DB41-T 2193-2021 水利工程膨脹土勘察規(guī)程

93.160CCS

P

5541 DB41/T

2193—2021水利工程膨脹土勘察規(guī)程 河南省市場監(jiān)督管理局 發(fā)

布庫七七提供下載DB41/T

2193—2021庫七七提供下載 前言

.................................................................................

II1

...............................................................................

12 規(guī)范性引用文件

.....................................................................

13 術(shù)語和定義

.........................................................................

14 基本規(guī)定

...........................................................................

25 地質(zhì)測繪與調(diào)查、勘探和測試

.........................................................

56 工程地質(zhì)評價

.......................................................................

67 施工地質(zhì)

..........................................................................

11附錄

A（規(guī)范性） 膨脹土自由膨脹率與蒙脫石含量、陽離子交換量的關(guān)系....................

15附錄

B（規(guī)范性） 膨脹潛勢分類和地基脹縮等級劃分......................................

16附錄

C（規(guī)范性） 現(xiàn)場浸水載荷試驗....................................................

18附錄

D（資料性） 膨脹土邊坡抗剪強度參數(shù)取值方法......................................

20庫七七提供下載DB41/T

2193—2021庫七七提供下載 本文件按照GB/T

—《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件由河南省水利廳提出。本文件由河南省水利標準化技術(shù)委員會歸口。中心。本文件主要起草人：趙健倉、李永新、劉東雨、張昕、張志敏、曾偉、王鈺軻、鄧世順、李新明、樹奎、王立軍。II庫七七提供下載DB41/T

2193—2021庫七七提供下載1 范圍本文件規(guī)定了水利工程膨脹土的判別、調(diào)查、勘探、測試及評價。本文件適用于膨脹土地區(qū)水利工程勘察。2 規(guī)范性引用文件文件。GB

50021巖土工程勘察規(guī)范GB

50112 膨脹土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范GB/T

50123 土工試驗方法標準GB

50487 水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范SL/T

水利水電工程鉆探規(guī)程SL/T

水利水電工程地質(zhì)測繪規(guī)程SL/T

水利水電工程施工地質(zhì)規(guī)程SL

386 水利水電工程邊坡設(shè)計規(guī)范3 術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1膨脹土包括新近系、古近系成巖差的黏土巖等膨脹巖。3.2自由膨脹率烘干的無結(jié)構(gòu)土樣在純水中膨脹穩(wěn)定后，其體積增加值與原體積之比值，以百分率表示。3.3膨脹潛勢膨脹土在環(huán)境條件變化時可能產(chǎn)生脹縮變形或膨脹力的量度。3.4膨脹率分率表示。3.5膨脹力固結(jié)儀中的環(huán)刀土樣，在體積不變時浸水膨脹產(chǎn)生的最大內(nèi)應力。庫七七提供下載DB41/T

2193—2021庫七七提供下載3.6膨脹變形量在一定壓力下膨脹土吸水膨脹穩(wěn)定后的變形量。3.7線縮率天然濕度下的環(huán)刀土樣烘干或風干后，其高度減少值與原高度之比的百分率。3.8收縮系數(shù)環(huán)刀土樣在直線收縮階段含水率每減少1%時的豎向線縮率。3.9收縮變形量膨脹土失水收縮穩(wěn)定后的變形量。3.10脹縮變形量膨脹土吸水膨脹與失水收縮穩(wěn)定后的總變形量。3.11脹縮等級膨脹土地基脹縮變形對低荷載建筑物或低層房屋影響程度的地基評價指標。3.12大氣影響深度在自然氣候影響下，由降水、蒸發(fā)和溫度等因素引起地基土脹縮變形的有效深度。3.13大氣影響急劇層深度大氣影響特別顯著的深度，一般0

m～2

m。4 基本規(guī)定4.1 一般規(guī)定4.1.1 膨脹土應根據(jù)場地的工程地質(zhì)特征和土的自由膨脹率等工程特性指標綜合判定。必要時，還應陽離子交換量，蒙脫石含量和陽離子交換量與土的自由膨脹率的相關(guān)性應按附錄

A

采用。4.1.2 膨脹土地區(qū)水利工程地質(zhì)勘察可分為規(guī)劃階段、可行性研究階段、初步設(shè)計階段和施工詳圖設(shè)門性勘察工作。各階段勘察工作應符合

50021

的規(guī)定。4.2 膨脹土的判別與分類4.2.1 膨脹土的判別分為初判和詳判：a)

初判應在地貌、成因類型的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)場土體顏色光澤、結(jié)構(gòu)、脹縮變形、裂隙發(fā)育等地質(zhì)特征綜合判別；b)

詳判應充分結(jié)合場地的工程地質(zhì)特征、膨脹土的工程特性指標，對場地膨脹土進行膨脹潛勢分類、地基脹縮等級劃分及工程地質(zhì)評價。庫七七提供下載DB41/T

2193—2021庫七七提供下載4.2.2 場地具有下列環(huán)境地質(zhì)和工程地質(zhì)特征，且土的自由膨脹率大于等于

40%的黏性土，應初判為膨脹土：a)

多出露于二級或二級以上的階地、山前和盆地邊緣的丘陵地帶。地形較平緩，無明顯自然陡坎；b)

