特殊土地基.ppt

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1、n n软土地基软土地基软土地基软土地基 n n湿陷性黄土地基湿陷性黄土地基湿陷性黄土地基湿陷性黄土地基 n n膨胀土地基膨胀土地基膨胀土地基膨胀土地基 n n山区地基及红粘土地基山区地基及红粘土地基山区地基及红粘土地基山区地基及红粘土地基n n冻土地基及盐渍土地基冻土地基及盐渍土地基冻土地基及盐渍土地基冻土地基及盐渍土地基 第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基基本内容基本内容8.1 8.1 概述概述 区域性地基：区域性地基：特殊土地基，山区地基以及地震区特殊土地基，山区地基以及地震区地基地基区域性特殊土：区域性特殊土：湿陷性黄土、膨胀土、红粘土、湿陷性黄土、膨胀土、红粘土、软土和冻胀土软土和冻

2、胀土山区出现不良地质现象：山区出现不良地质现象：滑坡、泥石流、崩塌、滑坡、泥石流、崩塌、岩溶和土洞、多地震。岩溶和土洞、多地震。第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基软土软土(soft soil)(soft soil)：系指天然孔隙比大于或等于系指天然孔隙比大于或等于1.01.0，天然，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、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。淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。8.2 8.2 8.2 8.2 软土地基软土地基软土地基软土地基第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基l压缩性高压缩性高，平均压缩系数在平均压缩系数

3、在310-3 510-4KPa-1之间；之间；l 抗剪强度低抗剪强度低，其不排水强度约为其不排水强度约为1020KPa，标准贯入标准贯入击数小于击数小于5，承载力标准值小于，承载力标准值小于100KPa；l 渗透性小渗透性小，渗透系数一般为渗透系数一般为110-8 110-10m/s；l 具有显著的具有显著的触变性触变性和和流变性流变性。l 不均匀性不均匀性第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基一、特点一、特点1.判断地基产生失稳和不均匀变形的可能性。判断地基产生失稳和不均匀变形的可能性。2.选择适宜的持力层和基础形式，当有地表硬壳层时，基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

4、础宜浅埋3.当建筑物相邻高低层荷载相差很大时，应分别计算各自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，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。应分析对相邻建筑物的不利影响。第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基二、软土地基工程分析和评价二、软土地基工程分析和评价1)软土成层条件、应力历史、结构性、灵敏度等力学特性及排软土成层条件、应力历史、结构性、灵敏度等力学特性及排水条件水条件2)上部结构的类型、刚度、荷载性质、大小和分布，对不均匀上部结构的类型、刚度、荷载性质、大小和分布，对不均匀沉降的敏感受性沉

5、降的敏感受性3）基础的类型、尺寸、埋深、刚度等）基础的类型、尺寸、埋深、刚度等4）施工方法和程序）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）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。长。4.软土地基承载力应根据地区建筑经验，并结合下列因软土地基承载力应根据地区建筑经验，并结合下列因素综合确定：素综合确定：第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基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。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

6、、打桩、降水时，应按在软土开挖、打桩、降水时，应按岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范有关规定进行。有关规定进行。第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基n n地基处理地基处理地基处理地基处理n n采用桩基础采用桩基础采用桩基础采用桩基础第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基三、软土地基工程措施三、软土地基工程措施黄土黄土(leossleoss)：第四纪以来在干旱、半干旱气候条件第四纪以来在干旱、半干旱气候条件下形成的松散堆积物下形成的松散堆积物。呈黄色或褐黄色，颗粒组。呈黄色或褐黄色，颗粒组成以粉粒为主，同时含砂粒和粘粒，成以粉粒为主，同时含砂粒和粘粒，含可溶盐，含可溶盐，CaCO3、大孔隙。大孔隙。

