7.特殊土地基1PPT課件7.1概述概念區域性地基

特殊土地基、山區地基以及地震區地基等。特殊土

由于生成時不同的地理環境、氣候條件、地質成因以及次生變化等原因，使一些土類具有特殊的成分、結構和工程性質。通常把這些具有特殊工程性質的土類稱為特殊土。特殊土種類很多，大部分都具有地區特點，故又有區域性特殊土之稱。2PPT課件7.1概述軟土濕陷性黃土膨脹土地基土巖組合地基凍土、鹽漬土

主要內容3PPT課件7.2.1軟土及其分布

軟土天然孔隙比大于或等于1.0，天然含水量大于液限，壓縮系數宜大于0.5MPa－1，不排水抗剪強度宜小于30kPa，并且具有靈敏結構性的細粒土。其包括淤泥、淤泥質土、泥炭、泥炭質土等。4PPT課件7.2.1軟土及其分布

分布

濱海環境沉積、海陸過渡環境沉積（三角洲沉積）河流環境沉積、湖泊環境沉積和和沼澤環境沉積山地型的軟土，軟巖風化產物和地表的有機物質經水流搬運，沉積于低洼處，長期飽水軟化或間有微生物作用而形成。5PPT課件7.2.2軟土的工程特性及其評價

工程特性：觸變性流變性高壓縮性低強度低透水性不均勻性評價：判定地基產生滑移和不均勻變形的可能性選擇適宜的持力層和基礎型式分析對相鄰建筑物的不利影響。6PPT課件7.2.3軟土地基的工程措施

利用表層密實的粘性土(“硬殼層”)作為持力層減小基底附加應力地基處理采用換土墊層或樁基礎等采用砂井預壓，加速土層排水固結采用高壓噴射、深層攪拌、粉體噴射等處理方法使用期間，對大面積地面堆載劃分范圍，避免荷載局部集中、直接壓在基礎上7PPT課件7.3.1黃土的特征和分布

定義：黃土是一種產生于第四紀地質歷史時期干旱條件下的沉積物，主要呈黃色或褐黃色（包括原生黃土及次生黃土）。凡天然黃土在一定壓力作用下，受水浸濕后，土的結構迅速破壞，發生顯著附加下沉，強度也隨之降低的，稱為濕陷性黃土。黃土受水浸濕后，在上覆土層自重應力作用下發生濕陷的稱自重濕陷性黃土；不發生濕陷，而需在自重和外荷共同作用下才發生濕陷的稱為非自重濕陷性黃土。8PPT課件分布我國黃土面積64萬km2，其中濕陷性黃土約占3/4。9PPT課件7.3.2影響黃土地基濕陷性的主要因素黃土的結構特征黃土的濕陷機理

圖7.1黃土結構示意圖1砂粒;2粗粉粒;3膠結物;4大孔隙

黃土的結構是由集粒和碎屑組成的骨架顆粒相互連接形成的一種粒狀架空結構體系，它含有大量的架空孔隙。10PPT課件黃土的物質成分黃土中膠結物的多寡和成分，以及顆粒的組成和分布，對于黃土的結構特點和濕陷性的強弱有著重要的影響。膠結物含量黃土中的鹽類水的浸濕黃土受水浸濕時，結合水膜增厚楔入顆粒之間。于是，結合水聯結消失，鹽類溶于水中，骨架強度隨著降低，土體在上覆土層的自重應力或在附加應力與自重應力綜合作用下，其結構迅速破壞，土粒滑向大孔，粒間孔隙減少。這就是黃土濕陷現象的內在過程。11PPT課件

影響因素：

粘粒含量

孔隙比大小含水量大小外加壓力7.3.2影響黃土地基濕陷性的主要因素12PPT課件7.3.3濕陷性黃土地基的勘察與評價濕陷性評價的意義和標準意義：查明黃土在一定壓力下浸水后是否具有濕陷性判別場地的濕陷類型判定黃土地基的濕陷等級標準：我國《濕陷性黃土地區建筑規范》（GBJ25-90）13PPT課件黃土濕陷性的判別濕陷系數：單位厚度的土層，由于浸水在規定壓力下產生的濕陷量，它表示了土樣所代表黃土層的濕陷程度。濕陷性判別：我國《濕陷性黃土地區建筑規范》按照國內各地經驗采用s=0.015作為濕陷性黃土的界限值，s≥0.015定為濕陷性黃土，否則為非濕陷性黃土。

7.3.3濕陷性黃土地基的勘察與評價14PPT課件

初勘階段，建筑物的平面位置、基礎尺寸和埋深等尚未確定，即實際壓力大小難以預估。《黃土規范》規定：自基礎底面（初勘時，自地面下1.5m）算起，10m以上的土層應用200kPa；10m以下至非濕陷性土層頂面，應用其上覆土的飽和自重應力（當大于300kPa時，仍應用300kPa）；基底壓力大于300kPa時，宜用實際壓力判別黃土的濕陷性