土質(zhì)顆粒細膩，有滑感，土內(nèi)常夾含鈣質(zhì)結(jié)核和鐵錳質(zhì)結(jié)核，呈零星分布，偶爾富集成層。有的裂隙中充填有灰白、灰綠等雜色黏土；c)

土體結(jié)構(gòu)呈棱形土塊常具有脹縮性，棱形土塊越小，脹縮性越強。土體內(nèi)斜交裂隙越發(fā)育，脹縮性越強。膨脹土體表層受大氣影響、風化營力被裂隙切割成散體結(jié)構(gòu)；d)

壁易發(fā)生坍塌等現(xiàn)象，旱季常出現(xiàn)剝落，雨季則出現(xiàn)表面滑塌；e)

膨脹土場地旱季常出現(xiàn)有地裂縫，長可達數(shù)十米；受損建筑物多呈“倒八字”、“X”或水平裂縫，裂縫隨氣候變化而張開和閉合。4.2.3 根據(jù)地層年代、成因類型，膨脹土主要分為以下四類：a)

A

Q3分布在山前傾斜平原、坡洪積裙及二級階地；b)

B

Q2常夾雜有灰白、灰綠色條帶或斑塊；分布于丘陵、盆地邊緣、崗地和山前沖洪積、坡洪積裙及二級階地；c)

C

類：第四系下更新統(tǒng)（Q1露較少；d)

D

類：新近系（N）、古近系（E）濱湖相、河湖相，黏土巖、泥灰?guī)r成巖差、易風化，棕黃、棕紅、紫紅、灰綠、灰白色及以上組合的雜色，常夾雜有灰白、灰綠色條帶或斑塊；分布于軟巖丘陵、崗地。4.2.4 膨脹土詳判包括膨脹潛勢分類和地基脹縮等級劃分，應符合附錄

B

的規(guī)定：a)

膨脹潛勢分類應結(jié)合施工開挖現(xiàn)場，根據(jù)巖性、顏色、結(jié)構(gòu)、裂隙特征、裂隙發(fā)育密度、失水干裂、崩解特征等按附錄

B

B.1

進行現(xiàn)場快速判別；b)

膨脹土的膨脹潛勢應根據(jù)自由膨脹率按附錄

B

中的表

B.2

分類；c)

膨脹土地基應根據(jù)地基脹縮變形對水工建筑物的影響程度進行評價，地基的脹縮等級應根據(jù)地基分級變形量按附錄

B

中的表

B.3

分級。4.3 規(guī)劃階段4.3.1

50112

無膨脹土的分布。4.3.2規(guī)劃階段勘察應了解膨脹土的分布，結(jié)合規(guī)劃選址，分析擬建場址的穩(wěn)定性和適宜性?？辈鞈ㄏ铝袃?nèi)容：a)

了解工程區(qū)的區(qū)域地質(zhì)，了解原始地貌條件，劃分地貌單元；b)

了解當?shù)氐臍庀筚Y料和水文地質(zhì)條件；c)

調(diào)查場地內(nèi)有無滑坡、地裂縫、小沖溝等地質(zhì)作用；d)

調(diào)查當?shù)毓こ探?jīng)驗和建筑物使用狀況，了解開裂破壞的建筑物的損壞特點和原因。4.4 可行性研究庫七七提供下載DB41/T

2193—2021庫七七提供下載4.4.1

50487

脹力試驗、自由膨脹率試驗，初步判定場地內(nèi)有無膨脹土及其膨脹潛勢。4.4.2 可行性研究階段勘察應初步查明膨脹土的分布及工程特性，結(jié)合工程布置，對擬建場址的穩(wěn)定性和適宜性作出初步評價?？辈鞈ㄏ铝袃?nèi)容：a)

巖土特性、水文地質(zhì)條件，劃分地貌單元；b)

收集當?shù)氐臍庀筚Y料，包括降水量、蒸發(fā)力、干旱和降水持續(xù)時間以及氣溫、地溫等，初步分析其變化特點；c)

調(diào)查場地內(nèi)有無淺層滑坡、地裂縫、小沖溝等物理地質(zhì)現(xiàn)象，初步查明其性質(zhì)、特征、分布規(guī)律及發(fā)育情況，評價其危害程度；d)

調(diào)查地表水集聚、排泄情況，以及地下水類型、水位及其變化幅度；e)

調(diào)查當?shù)毓こ探?jīng)驗和建筑物的使用狀況，對已開裂破壞的建筑物的損壞特點和原因進行研究分析；f)

初步預估擬建工程在施工和使用過程中對環(huán)境地質(zhì)的影響；g)

釆取原狀土樣進行室內(nèi)基本物理力學性質(zhì)試驗、膨脹力試驗、自由膨脹率試驗，初步查明場地膨脹土的物理力學性質(zhì)及其膨脹潛勢。4.4.3 可行性研究階段原位測試、取樣、試驗、勘探點布置及深度應符合

GB

50487、SL

386

和SL/T

的規(guī)定。4.5 初步設(shè)計4.5.1 初步設(shè)計階段勘察應查明膨脹土層分布及其物理力學性質(zhì)，確定膨脹土類型、膨脹潛勢和地基防護和失穩(wěn)預防措施、以及不良地質(zhì)作用的防治提供資料和建議。4.5.2 a)

