地基处理 区域性地基处理 膨胀土

第一节黄土地基第二节膨胀土第三节冻土、红粘土第十章区域性地基

膨胀土是指土中粘粒主要由亲水矿物组成，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。膨胀土在我国分布广泛，以黄河以南地区较多，湖北、河南、云南等20多个省、市、自治区均有膨胀土。

一、膨胀土的一般特征

其粘粒含量很高，塑性指数大于17，且多在22～35之间。天然含水量接近或略小于塑限，液性指数常小于零。其压缩性低、强度高，一般呈灰白、灰绿、灰黄、棕红、褐黄等颜色。膨胀土所处地形平缓，无明显自然陡坎。其分布地区常见浅层塑性滑坡、地裂，新开挖坑壁(槽)易发生坍塌。膨胀土分布地区还有一个特点，即在旱季常出现地裂，长可达数十米至百米，深数米，在雨季则可闭合。二、膨胀土的危害

⑴

建筑物的开裂具有地区性成群出现的特点，建筑物裂缝随气候变化不停地张开和闭合。而且以低层轻型、砖混结构损坏最为严重。

⑵

房屋在垂直和水平方向都受弯和受扭，故在房屋转角处首先开裂，墙上出现对称或不对称的八字形、X形缝。外纵墙基础移动而产生水平裂缝和位移，室内地坪和楼板发生纵向隆起开裂。

⑶

膨胀土边坡不稳定，地基会产生水平方向和垂直方向的变形，坡地上的建筑物损坏要比平地上更严重。此外，膨胀土的胀缩性还会使公路路基发生破坏，堤岸、路堑产生滑坡，涵洞、桥梁等刚性结构物产生不均匀沉降，导致开裂等。

三、影响膨胀土变形的主要因素

⒈

膨胀土胀缩性的内在因素

⑴

矿物成分膨胀土主要由蒙脱石、伊利石等亲水性矿物组成。

⑵

微观结构特征膨胀土中普遍存在着片状粘土矿物，颗粒彼此叠聚成面——面接触的微观结构。

⑶

粘粒的含量由于粘土颗粒细小，比表面积大，而具有很大的表面能，对水分子和水中阳离子的吸附能力强。

⑷

土的天然孔隙比和含水量对于含有一定数量蒙脱石和伊利石的粘土来说，当其在同样的天然含水量条件下浸水，天然孔隙比越小，土的膨胀越大，失水后的收缩越小；反之亦然。

⑸

土的结构强度土的结构强度越大，限制胀缩变形的能力也越大。当土的结构受到破坏以后，土的胀缩性随之增强。2．膨胀土胀缩性的外部因素⑴

气候条件的影响从现有的资料分析，膨胀土分布地区年降雨量大多集中在雨季，继之是延续较长的旱季。

⑵

地形地貌的影响这种影响实质上仍然与土中水分的变化相联系。

⑶

建筑物周围的阔叶树对建筑物的胀缩变形造成的影响

⑷

日照的时间和强度的影响膨胀土裂隙发育情况四、膨胀土的工程特性指标及地基评价

⒈膨胀土的工程特性指标

⑴自由膨胀率将人工制备的烘干土浸泡于水中，在水中经过充分浸泡后增加的体积与原体积之比，就称为自由膨胀率。计算式如下：

自由膨胀率是一个重要指标。它可用来初步判定是否是膨胀土。⑵膨胀率在一定压力下，处于侧限条件下的原状土样浸水膨胀稳定后，试样增加的高度与原高度之比，称为膨胀率。土样在浸水状态下压力为时膨胀稳定后的高度土样原有的体积土样在水中膨胀稳定后体积⑶线缩率和收缩系数线缩率是指原状土样的垂直收缩变形与土样原始高度之比，用百分数表示。100%

如果以线缩率为纵坐标，含水量为横坐标，可以绘制出含水量与相应线缩率的关系曲线，称为收缩曲线。此曲线可分为直线收缩阶段(Ⅰ)、过渡阶段(Ⅱ)和微收缩阶段(Ⅲ)。收缩系数是指不扰动土试样在直线收缩阶段，含水量减少1％时的竖向线缩率。

线缩率与含水量关系曲线收缩过程中直线变化阶段两点含水量之差试验过程中某时刻测得的土样收缩后的高度收缩过程中与两点含水量之差对应的竖向线缩率之差⒉膨胀土地基的评价

⑴膨胀潜势

《膨胀土地区建筑技术规范》规定按自由膨胀率的大小划分土的膨胀潜势的强弱。自由膨胀率小于40％者可不定为膨胀土。⑵胀缩等级

地基的胀缩等级根据地基的膨胀、收缩变形对低层砖混房屋的影响进行。我国规范规定地基的胀缩等级以50kPa压力下(相当于一层砖石结构的基底压力)测定土的膨胀率，计算地基分级变形量，作为划分胀缩等级的标准.五、膨胀土地基计算和建筑工程措施⒈

膨胀土地基变形计算膨胀土地基的胀缩变形量可按下面公式计算：

膨胀土地基的胀缩变形量应符合≤要求

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为天然地基或人工地基及采用其它处理措施后的地基变形量计算值(mm)；为建筑物的地基容许变形值(mm)，可按《膨胀土地区建筑技术规范》查得。计算胀缩变形量的经验系数，可取0.7；基础底面下第i层土在压力作用下的膨胀率，由室内试验确定；第i层土的收缩系数第i层土在收缩过程中可能发生的含水量变化的平均值(用小数表示)，按《膨胀土地区建筑技术规范》公式计算；第i层土的计算厚度(cm)，一般为基底宽度的0.4倍；自基础底面至计算深度内所划分的土层数。⒉建筑工程措施⑴设计措施

总平面设计：场址应选择在排水通畅、地形条件简单、土质较均匀、胀缩性较弱以及坡度小于14°并有可能采用分级低挡土墙治理的地段，避开地裂、冲沟发育、地下水变化剧烈和可能发生浅层滑坡等地段。

⑵地基处理措施膨胀土地基处理可采用换土、砂石垫层、土性改良等方法，亦可采用桩