地基處理 區(qū)域性地基處理 凍土、紅粘土

第一節(jié)黃土地基第二節(jié)膨脹土第三節(jié)凍土、紅粘土第十章區(qū)域性地基凍土地基

一、凍土地基的特點

⒈

凍土的類別

⑴

季節(jié)性凍土

⑵

多年凍土

⒉多年凍土的分布多年凍土分布在我國的嚴(yán)寒地區(qū)，當(dāng)?shù)氐哪昶骄鶜鉁丶s低于﹣2℃，凍期長達(dá)7個月以上，主要集中在內(nèi)蒙北部、黑龍江北部大小興安嶺一帶及海拔較高的青藏高原和甘新高山區(qū)。

⒊

多年凍土的發(fā)展趨勢

⑴

發(fā)展的凍土

⑵

退化的凍土

⒋

特殊的不良地質(zhì)現(xiàn)象

多年凍土地區(qū)常見若干特殊的不良地質(zhì)現(xiàn)象，如地下冰、冰椎、冰丘及熱融滑坍等。在工程勘察時應(yīng)查明范圍并采取相應(yīng)的措施。二、凍土的物理力學(xué)性質(zhì)⒈

按凍土中未凍水含量區(qū)分

⑴

堅硬凍土⑵

塑性凍土⑶

松散凍土⒉

凍土的構(gòu)造與融陷性

⑴

凍土的構(gòu)造

①晶粒狀構(gòu)造

凍結(jié)時水分就在原來的孔隙中結(jié)成晶粒狀的冰晶。

②層狀構(gòu)造土在單向凍結(jié)并有水分轉(zhuǎn)移時形成層狀構(gòu)造，冰和礦物顆粒離析，形成冰夾層。

③網(wǎng)狀構(gòu)造土在多向凍結(jié)條件下水分轉(zhuǎn)移形成網(wǎng)狀構(gòu)造，也稱為蜂窩狀構(gòu)造，見圖9-4c)。

⑵

凍土的融陷性

凍土的融陷性是評價凍土工程性質(zhì)的重要指標(biāo)。晶粒構(gòu)造凍土融陷性小，網(wǎng)狀構(gòu)造凍土融陷性大，融陷性應(yīng)由試驗測定，并以融陷系數(shù)表示。⑶凍土融陷等級據(jù)融陷系數(shù)值大小，凍土融陷可分為三個等級：＜0.02為弱融陷＝0.02～0.06為融陷＞0.06為強(qiáng)融陷凍土的構(gòu)造⒊凍土的特殊物理指標(biāo)⑴

相對含冰量凍土中冰的質(zhì)量與全部水的質(zhì)量(包括冰)之比，稱為相對含冰量.⑵

冰夾層含水量凍土中冰夾層(或包裹體)的質(zhì)量與土骨架質(zhì)量的百分比％，稱為冰夾層含水量。⑶

未凍水含量

⑷

飽冰度

飽冰度為冰的質(zhì)量與土的總質(zhì)量之比.⑸

冰夾層含冰量

冰透鏡體和冰夾層體積占凍土總體積的百分比稱為冰夾層含冰量

。⑹

凍脹量

土在冰結(jié)過程中的相對體積膨脹，稱為凍脹量

.⒋凍土的抗壓強(qiáng)度與抗剪強(qiáng)度

⑴

凍土的抗壓強(qiáng)度

由于冰的膠結(jié)作用，凍土的抗壓強(qiáng)度大于未凍土的抗壓強(qiáng)度，并隨著氣溫的降低而增高。長期荷載作用下凍土的極限抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)低于瞬時荷載下的極限抗壓強(qiáng)度值，設(shè)計地基承載力時應(yīng)注意這點。

⑵

凍土的抗剪強(qiáng)度

在長期荷載作用下，凍土的抗剪強(qiáng)度低于瞬時荷載作用下的抗剪強(qiáng)度。融化后土的粘聚力約為凍結(jié)時的，由此，建筑物將因地基強(qiáng)度破壞而造成事故。⒌凍土地基的融陷變形

⑴

凍土融化前后孔隙比變化

凍土在短期荷載作用下，壓縮性很低，可不計其變形。但凍土融化時，土的結(jié)構(gòu)破壞，變成高壓縮性和稀釋的土體，產(chǎn)生劇烈的變形。由圖凍土的壓縮曲線可知，當(dāng)溫度由﹣0℃上升至﹢0℃時，孔隙比突變；圖9-5b)表示融化前后孔隙比之差與壓力的關(guān)系。在壓力≤500kPa范圍內(nèi)，這一關(guān)系可視為線性關(guān)系，可由下式表示：凍土融化前后孔隙比變化曲線凍土地基的融陷變形，按下式計算：

土層融前的厚度凍土的相對融陷量(融陷系數(shù))；凍土的原始孔隙比；凍土引用壓縮系數(shù)作用在凍土上的總壓力，即土的自重壓力和附加壓力之和⑵

凍土地基的融陷變形三、建筑物凍害的防治措施

⒈換填法用粗砂、礫石等非(弱)凍脹性材料填筑在基礎(chǔ)底下，換填深度對非采暖建筑為當(dāng)?shù)貎錾畹?0％，采暖建筑為60％；寬度由基礎(chǔ)每邊外伸15～20cm。

⒉物理化學(xué)法

⑴人工鹽漬化改良土,減輕凍害。

⑵用憎水物質(zhì)改良土，可用石油產(chǎn)品如柴油等加化學(xué)表面活性劑，以減少地基的水量。

⑶

使土顆粒聚集或分散改良土.

⒊保溫法在建筑物基礎(chǔ)底部或四周設(shè)隔熱層，提高土溫，降低凍深。

⒋排水隔水法建筑物周圍設(shè)排水溝，同時在基礎(chǔ)的兩側(cè)與底部填砂石料，并設(shè)排水管將入滲之水排除。

⒌結(jié)構(gòu)措施

⑴采用深基礎(chǔ)埋于當(dāng)?shù)貎錾钜韵隆?/p>

⑵錨固式基礎(chǔ)包括深樁基礎(chǔ)與擴(kuò)大基礎(chǔ)。

⑶回避性措施包括架空法、埋入法、隔離法。紅粘土地基

紅粘土是指石灰?guī)r、白云巖等碳酸鹽系的巖石經(jīng)化學(xué)風(fēng)化作用形成的棕紅、褐黃等顏色的高塑性粘土，其液限一般大于50％，具有表面收縮、上硬下軟、裂隙發(fā)育的特征。

一、紅粘土的特征

⒈紅粘土的主要物理力學(xué)性質(zhì)

二、紅粘土地基的工程措施⒈在紅粘土地基上的建筑物，基礎(chǔ)應(yīng)盡量淺埋，還可保持基底下相對較厚的硬土層，以滿足下臥層承載力要求。⒉不均勻地基是丘陵山地中紅粘土地基普遍的情況，對不均勻地基應(yīng)優(yōu)先考慮地基處理。對石芽零星出露的地段，打掉一定厚度的石芽，鋪以一定厚度的褥墊材料。對基底下有一定厚度，但其變化較大的紅粘土地基，通常是挖除土層較厚端的部分土，把基底做成階梯狀。⒊由于紅粘土地區(qū)下臥基巖巖溶現(xiàn)象發(fā)育，因此，在紅粘土中可能有土洞存在。土洞嚴(yán)重危及建筑物場地和地基的