當工程地質(zhì)條件復雜且已有資料不滿足設(shè)計要求時，應進行工程地質(zhì)測繪，所用比例尺應采用

1:2000～1:1000。工程地質(zhì)測繪應符合

SL/T

的規(guī)定；b)

查明膨脹土場地內(nèi)滑坡、地裂等物理地質(zhì)現(xiàn)象，并評價其危害程度；c)

查明膨脹土的顆粒組成、化學成分，黏土礦物成分及土體膨脹性的各向異性程度；d)

利用探井（坑、槽）、鉆孔查明膨脹土體中裂隙產(chǎn)狀、密度、長度、張開度、充填物、地下水在裂隙中的賦存滲流活動；e)

查明膨脹土場地地下水的類型、水位及其變化幅度，大氣影響帶土層中含水率的變化規(guī)律。預估地下水位季節(jié)性變化幅度和對地基土脹縮性、強度等性能的影響；f)

釆取原狀土樣進行室內(nèi)基本物理力學性質(zhì)試驗、收縮試驗、膨脹力試驗和

50

kPa

4.5.3

GB

50487、SL

、SL/T

的規(guī)定和下列要求：a)

在地形變化、地貌單元交接處和地層巖性差異較大處，均應布置勘探點；b)

30

m～

m小于當?shù)卮髿庥绊懮疃惹覍用嫫鸱^大的地段、滑坡地段應適當加密勘探點；c)

勘探點深度，除應滿足基礎(chǔ)埋深和附加應力的影響深度外，還應超過大氣影響深度，且控制性勘探點深度不應小于

8

m，一般性勘探點不應小于

5

m。4.6 施工詳圖設(shè)計庫七七提供下載DB41/T

2193—2021庫七七提供下載4.6.1 施工詳圖設(shè)計階段工程地質(zhì)勘察應在初步設(shè)計階段基礎(chǔ)上復核、檢驗前期勘察的地質(zhì)資料與結(jié)工地質(zhì)工作應符合

SL/T

的規(guī)定。4.6.2施工詳圖設(shè)計階段工程地質(zhì)勘察應包括下列內(nèi)容：a)

進行施工地質(zhì)編錄、測繪和地質(zhì)巡視；b)

收集、分析、整理施工開挖所揭露的地質(zhì)條件，檢驗前期勘察成果，必要時，進一步復核、校核、修正巖土物理力學參數(shù)；c)

結(jié)合土體裂隙的發(fā)育程度，裂隙的優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面方向，復核渠道及建筑物土巖體的膨脹性及膨脹等級，分析對渠坡穩(wěn)定性的影響；d)

收集設(shè)計資料，了解設(shè)計意圖，針對設(shè)計方案及膨脹土巖特性提出處理建議；e)

復核渠道地下水位，進一步校核水文地質(zhì)參數(shù)，針對設(shè)計滲控方案提出處理建議；f)

對可能出現(xiàn)的不良工程地質(zhì)問題及時進行預測和預報，對已揭露的不良工程地質(zhì)問題的處理措施提出建議；g)

對膨脹土脹縮變形破壞、滑坡地段提出監(jiān)測及專項勘察建議；h)

參與和地質(zhì)有關(guān)的工程驗收；i)

編制工程竣工施工地質(zhì)報告。4.6.3 施工詳圖設(shè)計階段工程地質(zhì)勘察應編制施工地質(zhì)工作技術(shù)要求，進行地質(zhì)巡視、地質(zhì)觀測、取樣、試驗及專項勘察、地質(zhì)編錄，編發(fā)施工地質(zhì)簡報，對膨脹土處理措施提出建議。5 地質(zhì)測繪與調(diào)查、勘探和測試5.1 一般規(guī)定5.1.1 膨脹土場地工程地質(zhì)測繪和調(diào)查的內(nèi)容應根據(jù)勘察階段和地形、地貌復雜程度綜合確定，測繪和調(diào)查的成果應作為勘察綱要編制和工程地質(zhì)評價的基本資料。5.1.2 井（坑、槽）探、鉆探、取樣、原位測試和室內(nèi)試驗的適用范圍、方法和有關(guān)要求，應與膨脹土工程特點相適應。5.1.3 膨脹土場地鉆探時禁止向孔內(nèi)注水，取原狀土樣的鉆孔禁止采用振動、沖擊鉆進，土試樣應保持天然濕度和天然結(jié)構(gòu)；鉆孔結(jié)束后，除水文地質(zhì)觀測孔外，均應回填封孔。5.2 工程地質(zhì)測繪與調(diào)查5.2.1 工程地質(zhì)測繪與調(diào)查應包括下列內(nèi)容：a)

調(diào)查微地貌、地形形態(tài)及其演變特征，劃分地貌單元，查明天然斜坡是否有脹縮剝落現(xiàn)象；b)

收集當?shù)氐臍庀筚Y料，包括降水量、蒸發(fā)力、干旱和降水過程以及氣溫、地溫等，了解其變化特點；c)

調(diào)查場地內(nèi)土巖膨脹引起的淺層滑坡、地裂縫、小沖溝等物理地質(zhì)現(xiàn)象，初步查明其性質(zhì)、特征、分布規(guī)律及發(fā)育情況；d)

e)