7、8.3 8.3 8.3 8.3 湿陷性黄土地基湿陷性黄土地基湿陷性黄土地基湿陷性黄土地基第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基黄土的湿陷变形：黄土的湿陷变形：是指黄土受水湿陷后所引起的一种急是指黄土受水湿陷后所引起的一种急剧、大量的剧、大量的 附加变形。附加变形。黄土地基变形，一般包括两部分：黄土地基变形，一般包括两部分：压缩变形：压缩变形：是指地基处于天然含水量时，由建筑是指地基处于天然含水量时，由建筑物荷载所引起的变形。物荷载所引起的变形。湿陷变形：湿陷变形：是指当压缩变形尚未稳定或稳定以后，是指当压缩变形尚未稳定或稳定以后，建筑物荷载不变，建筑物荷载不变，而地基由于受水浸湿所引起的附而地基

8、由于受水浸湿所引起的附加变形。加变形。第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基一、黄土湿陷变形特性一、黄土湿陷变形特性测定湿陷系数的压力测定湿陷系数的压力p取值：取值：200KPa，10m以上以上 300KPa，10m以下以下第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基二、黄土地基的湿陷性评价二、黄土地基的湿陷性评价湿陷起始压力湿陷起始压力P Psh sh：黄土发生湿陷的最小压力，现场、室黄土发生湿陷的最小压力，现场、室内测试确定。内测试确定。第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基非非自重湿陷性黄土自重湿陷性黄土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三、建筑场地湿陷类型的划分第第8 8章章

9、特殊土地基特殊土地基 在湿陷性黄土地区进行建设，地基应满足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。承载力、湿陷变形、压缩变形和稳定性的要求。1.1.地基处理措施地基处理措施常用的方法：垫层法、夯实法、挤密法、桩基常用的方法：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。础、预浸水法、单液硅化或碱液加固法。第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基四、湿陷性黄土地基的工程措施四、湿陷性黄土地基的工程措施基本防水措施：基本防水措施：要求在建筑布置、场地排水、地面排水、散要求在建筑布置、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

10、基。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：严格防水措施：要求对重要建筑场地和高级别湿陷地基，在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。设施提高设计标准。第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基2.2.防水措施防水措施 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

11、地基的湿陷变形。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。第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基3.3.结构措施结构措施8.4 膨胀土地基膨胀土地基膨胀土是土中粘粒成分主要由亲水矿物组成，同时具有膨胀土是土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。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，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。，压缩性增

12、大。第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基1.膨胀土的一般特征膨胀土的一般特征1）胀缩变形使建筑物开裂、倾斜）胀缩变形使建筑物开裂、倾斜2）使公路路基发生破坏，堤岸、）使公路路基发生破坏，堤岸、路垫产生滑坡，涵洞、桥梁等路垫产生滑坡，涵洞、桥梁等刚性结构物产生不均匀沉降，刚性结构物产生不均匀沉降，导致开裂。导致开裂。第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基v2.膨胀土的危害膨胀土的危害 3）膨胀土边坡不稳定，地基会产生水平向和垂直向的）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。变形，坡地上的建筑物损坏要比平地上更严重。第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基自

13、由膨胀率自由膨胀率ef：人工制备的烘干土，经充分吸水膨胀稳定人工制备的烘干土，经充分吸水膨胀稳定后，则在水中增加的体积与原来体积之比，称为自由膨后，则在水中增加的体积与原来体积之比，称为自由膨胀率。胀率。第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基3.膨胀土的工程特性指标膨胀土的工程特性指标膨胀率膨胀率ep：原状土在侧限压缩仪中，在一定压力下，浸水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。膨胀稳定后，土样增加的高度与原高度之比。第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基膨胀力膨胀力Ps：原状土样在体积不变时，由于浸水膨胀产生原状土样在体积不变时，由于浸水膨胀产生的最大

14、内应力。的最大内应力。线缩率线缩率s：指土的竖向收缩变形与原状土样高度之比。指土的竖向收缩变形与原状土样高度之比。直线收缩系数直线收缩系数s：表示原状土土样在直线收缩阶段，含表示原状土土样在直线收缩阶段，含水量减少水量减少1%时的竖向线缩率。时的竖向线缩率。1）膨胀土的判别）膨胀土的判别ef40%，为，为膨胀土地基膨胀土地基第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基4.膨胀土地基的评价膨胀土地基的评价2）膨胀土的膨胀潜势）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。内部积储的膨胀势能大小，来判别

