文档介绍：基础工程基础工程
西南科技大学土木工程与建筑学院
土木教研室品牌课程
第九章区域性地基及其他
第一节概述
人们把具有特殊工程性质的土类叫做特殊土。
特殊土主要包括:湿陷性黄土、膨胀土、红粘土、软土、冻土和盐渍土等。
它们各自具有一些特殊的成分、结构和性质,如黄土的湿陷性、膨胀土的
胀缩性、软土的高压缩性、冻土的冻胀变形、盐渍土的融陷和腐蚀性等。
当其作为建筑物地基时,如果不注意这些特性,可能会造成事故。
应根据其特点和工程要求,因地制宜,综合治理。
我国广大的山区、丘陵地带,广泛分布着工程地质、水文地质条件更为
复杂的山区地基,经常出现多种不良地质现象,如滑坡、泥石流、崩塌、
岩溶和土洞等,给工程建设造成直接或潜在的威胁。因此必须正确认识山区
建设的特性,合理利用,正确处理山区地基。
我国是一个多地震的国家,约有2/3的省区发生过破坏性地震,地震中地基
的稳定性和变形以及抗震、防震措施是地震区地基基础设计必须主要考虑的
问题。
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第二节湿陷性黄土地基
黄土:是一种在第四纪时期形成的、含有大量的可溶性碳酸盐类,具有肉
眼可见的大孔隙颗粒组成,~,以粉
粒(~)为主的黄色或褐黄色粉状土。
黄土的工程特征:湿陷性
所谓湿陷性,就是黄土浸水后在外荷载或自重的作用下发生下沉的现
象。
自重湿陷性——在土自重应力下浸湿后则发生湿陷
湿陷性黄土
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,
它要在大于上覆土的自重应力(包括附加
应力和土的自重应力)受水浸湿时才发生湿陷。
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一、黄土湿陷的机理
黄土湿陷的原因通常认为是由于黄土的结
构特性和胶结物质的水理特性决定的。
黄土是在干旱或半干旱的气候条件形成
的,可溶盐逐渐浓缩沉淀而成为胶结物,这
些因素增强了土粒之间抵抗滑移的能力,阻
止了土体的自重压密。
黄土受水浸湿时,结合水膜增厚楔入颗粒
之间,可溶性盐类溶解和软化,骨架强度降
黄土结构示意图
低,土体在上覆土层的自重压力或附加压力
1—砂粒; 2—粗粉粒;
共同作用下土的结构迅速破坏,土粒滑向大 3—胶结物; 4—大孔隙
孔,粒间孔隙减少,这就是黄土湿陷的机
理。
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黄土湿陷原因:
外因:黄土受水浸湿、荷载作用
内因:黄土的结构特征及物质成分
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二、影响黄土湿陷性的因素:
1、黄土中胶结物含量大,粘粒含量多,黄土结构则致密,湿陷性降低,
并使力学性质得到改善;反之,结构疏松、强度降低、湿陷性强。此
外,对于黄土中的盐类,如以难溶的碳酸钙为主,则湿陷性弱;而以
其他碳酸盐、硫酸盐和氯化物等易溶盐为主,则湿陷性越强。
2、黄土的湿陷性与孔隙比和含水量大小有关。天然孔隙比e越大,或天
然含水量ω越小则湿陷性越强。饱和度Sr≥80%的黄土,称为饱和黄
土,其湿陷性已退化。在天然含水量相同时,黄土的湿陷变形随湿度
的增加而增大。
3、黄土的湿陷性还与外加压力有关,外加压力越大,湿陷量也显著增
加,但当压力超过某一数值时,再增加压力,湿陷量反而减少。
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三、黄土地基的湿陷性评价
(1)湿陷性的判定:
由于黄土的湿陷量与所受的压力大小有关,所以湿陷性的有无、强弱,
应按某一给定的压力作用下土体浸水后的湿陷系数值来衡量。
湿陷系数: ——非湿陷性黄土
——湿陷性黄土
——保持天然的湿度和结构的土样,加压至一定压力p时,下沉稳定后
的高度(cm);
——上述加压稳定后的土样,在浸水作用下,下沉稳定后的高度(cm);
——土样的原始高度(cm)。
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测定湿陷系数的压力,应自基础底面算起,若为初步勘察
时,。 10m以内的土层应取200kPa;10m
以下至非湿陷性土层顶面,应取用其上覆土的饱和自重压力
(当大于300kPa时,取300kPa )。当基底压力大于300kPa
时,宜按实际压力测定的湿陷系数值判定黄土湿陷性。
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(2)湿陷类型的划分
自重湿陷性黄土
湿陷性黄土
非自重湿陷性黄土
自重湿陷性黄土在没有外荷载的作用下,浸水后也会迅速
发生剧烈的湿陷,产生的湿陷事故比非自重湿陷性黄土场地
多,对两种类型的湿陷性黄土地基,所采取的设计和施工措
施有所区别。因