結(jié)合沖溝露頭、邊坡、溝塹、探井（坑、槽），調(diào)查編錄膨脹土體裂隙發(fā)育的分布規(guī)律；f)

調(diào)查地表水集聚、排泄情況，以及地下水類型、水位及其變化幅度；大氣影響帶內(nèi)含水率的變化規(guī)律；g)

調(diào)查當?shù)毓こ探?jīng)驗和建筑物使用狀況、建筑物結(jié)構(gòu)類型、基礎(chǔ)形式和埋深，建筑物的損壞部位，破裂機制及脹縮活動帶的空間展布規(guī)律；h)

調(diào)查當?shù)靥烊患叭斯ぶ脖坏姆植己凸喔确绞?。庫七七提供下載DB41/T

2193—2021庫七七提供下載5.2.2 膨脹土場地工程地質(zhì)測繪與調(diào)查的比例尺應符合下列規(guī)定：a)

可行性研究階段可選用

～1:2000；b)

初步設(shè)計階段可選用

～1:1000；c)

條件復雜時，比例尺適當放大；對工程有重要影響的地質(zhì)單元體，采用擴大比例尺表示。5.3 勘探、取樣與原位測試5.3.1 根據(jù)地層、勘探深度及場地現(xiàn)狀，分別采用鉆探、井（坑、槽）探等勘探方法。5.3.2 取樣應符合下列規(guī)定：a)

采取原狀土樣應去除腐殖質(zhì)土，從地表下

1

m

處開始，在地表下

1

m

至大氣影響深度內(nèi)，每米

m～2.0

m；b)

取土試樣鉆孔的數(shù)量不應少于鉆孔總數(shù)的

1/2細編錄膨脹土顏色、節(jié)理裂隙、結(jié)構(gòu)特征等，并應繪制編錄圖。5.3.3 巖土試樣的采取方法應結(jié)合地層條件、巖土試驗技術(shù)要求和地區(qū)經(jīng)驗綜合確定。5.3.4 鉆探時，不得向孔內(nèi)注水。應采取可靠方法量測地下水位。5.3.5 原位測試方法應根據(jù)巖土條件、設(shè)計對參數(shù)的需要和測試方法的適用性等因素綜合確定。5.3.6 原位測試成果應與室內(nèi)試驗及當?shù)毓こ探?jīng)驗等結(jié)合使用，并應進行綜合分析。對重要的工程，應與工程反算參數(shù)作對比，檢驗其可靠性。5.3.7 鉆孔、探井（坑、槽）作業(yè)完成后應及時、妥善回填并有相應記錄，回填方法、材料和過程應滿足工程施工和工程正常運行需要，避免對工程施工和工程正常運行造成危害。5.3.8 膨脹土的滲透特性，提出地下水滲控建議。5.4 室內(nèi)試驗膨脹土室內(nèi)試驗應符合

GB/T

50123

和下列要求：a)

一般應包括常規(guī)物理力學指標、自由膨脹率、一定壓力下的膨脹率、膨脹力、收縮系數(shù)等工b)

計算在荷載作用下的地基膨脹量時，應測定土樣在自重與附加壓力之和作用下的膨脹率；c)

對各向異性的膨脹土，應測定其不同方向的膨脹率、膨脹力和收縮系數(shù)；d)

重要的和有特殊要求的工程場地，應進行現(xiàn)場浸水載荷試驗、剪切試驗或旁壓試驗。6 工程地質(zhì)評價6.1 —般規(guī)定6.1.1 分析工程區(qū)邊坡、地基當前的穩(wěn)定性現(xiàn)狀和人類活動對工程區(qū)穩(wěn)定的影響。6.1.2 應根據(jù)地形地貌、工程地質(zhì)條件以及工程布置方案等，分區(qū)段分析評價邊坡、地基的穩(wěn)定性，論證治理、加固的必要性。6.1.3 對于大型水利工程中地質(zhì)條件復雜、穩(wěn)定性較差且對工程安全有影響的膨脹土邊坡，應在勘察初期即開始進行變形和地下水監(jiān)測。6.2 工程特性指標6.2.1 自由膨脹率試驗應符合

50123

的規(guī)定。膨脹土的自由膨脹率應按式（1）計算：

??0×100···············································（1

??0×100···············································（1）

?0 ×100··············································（2）??????

=

?????????0式中：??????

自由膨脹率，%；??????

土樣在水中膨脹穩(wěn)定后的體積，單位為毫升（）；??0 土樣初始體積，即量土杯體積，單位為毫升（）。6.2.2 膨脹率試驗應符合

50123

的規(guī)定。某級荷載下膨脹土的膨脹率應按式（2）計算：??????

=

????1?????2式中：??????

——

p

作用下的膨脹率，%；????1——

p

作用下變形穩(wěn)定后的量表讀數(shù)，單位為毫米（mm）；????2——

p

作用下膨脹穩(wěn)定后的量表讀數(shù)，單位為毫米（mm）；?0

——試樣初始高度，單位為毫米（mm）。6.2.3 膨脹力試驗應符合

50123

的規(guī)定。6.2.4 收縮系數(shù)試驗應符合

GB/T

50123

的規(guī)定。膨脹土的收縮系數(shù)應按式（3）計算：???????????

