般以可松性系数表示（表6-16） ，它是挖填土方时，计算土方机械生产率、回填土方量、运输机具数量、进行场地平整规划竖向设计、土方平衡调配的重要参数。各种土的可松性参考数值 表 6-16体积增加百分比（%）可松性系数土的类别最初最终KPK'P一类（种植土除外）81712.51.081.171.011.03 一类（植物性土、泥炭）2030341.201.301.031.04 二类14281.551.141.281.021.05 三类2430471.241.301.041.07 四类（泥灰岩、蛋白石除外）2632691.261.321.061.09 四类（泥灰岩、蛋白石）333711151.331.371.111.15 五七类304510201.301.451.101.20 八类455020301.451.501.201.30注：最初体积增加百分比；最后体积增加百分比%100112 VVV%100113 VVVKP为最初可松性系数，KPV2/V1；K'P为最终可松性系数，K'PV3/V1；V1开挖前土的自然体积；V2开挖后土的松散体积；V3运至填方处压实后之体积。2土的压缩性取土回填或移挖作填，松土经运输、填压以后，均会压缩，一般土的压缩性以土的压缩率表示，见表 6-17。土的压缩率 P 的参考值 表 6-17土的类别土的名称土的压缩率每 m3松散土压实后的体积（m3）种植土20%0.80一般土10%0.90一二类土砂土5%0.95天然湿度黄土12%17%0.85一般土5%0.95三类土干燥坚实黄士5%7%0.94一般可按填方截面增加 10%20%方数考虑。3土的休止角土的休止角（安息角）是指在某一状态下的土体可以稳定的坡度，一般土的坡度值如表 6-18 所示。土的休止角 表 6-18干土湿润土潮湿土土的名称角度（°）高度与底宽比角度（°）高度与 底宽比角度（°）高度与 底宽比砾石401：1.25401：1.25351：1.50 卵石351：1.50451：1.00251：2.75 粗砂301：1.75351：1.50271：2.00 中砂281：2.00351：1.50251：2.25 细砂251：2.25301：1.75201：2.75 重粘土451：1.00351：1.50151：3.75 粉质粘土、轻粘土501：1.75401：1.25301：1.75 粉土401：1.25301：1.75201：2.75 腐殖土401：1.25351：1.50251：2.25 填方的土351：1.50451：1.00271：2.006-1-4 土的现场鉴别方法土的现场鉴别方法6-1-4-1 碎石土的现场鉴别碎石土的现场鉴别碎石土的现场鉴别见表 6-19。碎石土密实度现场鉴别方法 表 6-19密实度骨架颗粒含量和排列可挖性可钻性密实骨架颗粒含量大于总重的 70%，呈交错排列，连续接 触锹镐挖掘困难，用撬棍 方能松动，井壁一般较 稳定钻进极困难，冲击钻探 时，钻杆、吊锤跳动剧 烈，孔壁较稳定中密骨架颗粒含量等于总重的 60%70%，呈交错排列，大 部分接触锹镐可挖掘，井壁有掉 块现象，从井壁取出大 颗粒处，能保持颗粒凹 面形状钻进较困难，冲击钻探 时，钻杆、吊锤跳动不 剧烈，孔壁有坍塌现象稍密骨架颗粒含量等于总重的 55%60%，排列混乱大部分 不接触锹可以挖掘，井壁易坍 塌，从井壁取出大颗粒 后砂土立即坍落钻进较容易，冲击钻探 时，钻杆稍有跳动，孔 壁易坍塌松散骨架颗粒含量小于总重的 55%，排列十分混乱绝大部 分不接触锹易挖掘，井壁极易坍 塌钻进很容易，冲击钻探 时，钻杆无跳动，孔壁 极易坍塌注：1骨架颗粒系指与表 6-9 相对应粒径的颗粒。