基础工程——特殊土地基

1、会计学1基础工程基础工程特殊土地基特殊土地基第1页/共72页本章主要内容湿陷性黄土地基、膨胀土地基红粘土地基、岩溶与土洞、山区地基1、了解特殊土地基的特征2、理解作为建筑地基时的特殊工程性质和等级的划分3、掌握设计施工的基本原则和方法要求第2页/共72页9.1 9.1 概述概述9.2湿陷性黄土地基9.2.1黄土的特征和分布（一）湿陷性黄土的特征1、色黄2、粉土粒含量较大，占60%以上；3、含大量可溶性碳酸盐类；4、具有肉眼可见的大孔隙，竖直节理发育；5、未遇水时强度较高。第3页/共72页 黄土高坡黄土高坡第4页/共72页第5页/共72页第6页/共72页非自重湿陷性黄土非自重湿陷性黄土自重湿陷性

2、黄土自重湿陷性黄土黄土的湿陷：黄土受水浸湿后，在压力（自重黄土的湿陷：黄土受水浸湿后，在压力（自重或附加压力）作用下由于结构破坏而显著下或附加压力）作用下由于结构破坏而显著下沉的现象。沉的现象。第7页/共72页第8页/共72页黄土结构示意图1-砂粒；2-粗粉粒；3-胶结物；4-大孔隙第9页/共72页9.2.3、湿陷性黄土地基的评价、湿陷性黄土地基的评价1、湿陷系数s：在规定压力P作用下正常沉降后的高度hp与加水湿陷后的高度hp之差与土样原始高度h0之比。0hhhpps关于规定压力关于规定压力P的取值：的取值：(1)宜按黄土实际受到的自重压力与附加应力之和确定（特别是基底压力大于300KPa时）

3、。(2)无法确定附加应力时，基底下10m以内土层用200KPa。(3)10m以下用上覆土层的饱和自重压力。结果判定：结果判定：非湿陷性黄土015. 0s湿陷性黄土015. 0s第10页/共72页2、湿陷起始压力psh黄土即使浸水只发生土层正常的压缩变形，而不出现湿陷现象的界限压力。在设计在设计非自重湿陷性黄土非自重湿陷性黄土地基上荷载不大和土垫层时，地基上荷载不大和土垫层时，可适当选择基底尺寸和埋深、土垫层的厚度，使基底可适当选择基底尺寸和埋深、土垫层的厚度，使基底压力或垫层底面的总压力不超过基底下土的压力或垫层底面的总压力不超过基底下土的湿陷起始湿陷起始压力压力，以避免湿陷。，以避免湿陷。第

4、11页/共72页2.湿陷类型和湿陷等级（1）建筑场地湿陷类型的划分根据计算自重湿陷量区分自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土，前者对工程危害大。niizsiszh10结果判定：结果判定：非自重湿陷性黄土mmsz70自重湿陷性黄土mmsz70第i层土在上覆土饱和自重压力作用下的湿陷系数。第12页/共72页总湿陷量:niisish1第i层土的湿陷系数。注意：非湿陷性土层不参与累积。注意：非湿陷性土层不参与累积。总湿陷量计算自重湿陷量决定湿陷等级湿陷等级(2)湿陷等级的确定第13页/共72页 符号 用途 界限湿陷系数判断是否湿陷0.015非湿陷0.015湿陷自重湿陷量划分非自重与自重湿陷场地70mm非自

5、重70mm自重总湿陷量判别黄土湿陷等级szss第14页/共72页第15页/共72页第16页/共72页第17页/共72页第18页/共72页u膨胀土的分布很广，遍及亚洲、非洲、欧洲、大洋洲、北美洲及南美洲的40多个国家和地区。全世界每年因膨胀土湿胀干缩灾害造成的经济损失达50亿美元以上。u中国是世界上膨胀土分布最广、面积最大的国家之一，全国有21个省（区）发育有膨胀土。第19页/共72页经初步调查膨胀土在全国分布概况（小黑点小黑点为取样位置） 第20页/共72页1、建筑物开裂呈地区性成群出现；（1）山墙上出现八字形裂缝。（2）外纵墙下水平裂缝，墙体侧倾，基础转动。（3）墙体交叉型裂缝。胀缩反复作用