=

Δ??

·····················································（3???????式中：????收縮系數(shù)；???????收縮曲線上第Ⅰ階段

2

點線縮率之差，%；Δ??

???????兩點含水率之差，%。6.2.5 膨脹土場地除提供相關(guān)設(shè)計參數(shù)外，還應提供地基濕度系數(shù)、大氣影響深度和大氣影響急劇層深度。6.2.6 地基承載力特征值可由載荷試驗或其他原位測試、結(jié)合工程實踐經(jīng)驗等方法綜合確定，并應符合下列要求：a)

荷載較大的重要建筑物應采用附錄

C

現(xiàn)場浸水載荷試驗確定；b)

一般建（構(gòu)）筑物或工程設(shè)施的地基承載力應根據(jù)飽和狀態(tài)下三軸不固結(jié)不排水剪切（）試驗結(jié)果計算；c)

已有大量試驗資料和工程經(jīng)驗的地區(qū)，可按當?shù)亟?jīng)驗確定。6.2.7 在分析膨脹土穩(wěn)定性計算采用的膨脹土體的抗剪強度指標應充分考慮膨脹土體試樣的結(jié)構(gòu)、尺寸效應、剪切面與土體裂隙的契合關(guān)系，并應考慮以下下列因素：a)

位于不同分帶區(qū)域內(nèi)膨脹土土體試驗強度、地層層面、裂隙面的抗剪強度；b)

膨脹土內(nèi)的長大裂隙、一般裂隙密度組合效應；c)

工程運行期間長期浸水或干濕交替環(huán)境的影響。6.2.8 確定膨脹土體的抗剪強度應按下列要求進行：a)

表面風化層應采用干濕循環(huán)試驗確定；b)

地下水位以上或坡面及時封閉、無雨水、無地表水滲入，應采用非浸水條件下的直剪儀慢剪試驗確定；c)

地下水位以下或坡面無封閉、有雨水、地表水滲入，應采用浸水條件下的直剪儀慢剪試驗確定；d)

裂隙面強度應采用無側(cè)限抗壓強度試驗或直剪儀裂面重合剪試驗確定；e)

滑動面、控制性結(jié)構(gòu)面的抗剪強度參數(shù)采用殘余剪確定。DB41/T

2193—20216.2.9 附錄

D

給出了膨脹土邊坡穩(wěn)定分析的參數(shù)取值方法。6.3 場地與地基評價6.3.1 場地評價應查明地形地貌條件、膨脹土的分布，并應根據(jù)工程地質(zhì)特征及土的膨脹潛勢和地基區(qū)。6.3.2 建筑場地的分類應符合下列要求：a)

地形坡度小于

5

514°且距坡肩水平距離大于

10

m

坦場地；b)

地形坡度大于等于

5°，或地形坡度小于

5°且同一建筑物范圍內(nèi)局部地形高差大于

l

m

地，應為坡地場地。6.3.3 膨脹土邊坡破壞形式主要有淺表層脹縮變形（土溜、土爬）破壞和結(jié)構(gòu)面控制的較深層膨脹土滑動破壞。6.3.4 膨脹土邊坡和坡地場地上的建筑物地基穩(wěn)定性，應按下列規(guī)定進行驗算：a)

分布有中強膨脹土、穩(wěn)定性受結(jié)構(gòu)面控制的邊坡應采用折線滑動法驗算；弱膨脹土邊坡中無長大結(jié)構(gòu)面且土質(zhì)較均勻時，可按圓弧滑動法驗算；b)

土層較薄，土層與巖層間存在軟弱層（帶）時，應取軟弱層面為滑動面進行驗算；c)

層狀構(gòu)造的膨脹土，層面與坡面斜交，且交角小于

45°時，應驗算層面的穩(wěn)定性；d)

具有脹縮裂縫和地裂縫的膨脹土邊坡，應進行沿裂縫滑動的驗算。6.3.5 膨脹土地基穩(wěn)定性和邊坡穩(wěn)定性安全系數(shù)應符合

386

的影響。6.3.6 平坦場地上的建筑物，以基礎(chǔ)埋深為主要防治措施時，基礎(chǔ)最小埋深不應小于大氣影響急劇層

時，還應采取其他措施。6.3.7 當坡地坡角為

5°～14°,基礎(chǔ)外邊緣至坡肩的水平距離為

5

m～10

m

4圖

1

確定：??

=

??

+(10?????)tan??

+0.30····································（4）式中：??

——基礎(chǔ)埋置深度，單位為米（m????——大氣影響深度，單位為米（m??

——設(shè)計斜坡坡角，單位為度（°）；????

——基礎(chǔ)外邊緣至坡肩的水平距離，單位為米（m圖1 坡地上基礎(chǔ)埋深示意圖6.3.8膨脹土地基變形量，按下列變形特征分別計算，膨脹變形計算深度見圖

2：DB41/T

2193—2021a)

場地天然地表下

1

m

處土的含水率等于或接近最小值或地面有覆蓋且無蒸發(fā)可能,在使用期間，經(jīng)常有水浸濕的地基，可按膨脹變形量計算；b)

場地天然地表下

1

m

處土的含水率大于

形量計算；c)

其他情況下按脹縮變形量計算?！?。圖2地基土的膨脹變形計算示意圖6.3.9地基土的膨脹變形量應按式（5）計算：????