2碎石土的密实度应按表列各项要求综合确定。6-1-4-2 粘性土等的现场鉴别粘性土等的现场鉴别粘性土的现场鉴别见表 6-20。粘性土的现场鉴别方法 表 6-20土的名称湿润时用刀切湿土用手捻摸时土的状态湿土搓条情况的感觉干土湿土粘土切面光滑，有 粘刀阻力有滑腻感，感觉 不到有砂粒，水 分较大，很粘手土块坚硬， 用锤才能 打碎易粘着物 体，干燥 后不易剥 去塑性大，能搓 成直径小于 0.5mm 的长条 （长度不短于 手掌） ，手持 一端不易断裂粉质粘土稍有光滑面， 切面平整稍有滑腻感，有 粘滞感，感觉到 有少量砂粘土块用力 可压碎能粘着物 体，干燥 后较易剥 去有塑性，能搓 成直径为 23mm 的土条粉土无光滑面，切 面稍粗糙有轻微粘滞感或 无粘滞感，感觉 到有砂粒较多、 粗糙土块用手 捏或抛扔 时易碎不易粘着 物体，干 燥后一碰 就掉塑性小，能搓 成直径为 23mm 的短条砂土无光滑面，切 面粗糙无粘滞感，感觉 到全是砂粒、粗 糙松散不能粘着 物体无塑性，不能 搓成土条人工填土、淤泥、黄土、泥炭的现场鉴别见表 6-21。人工填土、淤泥、黄土、泥炭的现场鉴别方法 表 6-21土的名称观察颜色夹杂物质形状（构造）浸入水中的现象湿土搓条情况干燥后强度人工填土无固定颜 色砖瓦碎块、 垃圾、炉灰 等夹杂物显露 于外，构造 无规律大部分变为稀软 淤泥，其余部分 为碎瓦、炉渣， 在水中单独出现一般能搓成 3mm 土条，但易断， 遇有杂质甚多时， 就不能搓条干燥后部分 杂质脱落， 故无定形， 稍微施加压 力即行破碎淤泥灰黑色有 臭味池沼中有半 腐朽的细小 动植物遗体， 如草根、小 螺壳等夹杂物经仔 细观察可以 发觉，构造 常呈层状， 但有时不明 显外观无显著变化， 在水面出现气泡一般淤泥质土接 近于粉土，故能 搓成 3mm 土条 （长至少 30mm） ， 容易断裂干燥后体积 显著收缩， 强度不大， 锤击时呈粉 末状，用手 指能捻碎黄土黄褐两色 的混合色有白色粉末 出现在纹理 之中夹杂物质常 清晰显见， 构造上有垂 直大孔（肉 眼可见）即行崩散而分成 散的颗粒集团， 在水面上出现很 多白色液体搓条情况与正常 的粉质粘土类似一般黄土相 当于粉质粘 土，干燥后 的强度很高， 手指不易捻 碎泥炭 （腐殖土）深灰或黑 色有半腐朽的 动植物遗体， 其含量超过 60%夹杂物有时 可见，构造 无规律极易崩碎，变为 稀软淤泥，其余 部分为植物根、 动物残体渣滓悬一般能搓成 13mm 土条，但 残渣甚多时，仅 能搓成 3mm 以上干燥后大量 收缩，部分 杂质脱落， 故有时无定浮于水中土条形6-1-5 特殊土特殊土6-1-5-1 湿陷性黄土湿陷性黄土凡天然黄土在上覆土的自重应力作用下，或在上覆土自重应力和附加应力共同作用下，受水浸湿后土的结构迅速破坏而发生显著附加下沉的黄土，称湿陷性黄土。湿陷性黄土广泛分布于我国甘肃、陕西、黑龙江、吉林、内蒙、山东、河北、河南、山西、宁夏、青海和新疆等地。1湿陷性黄土的特征湿陷性黄土，又称大孔土，与其他黄土同属于粘性土，它具有以下特征：（1）在天然状态下，具有肉眼能看见的大孔隙，孔隙比一般大于 1，并常有由于生物作用所形成的管状孔隙，天然剖面呈竖直节理。