6、引起。（4）室内外地裂，地裂处墙体上产生相应的裂缝。2、边坡易产生浅层滑坡。 在我国，据不完全统计，在膨胀土地区修建的各类工业与民用建筑物，因地基土胀缩变形而导致损坏或破坏的有1000万m2，其中广西就占110。第21页/共72页第22页/共72页膨胀土边坡滑塌膨胀土边坡滑塌第23页/共72页u膨胀土灾害可使房屋等建筑物的地基发生变形而引起房屋沉陷开裂。对于轻型建筑物的破坏尤其严重，特别是三层以下民房建筑，变形破坏严重而且分布广泛，有时即使加固基础或打桩穿过膨胀土层，膨胀土的变形仍可导致桩基变形或错断。高大建筑物因基础荷载大，一般不易遭受变形破坏。u另外，膨胀土对铁路、公路以及水利工程设施的危

7、害也十分严重，常导致路基和路面变形、铁轨移动、路堑滑坡等，影响运输安全和水利工程的正常运行。第24页/共72页ef40%ef为膨胀土（2）膨胀性能强弱（膨胀潜势）的分类P322u膨胀土地基的破坏作用主要源于明显而反复的胀缩变化。因此，膨胀土的性质和发育情况是决定膨胀土危害程度的基础条件。膨胀土厚度越大，埋藏越浅，危害越严重。2、膨胀率ep 用于计算地基的胀缩变形量。第25页/共72页2、膨胀力pe表示原状土样在体积不变条件下，由于浸水产生的最大压力。(在浸水条件下维持体积不变所需要的力)膨胀力膨胀力基底压力基底压力地基承载力地基承载力第26页/共72页第27页/共72页第28页/共72页第29

8、页/共72页第30页/共72页第31页/共72页第32页/共72页第33页/共72页第34页/共72页第35页/共72页第36页/共72页第37页/共72页第38页/共72页第39页/共72页第40页/共72页岩溶剖面第41页/共72页岩溶第42页/共72页第43页/共72页第44页/共72页土洞第45页/共72页第46页/共72页第47页/共72页第48页/共72页山区地基特点，主要表现在地基的不均匀性地基的不均匀性和场地的场地的稳定性稳定性这两个方面。 一、山区地基的特点一、山区地基的特点第49页/共72页二、岩石地基二、岩石地基 1） 岩石地基的特点岩石地基的特点 强度较高和压缩性较低强

9、度较高和压缩性较低 但是作为岩石地基的岩体，相但是作为岩石地基的岩体，相对于岩石的对于岩石的复杂性复杂性主要表现在以下主要表现在以下几个方面：几个方面：第50页/共72页第51页/共72页第52页/共72页第53页/共72页第54页/共72页2） 岩石地基上的基础型式岩石地基上的基础型式 （1)(2)( 3) (4)(4)第55页/共72页 土岩组合地基过去又称岩土不均匀地基、岩土土岩组合地基过去又称岩土不均匀地基、岩土混合地基，是山区常见的地基之一。混合地基，是山区常见的地基之一。 定义：建筑地基的主要受力层范围内，遇到下定义：建筑地基的主要受力层范围内，遇到下列情况之一者，属于土岩组合地基列情况之一者，属于土岩组合地基 ： 下卧基岩坡度较大的地基；下卧基岩坡度较大的地基； 石芽密布并有出露的地基；石芽密布并有出露的地基； 大块孤石或个别石芽出露的地基。大块孤石或个别石芽出露的地基。第56页/共72页第57页/共72页（1）下卧基岩表面坡度较大 2 2）土岩组合地基的类型）土岩组合地基的类型第58页/共72页（2）石芽密布并有出露地基可作褥垫第59页/共72页（3）