=

????∑????=1????????

????··············································（5）式中：???? ——地基土的膨脹變形量，單位為毫米（mm????

——層及三層以下建筑物可采用

0.6；????????——基礎(chǔ)底面下第i層土在平均自重壓力與對應于荷載效應準永久組合時的平均附加壓力之和作用下的膨脹率（用小數(shù)計），由室內(nèi)試驗確定；???

——第

i

層土的計算厚度，單位為毫米（mm??

——基礎(chǔ)底面至計算深度內(nèi)所劃分的土層數(shù)，膨脹變形計算深度，應根據(jù)大氣影響深度確定，有浸水可能時可按浸水影響深度確定。6.3.10 地基土的收縮變形量應按式（6）計算：????

=

????∑????=1??????

?Δ????

????···········································（6）式中：???? ——地基土的收縮變形量，單位為毫米（mm）；????

——計算收縮變形量的經(jīng)驗系數(shù)，應根據(jù)當?shù)亟?jīng)驗確定，無可依據(jù)經(jīng)驗時，低荷載建筑物和三層及三層以下建筑物可采用

；??????

——基礎(chǔ)底面下第

i

層土的收縮系數(shù)，由室內(nèi)試驗確定；DB41/T

2193—2021Δ????——

i

7式（8）計算；?? ——基礎(chǔ)底面至計算深度內(nèi)所劃分的土層數(shù)，收縮變形計算深度

Zsn，應根據(jù)大氣影響深度確定；當有熱源影響時，可按熱源影響深度確定；在計算深度內(nèi)有穩(wěn)定地下水位時，可計算至水位以上

3m。6.3.11 收縮變形計算深度內(nèi)各土層的含水率變化值（圖

），應按式（7）、式（8）計算。地表下4

m

深度內(nèi)存在不透水基巖時，可假定含水率變化值為常數(shù)（圖

3b）：?????

=

???1

?(????????

=

???1

?(???1

?0.01)

?????1圖3 地基土收縮變形含水率變化示意圖???????1······································（7）???1

=

??1

?????????···············································（8）式中：?????

——第

i

層土的含水率變化值（以小數(shù)表示）；???1

——

1

m

處土的含水率變化值（以小數(shù)表示）；??1 ——

1

m

處土的天然含水率（以小數(shù)表示）；???? ——

1

m

處土的塑限（以小數(shù)表示）；???? ——

1m

處土層含水率可能達到的最小值與其塑限之比。6.3.12 土的濕度系數(shù)應根據(jù)當?shù)?/p>

10

年以上土的含水率變化確定，無資料時，可根據(jù)當?shù)赜嘘P(guān)氣象資料按式（9）計算：????

=

1.152?

?

·····································（9）式中：a——當?shù)?/p>

9

月至次年

2

月的月份蒸發(fā)力之和與全年蒸發(fā)力之比值（月平均氣溫小于

0

統(tǒng)計在內(nèi)）；c——全年中干燥度大于

且月平均氣溫大于

0

℃月份的蒸發(fā)力與降水量差值之總和，單位為毫米（mm），干燥度為蒸發(fā)力與降水量之比值。6.3.13大氣影響深度應由各氣候區(qū)土的深層變形觀測或含水率觀測及地溫觀測資料確定；無資料時，宜采用表

4。10????

0.65.00.74.03.0DB41/T

2193—2021表4 大氣影響深度6.3.14 大氣影響急劇層深度，可按表

4

中的大氣影響深度值乘以

0.45

采用。6.3.15 地基土的脹縮變形量應按式（10）計算：??????

=

??????∑????=1(????????

+??????

?Δ????)???

···································（10）式中：??????——地基土的脹縮變形量，單位為毫米（mm）；??????——計算脹縮變形量的經(jīng)驗系數(shù)，宜根據(jù)當?shù)亟?jīng)驗確定，無可依據(jù)經(jīng)驗時，低荷載建筑物和三層及三層以下可取

。6.3.16 測提出建議。6.4

膨脹土變形破壞模式與處理措施建議6.4.1 根據(jù)大量的野外調(diào)查并結(jié)合膨脹土變形機理，將膨脹土邊坡的變形破壞模式分為四種：a)

淺表層變形破壞，深度一般

1

m～2

m，包括淺表層膨脹土蠕動變形破壞；b)

結(jié)構(gòu)面控制型滑坡，滑動破壞深度一般

3

m～

m；c)

坍塌，從成因角度分為坡腳浸水誘發(fā)型、坡腳開挖誘發(fā)型、塊體失穩(wěn)型三種；d)