（2）颜色在干燥时呈淡黄色，稍湿时呈黄色，湿润时呈褐黄色。（3）土中含有石英、高岭石成分，含盐量大于 0.3%，有时含有石灰质结核（通常称为“礓石” ） 。（4）透水性较强，土样浸入水中后，很快崩解，同时有气泡冒出水面。（5）土在干燥状态下，有较高的强度和较小的压缩性，土质垂直方向分布的小管道几乎能保持竖立的边坡，但在遇水后，土的结构迅速破坏发生显著的附加下沉（这种下沉通常叫湿陷） ，产生严重湿陷。湿陷性黄土按湿陷性质的不同又分非自重湿陷性黄土和自重湿陷性黄土两种。2黄土湿陷性的判定黄土的湿陷性，应按室内压缩试验，在一定压力下测定的湿陷系数 s来判定。根据黄土的湿陷系数的大小，可按表 6-22 确定湿陷性黄土地基的类别。黄土的湿陷性判别 表 6-22类别非湿陷性黄土湿陷性黄土湿陷系数s0.015s0.0153湿陷性黄土场地的自重湿陷性判定一般根据计算自重湿陷量zs（cm）并结合场地地质条件和当地建筑经验综合判定。根据计算的zs值，可按表 6-23 确定黄土场地的湿陷性类别。黄土的自重湿陷性场地判定 表 6-23类别非自重湿陷性场地自重湿陷比场地计算自重湿陷量zs7cmzs7cm4湿陷性等级的划分湿陷性黄土地基的湿陷等级，可根据基底下各土层累计的总湿陷量s（cm）和计算自重湿陷量zs（cm）的大小等因素按表 6-24 判定。湿陷性黄土地基的湿陷等级 表 6-24湿陷类型 计算自重湿陷量（cm）非自重湿陷性场地自重湿陷性场地总湿陷量s（cm）s77zs35zs35s30I（轻微）II（中等）- 30s60II（中等）II 或 IIIIII（严重）s60-III（严重）IV（很严重）注：1当总湿陷量 30cms50cm，计算自重湿陷量 7cmzs30mm 时，可判为 II级；2当总湿陷量s50cm，计算自重湿陷量zs30cm 时，可判为 III 级。5湿陷性黄土地基防治措施（1）建筑结构措施1）在山前斜坡地带，建筑物宜沿等高线布置，填方厚度不宜过大；散水坡宜用混凝土，宽度不宜小于 1.5m，其下应设 15cm 厚的灰土或 30cm 厚的炉渣垫层，其宽宜超过散水 50cm，散水每隔 610m 设一条伸缩缝；2）选择适应不均匀沉降的结构和基础类型（如框架结构和墩式基础） ；3）加强建筑物的整体刚度，如控制长度比在 3 以内，设置沉降缝，增设横墙、钢筋混凝土圈梁等；4）局部加强构件和砌体强度，底层窗台下设置钢筋砖带（一般用 38） ，底层横墙与纵墙交接处用钢筋拉结，宽大于 1m 的门窗设钢筋混凝土过梁等，以提高建筑物的整体刚度和抵抗沉降变形的能力，保证正常使用。（2）地基处理1）垫层法将基础下的湿陷性土层全部或部分挖出，然后用黄土（或 2：8、3：7 灰土），经过筛后，在最优含水量状态下分层回填夯实或压实；垫层厚度约为 1.02.0倍基础宽度，控制土的干密度不小于 1.6t/m3，它能消除一定深度内（一般为13m）土的湿陷变形，改善土的工程性质，增强地基的防水效果，费用较低。适于地下水位以上进行局部或整片的处理。2）重锤夯实法将 23t 重锤，提到一定高度（46m） ，自由下落，一夯挨一夯如此重复夯打，使土的密度增加，减小或消除地基的湿陷变形，一般能消除 1.02m 厚土层的湿陷性。适于地下水位以上，饱和度 Sr60%的湿陷性黄土进行局部或整片的处理。3）强夯法用 8t 以上的重锤，从 10m 以上高度自由下落，强力夯击土体。