濕陷系數的測定壓力

試驗時測定濕陷系數的壓力p應采用黃土地基的實際壓力。15PPT課件

雙線法2個試樣。一個在天然濕度下分級加荷，另一個在天然濕度下加第一級荷重，下沉穩定后浸水，至濕陷穩定后再分級加荷。繪制pds曲線上取ds＝0.015所對應的壓力作為濕陷起始壓力psh

單線法

5個試樣，各試樣均分別在天然濕度下分級加荷至不同的規定壓力。繪制pds曲線。psh的確定方法與雙線法相同。圖7.2雙線法壓縮試驗曲線1－不浸水試樣php曲線;

2－浸水試樣ph′p曲線;3－pds曲線

濕陷起始壓力確定16PPT課件7.3.3濕陷性黃土地基的勘察與評價濕陷性評價：濕陷起始壓力：

根據現場載荷試驗p-s曲線(壓力與浸水下沉量曲線)，取其轉折點所對應的壓力作為濕陷起始壓力。濕陷性判別

當黃土所受壓力低于這個數值，即使浸了水也只產生壓縮變形，而不會出現濕陷現象。17PPT課件7.3.3濕陷性黃土地基的勘察與評價濕陷類型的劃分劃分：《濕陷性黃土地區建筑規范》用計算自重濕陷量zs來劃分這兩種濕陷類型的地基，zs(cm)按下式計算：當

zs>7cm時為自重濕陷性黃土地基，

zs≤7cm時為非自重濕陷性黃土地基。

18PPT課件7.3.3濕陷性黃土地基的勘察與評價黃土地區的濕陷等級濕陷性黃土地基的濕陷等級，應根據基底下各土層累計的總濕陷量和計算自重濕陷量的大小按下表確定。

濕陷類型

zs(cm)s(cm)非自重濕陷性地基自重濕陷性地基zs≤77<zs≤35zs>35s≤30Ⅰ(輕微)Ⅱ(中等)——30<s≤60Ⅱ(中等)Ⅱ或ⅢⅢ(嚴重)s>60——Ⅲ(嚴重)Ⅳ(很嚴重)19PPT課件

勘察要求：

對濕陷性黃土地區進行地基勘察時，依照《濕陷性黃土地區建筑規范》和《巖土工程勘察規范》進行。7.3.3濕陷性黃土地基的勘察與評價20PPT課件7.3.4濕陷性黃土地基的工程措施目的：改善土的性質和結構，減少土的滲水性、壓縮性，控制其濕陷性的發生，部分或全部消除它的濕陷性，滿足地基在承載力、變形及穩定性方面的要求。地基處理措施

破壞濕陷性黃土的大孔結構，以便全部或部分消除地基的濕陷性。防水措施消除黃土發生濕陷變形的外在條件。結構措施補充手段。21PPT課件7.4.1膨脹土的特性

定義：膨脹土是土中粘粒成分主要由親水性礦物組成，同時具有顯著的吸水膨脹和失水收縮兩種變形特性的粘性土。特征：裂隙發育。22PPT課件分布23PPT課件7.4.2影響膨脹土脹縮變形的主要因素內在機制礦物成分。膨脹土含大量的蒙脫石、伊利石等親水性粘土礦物，它們比表面積大，有強烈的活動性，既易吸水又易失水。微觀結構。礦物成分在空間的聯結狀態也影響膨脹土的脹縮性質。掃描電鏡分析表明，面-面連接的分散結構是膨脹土的一種普遍的結構形式，這種結構比團粒結構具有更大的吸水膨脹和失水吸縮的能力。外部因素水的作用。水分的遷移是控制土脹、縮特性的關鍵外在因素。因為只有土中存在著可能產生水分遷移的梯度和進行水分遷移的途徑，才有可能引起土的膨脹或收縮。24PPT課件

蒙脫石

伊利石

高嶺石蒙脫石白色蒙脫石高嶺石25PPT課件7.4.3膨脹土地基勘察和評價膨脹土的工程特性指標：自由膨脹率將人工制備的磨細烘干土樣，經無頸漏斗注入量杯，量其體積，然后倒入盛水的量筒中，經充分吸水膨脹穩定后，再測其體積。增加的體積與原體積的比值ef稱為自由膨脹率。26PPT課件7.4.3膨脹土地基勘察和評價膨脹率表示原狀土在側限壓縮儀中，在一定壓力下，浸水膨脹穩定后，土樣增加的高度與原高度之比。線縮率指土的豎向收縮變形與原狀土樣高度之比，表示為27PPT課件7.4.3膨脹土地基勘察和評價收縮系數利用收縮曲線直線收縮段可求得收縮系數s，其定義為：原狀土樣在直線收縮階段內，含水量每減少1%時所對應的線縮率的改變值。