干裂崩解剝蝕，膨脹土在失水干裂、降水吸水崩解作用下，土體結(jié)構(gòu)破壞，土塊尺寸減小，坡面流水沖蝕破壞。6.4.2 膨脹土地基治理或處理措施可根據(jù)地基土的脹縮等級、地方材料和施工工藝的可行性等進行技6.4.3 膨脹土邊坡的處理措施，應結(jié)合膨脹土邊坡的破壞機理，根據(jù)破壞類型、規(guī)模、工程的重要性確定。7 施工地質(zhì)7.1 一般規(guī)定7.1.1 調(diào)查邊坡的地層結(jié)構(gòu)、高度、坡度以及與微地貌的關(guān)系；詳細記錄滑坡體、錯落體、崩塌體、和處理方法及過程，觀察坡面土體變化。7.1.2 在初步設(shè)計階段勘察成果基礎(chǔ)上，根據(jù)開挖揭露的地質(zhì)條件，復核邊坡和建筑物地基土體的膨脹等級，復核膨脹土體物理力學參數(shù)。7.1.3 重點查明膨脹土裂隙及軟弱結(jié)構(gòu)面、軟弱夾層的類型、產(chǎn)狀、分布、發(fā)育程度、延伸和閉合情況、充填狀況、組合關(guān)系、力學性質(zhì)、與臨空面的關(guān)系。分析潛在滑面的分布位置，預測邊坡穩(wěn)定性，提出膨脹土巖處理建議。11DB41/T

2193—20217.1.4 復核地下水分布、活動狀態(tài)、水質(zhì)變化等，分析地下水對邊坡的軟化和潛蝕作用等，基坑積水情況及其對膨脹土地基強度的影響，對滲控設(shè)計提出建議。7.2 地質(zhì)巡視與觀測7.2.1 邊坡地質(zhì)巡視內(nèi)容應包括基本地質(zhì)條件，并應側(cè)重以下幾個方面：a)

施工開挖進度，形象進度、施工程序、方法、工藝及其對邊坡穩(wěn)定的影響；邊坡臨時及永久處理措施的實施情況；膨脹土巖邊坡坡面防護、防水情況，地表水的分布及排水溝的開挖及臨時截流溝情況；b)

第四系土層的性狀、分布情況及變化趨勢，不同土層界面的位置及特征；特別是砂層、卵石層和新近系砂礫巖層的密實情況、含泥量、膠結(jié)情況、干濕狀態(tài)、滲透性，強透水層與膨脹土巖互層情況、膨脹土巖的滲水分布范圍等；c)

膨脹土裂隙發(fā)育程度、復核邊坡土巖體的膨脹等級，了解膨脹土巖換填厚度、分析工程處理分析判斷邊坡可能失穩(wěn)的部位及規(guī)模；d)

地下水的出露位置、出露形式、流量及流土等滲透變形情況，地下水出露部位與微地貌的關(guān)系，暴雨、久雨、凍融對地下水動態(tài)和邊坡穩(wěn)定的影響；e)

邊坡土體含水率的變化、滲透性和外滲條件，滲水對土體膨脹、凍脹及對邊坡穩(wěn)定的影響；f)

邊坡出現(xiàn)裂縫的位置，展布特征及變形、失穩(wěn)情況，與地下水及微地貌的關(guān)系、與土體膨脹性及裂隙發(fā)育程度的關(guān)系，地表水對坡面的沖刷情況。7.2.2 建筑物施工地質(zhì)巡視包括基本地質(zhì)條件，并應側(cè)重以下幾個方面：a)

b)

基坑積水情況及其對膨脹土地基強度的影響；c)

地基的滲透性和外滲邊界條件；d)

基坑涌水量及水位，地下水的出露位置、流量和水質(zhì)，流土等滲透變形情況。7.2.3 施工期間應進行下列地質(zhì)觀測：a)

開挖后邊坡膨脹土風化及崩解現(xiàn)象，對膨脹土滑坡提出滑坡監(jiān)測建議；b)

地基土巖體及邊坡滑坡、坍塌、隆起鼓包、蠕滑、回彈、開裂等現(xiàn)象；易風化、易崩解土巖體變化情況，軟弱層（帶）滲水惡化現(xiàn)象；c)

地表水、地下水活動情況（水位、水量、氣味、渾濁度），地基中的管涌、流土；d)

坡面出水點或滲水點的流量、水溫、渾濁度，土體含水率的變化；e)

前期地質(zhì)勘察布置的長期觀測孔水位變化情況；f)

其他異常情況。7.2.4 施工期地質(zhì)觀測遇到下列情況應增加觀測頻度：a)

邊坡變形加??；b)

非正常開挖之后；c)

雨季、洪水期、融雪解凍季節(jié)；d)

渠道輸水、退水；e)

圍堰攔洪擋水；f)

河水快速上升和下降期間。7.3 地質(zhì)編錄7.3.1 地質(zhì)編錄內(nèi)容及要求：a)

施工地質(zhì)編錄與測繪，應根據(jù)工程開挖面形態(tài)、施工進度，隨開挖順序進行；12DB41/T

2193—2021b)

開挖面所在地段的地形地貌，開挖面的形態(tài)、位置、高程；勘探孔、取樣點、試驗點、監(jiān)測點的位置；c)

土的成因類型、形成年代，分層名稱、土層特性、層理，分層厚度及分布，特別是有長大裂生物洞穴、人工洞穴、古文化層的位置及范圍，植物根系的深度及密度；d)

膨脹土的膨脹等級進行現(xiàn)場判別，對膨脹土的長大裂隙進行編錄，判定土體膨脹等級和邊坡穩(wěn)定性，必要時取樣進行膨脹等級的室內(nèi)試驗；對膨脹等級與前期劃定的膨脹等級有出入的工程地質(zhì)段以及邊坡穩(wěn)定性較差的地段，及時與設(shè)計及監(jiān)理溝通；e)