一般锤重1012t，落距 1018m 时，可消除 36m 深土层的湿陷性，并提高地基的承载能力。适于饱和度 Sr60%的湿陷性黄土深层局部或整片的处理。4）挤密法是用机械（人工或爆扩）成孔的方法，将钢管打入土中，拔出钢管后在孔内填充素土或灰土，分层夯实，要求密实度不低于 0.95。通过桩的挤密作用改善桩周土的物理力学性能，基本上可消除桩深度范围内黄土的湿陷性。处理深度一般可达 510m，造价低。适于地下水位以上局部或整片的处理。5）预浸水法利用黄土浸水后自重湿陷的特性，在施工前挖坑进行大面积浸水，水深不小于 30cm，使土体产生自重湿陷，其稳定标准为最后 5d 的平均湿陷量小于5mm，从而达到消除黄土的湿陷性。本法需要足够水量，处理时间较长（约36 个月） ，同时应注意浸水对附近建筑物和场地边坡稳定性的影响，要求其间距不小于 30m。处理后还应进行专门性的勘察工作，重新评定湿陷等级，并采取相应的设计措施。适于 III、IV 级自重湿陷性场地 6m 以下的处理，6m 以上尚应采用垫层等方法处理，可处理土层厚度大于 10m，自重湿陷量 zs50cm的场地。6）灌筑（预制）桩基础将桩穿透厚度较大的湿陷性黄土层，使桩尖（头）落于承载力较高的非湿陷性黄土层上，荷重通过桩身和桩尖（扩大头）传到非湿陷性黄土层中。桩的长度和入土深度以及桩的承载力，应通过荷载试验或根据当地经验确定。处理深 30m 以内。采用桩基需消耗材料较多，费用一般较贵。适于基础荷载大，有可靠的持力层的处理。（3）防水措施1）做好总体的平面和竖向设主及防洪设施，保证场地排水畅通；2）保证水池或管道与建筑物有足够的防护距离，防止管网和水池、生活用水渗漏；3）做好屋面排水和地坪的防水措施。（4）施工措施1）合理安排施工程序，先施工地下工程，后施工地上工程；对体型复杂的建筑物，先施工深、重、高的部分，后施工浅、轻、低的部分；敷设管道时，先施工防洪、排水管道，并保证其畅通；2）临时防洪沟、水池、洗料场等应距建筑物外墙不小于 12m，在自重湿陷性黄土场地不宜小于 25m，严防地面水流入基坑或基槽内；3）基础施工完毕，应用素土在基础周围分层回填夯实，至散水垫层底面或室内地坪垫层底面止，其压实系数不得小于 0.9；4）屋面施工完毕，应及时安装夭沟、水落管和雨水管道等，将雨水引至室外排水系统。6-1-5-2 膨胀土膨胀土膨胀土是指粘粒成分主要由亲水性矿物组成，具有明显的吸水膨胀和失水收缩性能的高塑性粘土。多分布于我国湖北、广西、云南、贵州、河北、山东、陕西、江苏、四川、安徽、河南等地。这种土的强度较高，压缩性很小，并有较强烈的胀缩和反复胀缩变形的特点，性质极不稳定，故也称胀缩性土。1膨胀土的特征和判别一般以根据野外特征，结合室内试验指标及建筑物的破坏特点进行综合判别的方法来定，其主要特征为：（1）多出现于二级及二级以上河谷阶地、垅岗、山梁、斜坡、山前丘陵和盆池边缘，地形坡度平缓，无明显自然陡坎。（2）在自然条件下，土的结构致密，多呈硬塑或坚硬状态；具有黄红、褐、棕红、灰白或灰绿等色；裂隙较发育，有竖向、斜交和水平三种，隙面光滑，有时可见擦痕，裂隙中常充填灰绿灰白色粘土，土被浸湿后裂隙回缩变窄或闭合。（3）自由膨胀率40%；天然含水量接近塑限，塑性指数大于 17，多数在2235 之间；液性指数小于零；天然孔隙比变化范围在 0.50.8 之间。