15、胀缩性的高低。efef（%）膨胀潜势膨胀潜势膨胀潜势膨胀潜势4040 ef ef 65656565 ef ef 9090 efef 90 90强强强强中中中中弱弱弱弱第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基 3）膨胀土地基的胀缩等级）膨胀土地基的胀缩等级以以50KPa压力下测定土的膨胀率压力下测定土的膨胀率ef 65计算地基分级变形量计算地基分级变形量Sc，作作为划分膨胀等级的标准。为划分膨胀等级的标准。S Sc c(mm)(mm)级别级别级别级别15 15 S Sc c 35 3535 35 S Sc c 70 70S Sc c 70 70 膨胀土地基变形量计算膨胀土地基变形量计算第第8 8章章

16、 特殊土地基特殊土地基v工程措施：根据当地的气候条件、地基胀缩等级、场地工程措施：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：制宜采取综合措施，一般可从下面几个方面考虑：建筑措施建筑措施结构措施结构措施地基处理地基处理第第8 8章章 特殊土地基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；较均匀、胀缩性较弱的场地；建筑物体型应力求简单建筑物体型应力求简单加强隔水、排水措施，尽量减小地基

17、土的含水量加强隔水、排水措施，尽量减小地基土的含水量变化。变化。室内地面设计应根据要求区别对待室内地面设计应根据要求区别对待建筑物周围宜种草皮建筑物周围宜种草皮第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基建筑措施建筑措施膨胀土地区宜建造膨胀土地区宜建造3层以上的高层房屋以加大基底压力，层以上的高层房屋以加大基底压力，防止膨胀变形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；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。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基础底部和房屋

18、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底与地面之间宜留有10cm左右的空隙。左右的空隙。第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基结构措施结构措施 换土垫层换土垫层 增大基础埋深增大基础埋深 石灰灌浆加固石灰灌浆加固 桩基桩基地基处理地基处理第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基8.5 8.5 山区地基和红粘土地基山区地基和红粘土地基一、土岩组合地基一、土岩组合地基第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基石芽密布并有出露的地基

19、；大块孤石地基石芽密布并有出露的地基；大块孤石地基第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基 土土岩岩组合地基的处理组合地基的处理结构措施结构措施 对建造在其上的长度较大或造型复杂的建筑物，宜用沉降缝将对建造在其上的长度较大或造型复杂的建筑物，宜用沉降缝将建筑物分开。缝宽建筑物分开。缝宽3050mm，必要时应加强上部结构的刚度，如加必要时应加强上部结构的刚度，如加密隔墙，增设圈梁。密隔墙，增设圈梁。地理处理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、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）；局部深挖、换填或用梁、板、拱跨越等）；处理

20、压缩性较低部分的地基，使之适应压缩性较高的地基。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）（褥垫法）第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基二、岩溶二、岩溶v岩溶岩溶是指可溶性岩层，如石灰岩、白云岩石膏、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板塌落使地表产生陷穴、洼地等现象和作用的总称。称。第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基清爆换填清爆换填：即清除覆土，爆开顶板，挖去松

21、软填充物，层回填上：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。处理顶板不稳定的潜埋溶洞粗下细碎石滤水层，然后建造基础。处理顶板不稳定的潜埋溶洞地基地基梁、板跨越梁、板跨越：对于洞壁完整、强度较高的而顶板破碎的岩溶地基，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。上。第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基 处理措施处理措施n洞底支撑洞底支撑：处理跨度较大，顶板完整，但厚度较处理跨度较大，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

22、薄的溶洞地基。采用石砌柱或钢筋混凝土柱支撑洞顶。洞顶。n水流排导：水流排导：采用排水隧洞、排水管道等进行疏导，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、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。地坪及道路等的不良影响。第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基三、土洞地基三、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。水潜蚀作用下形成的洞穴。v土洞地基的处理土洞地基的处理 采用深基础采用深基础 处理地表水和地下水处理地表水和地下水 挖填夯实挖填夯