膨脹力原狀土樣在體積不變時，由于浸水膨脹產生的最大內應力，稱為膨脹力pe。28PPT課件7.4.3膨脹土地基勘察和評價膨脹土地基的評價膨脹土的判別

《膨脹土地區建筑技術規范》中規定，凡具有下列工程地質特征的場地，且自由膨脹率ef≥40%的土應判定為膨脹土。裂隙發育，常有光滑面和擦痕，有的裂隙中充填著灰白、灰綠色粘土。在自然條件下呈堅硬或硬塑狀態；多出露于二級或二級以上階地、山前和盆地邊緣丘陵地帶，地形平緩，無明顯自然陡坎；常見淺層塑性滑坡、地裂，新開挖坑（槽）壁易發生坍塌等；建筑物裂縫隨氣候變化而張開和閉合。29PPT課件7.4.3膨脹土地基勘察和評價膨脹土的膨脹潛勢膨脹率ef

/（％）膨脹潛勢破壞程度40≤ef

＜65弱輕

微65≤ef

＜90中中

等ef

≥90強嚴

重膨脹土地基的脹縮等級地基分級變形量se/mm級

別破壞程度15≤se＜35Ⅰ輕

微35≤se＜70Ⅱ中

等se≥70Ⅲ嚴

重30PPT課件7.4.4膨脹土地基計算和工程措施

地基變形量計算脹縮變形量膨脹土地基的脹縮變形量可按下式計算。31PPT課件7.4.4膨脹土地基計算和工程措施設計措施選擇場地時應避開地質條件不良地段建筑上力求體型簡單結構上應加強建筑物的整體剛度加大基礎埋深施工措施在施工中應盡量減少地基中含水量的變化首先應采取排水措施，整治環境32PPT課件7.5.1土巖組合地基定義：下臥基巖表面坡度較大的地基。石芽密布并有出露的地基。大塊孤石地基。石芽密布地基33PPT課件7.5.1土巖組合地基

處理措施結構措施沉降縫加密隔墻增設圈梁地基處理換填梁、板、拱跨越褥墊圖7-3褥墊構造圖34PPT課件7.5.2巖溶定義

是指：可溶性巖層，如石灰巖、白云巖、石膏、巖鹽等受水的長期溶蝕作用，在巖層中形成溝槽、裂隙、石芽、石林和空洞，以及由于空洞頂板塌落使地表產生陷穴、洼地等現象和作用的總稱。35PPT課件發育條件和規律具有可溶性巖層；具有足夠溶解能力和足夠流量的水；地表水有下滲、地下水有流動的途徑。落水洞地下暗河入口36PPT課件7.5.2巖溶處理措施

清爆換填梁板跨越洞底支撐水流排導巖溶地面塌陷37PPT課件回填溶洞漿砌片石或混凝土巖溶的防治方法鋼筋混凝土跨越38PPT課件7.5.3土洞地基

定義土洞是巖溶地區可溶性巖層的上覆土層在地下水沖蝕或地下水潛蝕作用下形成的洞穴。多位于粘性土層中。凡顆粒細、粘結大、膠結好、水理性穩定的土層，不易形成土洞；反之，則易形成。39PPT課件40PPT課件7.5.3土洞地基處理措施

樁基或沉井處理地表水和地下水挖填夯實灌填處理梁板跨越深基礎41PPT課件7.5.4紅粘土地基紅粘土的形成

碳酸鹽系出露區的巖石在氣候變化大和潮濕的環境下經紅土化作用，形成棕紅、褐黃等色的高塑性粘土稱紅粘土。工程地質特征礦物化學成分：主要為高嶺石、伊利石和綠泥石等粘土礦物。結構:粘土礦物具有穩定的結晶格架、細粒組結成穩固的團粒結構，土體近于兩相體且土中又多為結合水。物理力學性質：天然含水量、孔隙比、飽和度、液性指數以及塑性指數高；各種指標變化幅度大。上硬下軟現象42PPT課件43PPT課件7.5.4紅粘土地基

處理措施基礎盡量淺埋地基處理基坑開挖時采取保溫保濕措施采用大直徑嵌巖樁或墩基44PPT課件7.6凍土地區及鹽漬土地基

凍土地基概述凍土物理和力學性能凍土地基基礎設計與處理鹽漬土地基概述鹽漬土的分類鹽漬土地基的評價鹽漬土地區施工及防腐措施45PPT課件7.6.1凍土地基概述46PPT課件7.6.1凍土地基概述凍土

土壤溫度低于0℃，土中水凍結成冰的土。具有負溫或零度并含有冰的土（巖）體。凍土是礦物顆粒、冰、未凍水、氣體組成的復雜的多相體系。47PPT課件中國凍土分布凍土區占國土面積2/3非凍土區季節凍土占國土面積48%多年凍土占國土面積70%多年凍土占國土面積22%48PPT課件

凍害

凍脹

融沉

道路翻漿49PPT課件凍土融土凍結過程水分遷移水分補給冰分凝凍脹

凍脹的基本原理50PPT課件7.6.2凍土物理和力學性質

凍土的物理性質總含水量含冰量凍土的力學性質凍脹量凍脹強度凍脹力凍結力51PPT課件7.6.2凍土物理和力學性質

凍土的融陷下沉和融化壓縮融陷下沉融化壓縮凍結深度或融化層厚度凍結深度或融化層厚度融陷性評價52PPT課件7.6.3凍土地基基礎