（4）土中成分含有较多亲水性强的蒙脱石、多水高岭石、伊利石（水云母）和硫化铁、蛙石等，有明显的湿胀干缩效应，暴露在空气中，易干缩龟裂。（5）低层建筑物成群开裂，裂缝上大下小，常见于角端及横隔墙上，并随季节变化而变化或闭合。2膨胀土地基的膨缩潜势和等级（1）膨胀土的膨胀潜势膨胀土的膨胀潜势可按表 6-25 分为三类。膨胀土的膨胀潜势分类 表 6-25自由膨胀率（%）膨胀潜势40ef65弱65ef90中ef90强注：自由膨胀率（ef）由人工制备的烘干土，在水中增加的体积与原体积之比按下式计算：（6-4）00 VVVwef式中 Vw土样在水中膨胀稳定后的体积（mL） ；V0土样原有体积（mL） 。（2）膨胀土地基的胀缩等级根据地基的膨胀、收缩变形对低层砖混房屋的影响程度，地基的膨胀等级，可按表 6-26 分为 3 级。膨胀土地基的胀缩等级 表 6-26地基分级变形量 sc（mm）级别破坏程度15sc35I轻微35sc70II中等sc70III严重注：计算分级变形量时，膨胀率的压力取 50kPa。3膨胀土对建筑物的危害膨胀土有受水浸湿后膨胀，失水后收缩的特性，故在其上的建筑物随季节变化而反复产生不均匀的升降，可高达 10cm，使建筑物受到破坏。这种破坏，使建筑物产生大量竖向裂缝，端部斜向裂缝和窗台下水平裂缝，内外山墙对称或不对称的倒八字形裂缝等；地坪上胀隆起，出现纵向长条和网格状裂缝，使建筑物开裂和损坏。一般成群出现，尤以对低层平房带来极大的危害，往往不易修复。4膨胀土地基防治措施（1）建筑措施1）选择场地条件简单、没有陡坎、地裂、冲沟不发育、地质分层均匀的有利地段设置建（构）筑物。2）建筑物体型力求简单，不要过长，并尽可能依山就势平行等高线布置，保持自然地形，避免大挖大填。3）山梁处、建筑平面转折部位和高度（荷重）有显著差异部位、建筑结构类型（或基础）不同部位，适当设置沉降缝分隔开，减少膨胀的不均匀性。4）房屋四周场地种植草皮及蒸发量小的树种、花种或松柏等针叶树，减少水分蒸发。较大树种宜远离建筑物 8m 以外，以避免水的集中。（2）结构措施1）基础适当埋深（1.0m）或设置地下室，以减少膨胀土层厚度，增加基础自重，使作用于土层的压力大于膨胀土的上举力，或采用墩式基础以增加基础附加荷重。或采用灌筑桩穿透膨胀土层，并抵抗膨胀力。2）采用对地基沉降不大敏感的结构，加强上部结构刚度，如设置地梁、圈梁，在角端和内外墙连接处设置水平钢筋加强连接等。控制同一建筑地基土的分级变形量之差不大于 35mm。（3）地基处理措施采用换土、砂土垫层、土性改良等方法。换土系将膨胀土层部分或全部挖土，采用非膨胀土或灰土置换，换土厚度应通过变形计算确定。平坦场地上I、II 级膨胀土的地基处理，宜采用砂、碎石垫层，垫层厚度不应小于 300mm；垫层宽度应大于基底宽度。（4）防水保湿措施1）在建筑物周围做好地表防水、排水设施，如渗、排水沟等，沟底应作防水处理，以防下渗，尽量避免采用挖土明沟；散水坡适当加宽（可做成1.21.5m） ，其下做砂或炉渣垫层，并设隔水层，防止地表水向地基渗透；2）对室内炉、窑、暖气沟等采取隔热措施，如做 300mm 厚的炉渣垫层，防止地基水分过多散失；3）管道距建筑物外墙、基础外缘距离不少于 3m；同时严防埋设的管道漏水，使地基尽量保持原有天然湿度；4）屋面排水宜采用外排水。排水量较大时，应采用雨水明沟或管道排水。