东南大学-基础工程-第九章-特殊土地基

1第九章特殊土地基§9.1概述§9.2湿陷性黄土地基§9.3膨胀土地基§9.4红黏土地基§9.5岩溶和土洞§9.6其他特殊土地基2特殊土地基：由于地理环境、气候条件、地质历史、物质成分等不同，使一些地区的土具有不同于一般地基的特殊性质，这样的地基称之为特殊土地基。种类：湿陷性黄土、冻土、膨胀土、红粘土等等§9.1概述3特殊土膨胀土：亲水性矿物含量高，具有显著的吸水膨胀、失水收缩的变形特性，湿陷性黄土：指在自重压力下或在自重压力加附加压力下遇水会产生明显沉陷的土，干旱或半干旱的气候条件下由风、坡积所形成。冻土：季节性冻土和永久性冻土4黄土：以粉粒为主，经风力搬运、沉积，具有大孔隙，富含碳酸盐类的黄色或褐黄色土湿陷性黄土：在自重压力下或在自重压力和附加压力共同作用下遇水会产生明显沉陷的黄土《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004)9.2.1类型及分布1、类型：非湿陷性黄土自重湿陷性黄土非自重湿陷性黄土§9.2湿陷性黄土地基5浸水后的地面沉降试坑周围裂缝开展情况69.2.3湿陷性评价1、湿陷系数δs和湿陷起始压力δs=(hp-hp’)/h0（9-1）hp:在规定压力下的试样高度hp’:在同一压力下加水浸湿稳定后的试样高度h0:试样的原始高度若规定压力取上覆土饱和（Sr0.85)自重压力，则称其为自重湿陷系数，记为δzs7湿陷性评价压力取值：基底（初勘时从地面下1.5m)算起，10m以内200kPa10m以下上覆土饱和自重压力（大于300kPa时取300kPa）δs0.015非湿陷性黄土δs0.015湿陷性黄土8湿陷起始压力：存在一个压力界限值，低于这个数值，只产生压缩变形，不出现湿陷现象。确定方法：可用室内压缩试验或原位载荷试验：单线法和双线法两种。92湿陷类型和湿陷等级(1)湿陷类型自重湿陷性和非自重湿陷性两种判别：实测自重湿陷量和计算自重湿陷量01nzszsiiih70zsmm非自重湿陷性自重湿陷性70zsmm10•(2)湿陷等级1nssiiih119.2.4湿陷性黄土地基的工程措施1、地基处理：强夯、灰土（砂石）桩挤密、预浸水、化学加固等2、防水3、结构措施129.3膨胀土地基•膨胀土地基是指粘粒成分主要由强亲水性矿物组成，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特征的粘性土。其粘粒成分主要是以蒙托石或以伊利石为主，并在北美、北非、南亚、澳洲、中国黄河流域及其以南地区均有不同程度的分布。13•1膨胀土的一般特征(a)山墙对称斜裂缝(b)外纵墙水平裂缝(c)墙面交叉裂缝14物理性质特征•膨胀土的粘粒含量很高，粒径小于0.002mm的胶体颗粒含量往往超过20%，塑性指数IP＞17，且多在22～35之间；•天然含水量与塑限接近，液性指数IL常小于零，呈坚硬或硬塑状态；膨胀土的颜色有灰白、黄、黄褐、红褐等色，并在土中常含有钙质或铁锰质结核。15裂隙特征•膨胀土中的裂隙发育，有竖向、斜交和水平裂隙三种。•常呈现光滑和带有擦痕的裂隙面，显示出土块间相对运动的痕迹，裂隙中多被灰绿、灰白色粘土所填充，裂隙宽度为上宽下窄，且旱季开裂，雨季闭合，呈季节性变化。169.3.2膨胀土地基的评价•自由膨胀率：%100oowefVVV膨胀率：00100wephhh17膨胀力：原状土样在体积不变的条件下，由于浸水产生的最大内应力线缩率：00100shhh18膨胀土的判别•当具有如前所述膨胀土的一般特征（土中粘粒成分主要由亲水性矿物组成），且自由膨胀率δef≥40%的土，应判定为膨胀土。•根据地基的膨胀、收缩变形对低层砖混房屋的影响程度，可评价地基的胀缩等级，表9-4。19膨胀潜势•由于自由膨胀率能综合反映亲水性矿物成分、颗粒组成、膨胀特征及其危害程度，因此可用自由膨胀率评价膨胀土膨胀性能的强弱20膨胀土地基的工程措施•（1）建筑设计措施•（2）结构设计措施•（3）施工措施219.4红黏土地基•红粘土地基•红粘土是指石灰岩、白云岩等碳酸盐类岩石，在湿热气候条件下经长期风化作用形成的一种以红色为主的粘性土。•红粘土的含水量高，具有较高的强度和较低的压缩性。•红粘土的胀缩性•红粘土地基的不均匀性•含水量变化大•岩溶、土洞较发育229.5岩溶与土洞地基•岩溶（或称喀斯特）指可溶性岩石经水的长期作用所形成的各种奇特地质形态。如石灰岩、泥灰岩、大理岩、石膏、盐岩受水作用可形成溶洞、溶沟、暗河、落水洞等一系列形态。•土洞一般指岩溶地区覆盖土层中，由于地表水或地下水的作用形成的洞穴。23•1-石芽、石林；2-漏斗；3-落水洞；4-溶蚀裂隙；5-塌陷洼地；•6-溶沟、溶槽；7-暗河；8-溶洞；9-钟乳石74132586924溶洞地基处理措施•①对洞口较小的洞隙，宜采用镶补、嵌塞与跨盖的方法处理；•②对洞口较大的洞隙，宜采用梁、板和拱结构跨越处理，也可采用浆砌块石等堵塞措施；•③对规模较大的洞隙，可采用洞底支撑或调整柱距等方法处理；•④对于围岩不稳定、风化裂隙破碎的岩体，可采用灌浆加固或清爆填塞等措施。25•对土洞常用的处理措施有：•（1）由地表水形成的土洞或塌陷地段，当土洞或陷坑较浅时，可进行挖填处理，边坡应挖成台阶形，逐层填土夯实；当洞穴较深时，可采用水冲砂、砾石或灌注C15细石混凝土，灌注时，需在洞顶上设置排气孔。另外，应认真做好地表水截流、防渗、堵漏工作。•（2）由地下水形成的塌陷及浅埋土洞，先应清除底部软土部分，再抛填块石作反虑层，面层可用粘性土夯填；深埋土洞可采用灌填法或采用桩、沉井基础。•采用灌填法时，尚应结合梁、板或拱跨越办法处理