23、实 灌填处理灌填处理 梁、板跨越梁、板跨越第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基四、红粘土地基四、红粘土地基1、红粘土的形成和分布、红粘土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，用，形成棕红、褐黄等色的高塑性粘土称红粘土，Wl50%，具有具有表面收缩、上硬下软、裂隙发育的特征。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、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，基础尽量浅工程建设中，应充分利用细粘土上硬下软分布特征，基础

24、尽量浅埋；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。基底下可压缩土层厚相对均匀。第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基 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。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。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

25、墩基第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基8.6 冻土地基和盐渍土地基冻土地基和盐渍土地基n n冻胀率和融沉系数冻胀率和融沉系数冻胀率和融沉系数冻胀率和融沉系数第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基冻土地基冻土地基n n盐渍土指含有较多易溶盐，且具有溶陷、盐胀、盐渍土指含有较多易溶盐，且具有溶陷、盐胀、盐渍土指含有较多易溶盐，且具有溶陷、盐胀、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。腐蚀等工程特性的地基。腐蚀等工程特性的地基。腐蚀等工程特性的地基。第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基n n软土的工程特性软土的工程特性软土的工程特性软土的工程特性 触变性、流变性、高压缩性、低

26、强度、低透触变性、流变性、高压缩性、低强度、低透触变性、流变性、高压缩性、低强度、低透触变性、流变性、高压缩性、低强度、低透水性、不均匀性水性、不均匀性水性、不均匀性水性、不均匀性n n工程措施工程措施工程措施工程措施 以排水为主，轻质结构以排水为主，轻质结构以排水为主，轻质结构以排水为主，轻质结构第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基要点难点要点难点软土地基软土地基n n自重湿陷性：自重湿陷性：自重湿陷性：自重湿陷性：在土自重应力作用下受水浸湿后发生湿陷；在土自重应力作用下受水浸湿后发生湿陷；在土自重应力作用下受水浸湿后发生湿陷；在土自重应力作用下受水浸湿后发生湿陷；n n非自重湿陷性：非自重

27、湿陷性：非自重湿陷性：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。在土自重应力作用下受水浸湿后不发生湿陷。在土自重应力作用下受水浸湿后不发生湿陷。在土自重应力作用下受水浸湿后不发生湿陷。n n湿陷系数湿陷系数湿陷系数湿陷系数 黄土湿陷性判断标准：黄土湿陷性判断标准：黄土湿陷性判断标准：黄土湿陷性判断标准：d d d ds s s s0.015 0.015 0.015 40%,IP17,40%,IP17,40%,IP17,40%,IP17,自由膨胀自由膨胀自由膨胀自由膨胀率率率率40%40%40%40%，一般强度较高，压缩性低，易被误认为较好地基；一般强度较高，压缩性低，易被误认为较好

28、地基；一般强度较高，压缩性低，易被误认为较好地基；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。危害：具有显著吸水膨胀是失水收缩的变形特性。危害：具有显著吸水膨胀是失水收缩的变形特性。危害：具有显著吸水膨胀是失水收缩的变形特性。n n工程特性指标工程特性指标 自由膨胀率、膨胀率、线缩率、收缩系数。自由膨胀率、膨胀率、线缩率、收缩系数。自由膨胀率、膨胀率、线缩率、收缩系数。自由膨胀率、膨胀率、线缩率、收缩系数。第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基膨胀土膨胀土n n山区地基山区地基山区地基山区地基 岩溶、土洞、石芽等岩溶、土洞、石芽等岩溶、土洞、石芽等岩溶、土洞、石芽等n n红粘土红粘土红粘土红粘土n n盐渍土盐渍土盐渍土盐渍土n n冻土冻土冻土冻土第第8 8章章 特殊土地基特殊土地基其它特殊土地基其它特殊土地基