（5）施工措施1）合理安排施工程序，先施工室外道路、排水沟、防洪沟、截水沟等工程，疏通现场排水，避免建（构）筑物附近场地积水；2）施工临时用水点应离建筑物 5m 以上，水池、淋灰池、洗料场应离建筑物 10m 以上，加强施工用水管理，作好现场临时排水，防止管网漏水；3）基坑开挖采取分段连续快速作业，挖好后，立即施工基础，及时回填夯实，避免基槽泡水或暴晒。填土料不宜用膨胀土，可掺入一定非膨胀性土料混合使用；4）混凝土、砌体养护宜用湿草袋覆盖，浇水次数宜多，水量宜少；5）对已因膨胀土胀缩产生裂缝的建筑物，应迅速修复由于断沟造成的漏水，堵住局部渗漏，加宽排水坡，作渗排水沟，以加快稳定。对裂缝进行修补加固，如加柱墩、抽砖加扒钉、配筋、压喷浆、拆除部分砖墙重新砌筑等。在墙外加砌砖垛和加拉杆，使内外墙连成整体，防止墙体局部倾斜、倒塌。6-1-5-3 软土软土软土是在静水或缓慢流水环境中沉积的、经生物化学作用形成的、天然含水量大的、承载力低的软塑到流塑状态的饱和粘性土，包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。软土分布较广，主要位于各河流的入海处，如天津、上海、宁波、温州、福州、广州等沿海地区，以及内陆洞庭湖、洪泽湖、太湖流域及昆明的滇池地区。软土按其沉积环境，大致可分为：海岸沉积、湖泊沉积、河滩沉积、沼泽沉积等四种类型。软土厚度较大的地区，地表面常有一层厚度不等（04m）的中压缩性或低压缩性的软土硬壳层或表土层，其承载力较下层软土为高，压缩性也较小，常可利用来作为浅基础的持力层。硬壳层下则为深灰、灰绿、暗灰或暗黑色淤泥或淤泥与泥炭交互层，厚度不等，海岸沉积淤泥厚度可达 560m，湖泊沉积淤泥厚度一般为 525m，河滩沉积淤泥厚度一般小于20m。1软土的特征（1）天然含水量高，一般大于液限 wL（40%90%） 。（2）天然孔隙比 e 一般大于 1.0，或等于 1；当软土由生物化学作用形成，并含有机质，其天然孔隙比。大于 1.5 时称为淤泥；天然孔隙比。小于 1.5 而大于 1.0 时称为淤泥质土。（3）压缩性高，压缩系数 a1-2大于 0.5MPa-1。（4）强度低，不排水抗剪强度小于 30kPa，长期强度更低。（5）渗透系数小，k1×10-61×10-8cm/s。（6）粘度系数低，1091012Pa·s。2软土的工程性质（1）触变性软土在未破坏时，具固态特征，一经扰动或破坏，即转变为稀释流动状态。（2）高压缩性压缩系数大，大部分压缩变形发生在垂直压力为 0.1MPa 左右时，造成建筑物沉降量大。（3）低透水性软土的透水性很低，可认为是不透水的，因此软土的排水固结需要相当长的时间，反映在建筑物的沉降延续时间长，常在数年至 10 年以上。（4）不均匀性软土由微细的和高分散的颗粒组成，土质不均匀，当平面上建筑荷载不均匀时，将会使建筑物产生较大的差异沉降，造成建筑物裂缝或损坏。（5）流变性在一定剪应力作用下，土发生缓慢长期变形的性质。因流变产生的沉降持续时间，可达几十年。软土的长期强度小于瞬时强度。3软土对建筑物的影响（1）沉降大而不均匀根据大量实测资料表明，一般三层砖混结构房屋，沉降量为 1520cm；四层为 2050cm，五至六层可达 70cm。如土质不均匀、上部荷载的差异、复杂的体型，都会引起建筑物严重的差异沉降和倾斜，使房屋损坏，管道断裂，污水不能排出等。（2）沉降速度快随荷载的增加而增加，一般民用或工业建筑其活荷载小时，竣工时沉降速度约为 0.51.