地下水賦存條件，附近水體分布情況、開挖面滲水的位置、流量及流土等滲透變形的范圍、破壞程度；f)

邊坡變形、失穩(wěn)的類型，位置、幾何邊界和體積，裂縫出露的位置、形態(tài)規(guī)模、發(fā)展情況；滑坡體的類型、滑面形態(tài)、形成條件、失穩(wěn)原因、位置、坡比、坡高、巖性以及土巖的膨脹性、裂隙發(fā)育情況，開挖過程、滑動時間、保護措施，裂縫出露的位置、形態(tài)、規(guī)模、發(fā)展情況，滑坡的水文地質(zhì)環(huán)境；g)

開挖、減載，開挖面保護、支擋、截排水、植被保護等處理措施實施情況，調(diào)查坡頂截水溝的防滲與通暢情況，觀察記錄基坑積水與排水情況、基坑底板降水措施及效果。7.3.2

地質(zhì)編錄應對下列地質(zhì)現(xiàn)象和地段進行攝影或錄像：a)

對工程有影響的各類不利地質(zhì)體和地質(zhì)現(xiàn)象；b)

各種地質(zhì)問題及施工缺陷的處理情況；c)

建筑物區(qū)地貌形態(tài)、開挖形態(tài)、編錄塊（段）的全貌。7.4 取樣、試驗與專項勘察7.4.1 地基持力層以及控制邊坡穩(wěn)定的軟弱層（帶）物質(zhì)等，保存?zhèn)洳椤?.4.2 基承載力。7.4.3 施工期間遇到下列情況時，應提出專項勘察的建議：a)

設(shè)計方案發(fā)生變更需要復核；b)

施工引發(fā)較嚴重的環(huán)境地質(zhì)問題需要查明；c)

開挖面發(fā)生較大規(guī)模的地基變形、滲透變形、抗滑穩(wěn)定、邊坡失穩(wěn)問題等，其范圍和危害性需要查明；d)

遇特殊地質(zhì)體或地質(zhì)條件出現(xiàn)重大變化。7.5 地質(zhì)預報與建議7.5.1 地質(zhì)預報應包括下列內(nèi)容：a)

與原設(shè)計所依據(jù)的地質(zhì)資料和結(jié)論有較大出入的工程地質(zhì)條件和問題；b)

開挖面可能變形和失穩(wěn)的范圍、形式、規(guī)模、邊界、控制因素、發(fā)展趨勢和危害程度及其穩(wěn)定性；c)

綜合分析前期勘察及施工地質(zhì)成果，提出修改設(shè)計和優(yōu)化地基處理的建議。7.5.2 當邊坡出現(xiàn)下列現(xiàn)象時，應對現(xiàn)象產(chǎn)生的原因、性質(zhì)和可能的危害做出分析判斷，并及時進行預報：a)

底板附近分布強膨脹土；13DB41/T

2193—2021b)

邊坡或底板附近分布不同巖性界面或不同膨脹等級巖土界面；c)

坡面揭露長大緩傾角裂隙或緩傾角裂隙密集帶；d)

坡面分布地下水集中滲流帶，地下水出露點及流量突變，出現(xiàn)新的出露點，水質(zhì)由清變渾，出現(xiàn)管涌、流土等滲透變形破壞現(xiàn)象；e)

f)

邊坡上出現(xiàn)裂縫或沉陷，下部隆起、脹裂；坡面開裂、原有裂縫加寬；坡面水沿裂隙很快漏失，軟弱結(jié)構(gòu)面濕度增加。7.5.3 處理措施建議應包括下列內(nèi)容：a)

開挖、減載處理的位置、范圍、深度、體積和坡比；b)

擋墻、抗滑樁的位置、范圍和進入潛在滑面以下的深度；c）置換或回填處理的位置、范圍和深度、厚度；d）排水措施。14DB41/T

2193—2021附 錄 A（規(guī)范性）膨脹土自由膨脹率與蒙脫石含量、陽離子交換量的關(guān)系表A.1規(guī)定了膨脹土的自由膨脹率與蒙脫石含量、陽離子交換量的關(guān)系。表A.1 膨脹土自由膨脹率與蒙脫石含量、陽離子交換量的關(guān)系

4

+mmol/kg

40δef65 14170 65δef9014260δef90 22340 離子交換量；對含碳酸鹽的土樣，采用氯化銨—醋酸銨法測定其陽離子交換量。153分布在河流二級階裂隙育，土，鈣質(zhì)2棕黃色、黃色、褐黃色土、土，常充青灰鐵錳薄膜的鈣結(jié)核灰白粉質(zhì)黏土，裂隙中充填較多灰白、灰綠色黏土，長1隙發(fā)，充條帶夾鈣紫紅灰白色黏土，長大裂隙發(fā)灰白、灰綠、棕紅、淺黏土、泥大裂發(fā)育，局含較綠、土巖，長大裂隙及大裂隙極發(fā)育，裂隙面充填灰白大裂隙（延展長0.5較快，崩解顆粒較土體崩解快，土體沿裂解，隙面快，隙面崩解，裂隙面光滑，巖體崩解較快，當含