特殊(土)地基及处理方法汇总表

2015-07-09  来自: 陕西岩泰基础工程有限公司 浏览次数:599

特殊(土)地基及处理方法汇总表

序号

土的种类

成因及分布

物理性质

工程特点

处理方法

备注

1

湿陷性黄土

天然黄土在上覆土的自重压力作用下,或在上覆土自重应力和附加应力共同作用下,受水浸湿后土的结构迅速变化而发生显著附加下沉而形成。主要分布在甘肃、山西、陕西、宁夏、青海、新疆等地

主要有砂粒、粉粒和黏粒组成,孔隙变化在0.85~1.24之间,大多数在1.0~1.1之间。在干燥状态下具有较高的强度和较小的压缩性。透水性强,土体遇水后结构迅速破坏并发生显著下沉,产生严重湿陷

湿陷性黄土天然强度很高,但浸水,后会使建筑物产生大量不均匀沉降导致裂缝、倾斜甚至破坏,会引起边坡滑动、崩塌,且这类破坏具有突然性,工程上难以预料其下沉的部位

换土垫层法,强夯法和强夯换置法,土、灰土挤密桩法,单液硅化法和碱液法,灌注(预置)桩贯穿湿陷性土层法,孔内深层强夯法(DDC)、预浸水法

室内压缩系数≥0.015时,定为湿陷性黄土,室内压缩系数≤0.015时,定为非湿陷性黄土;自重湿陷量≤7cm时,定为非自重湿陷性黄土;自重湿陷量11cm时,定为自重湿陷性黄土

2

膨胀土

膨胀土是指粘粒成分主要有强亲水性矿物质组成。并且具有显著胀缩性的粘性土。多分布于湖北、广西、云南、贵州、四川、陕西等地

在自然状态下,土体结构致密,多呈硬塑性或坚硬状态,裂隙较发育。土中含有较多亲水性物质,有明显的湿胀干缩反应。自由胀缩率≥40%,天然含水量接近塑限,塑限指数率大于17,多数在22~35之间;液性指数率小于零;天然孔隙比变化范围在0.5~0.8之间。

膨胀土主要成分含有较多的亲水性强的物质,遇水时,土体膨胀隆起,产生很大的上举力,使房屋上升(可高达10cm);失水时,土体即收缩下沉。这种可逆的反复胀缩作用可使建筑物产生不均匀升、降运动而造成出现裂缝、位移、倾斜甚至倒塌。

换土(碎砂石)垫层法、灌注(预置)桩贯穿膨胀土层法


3

红粘土

红粘土是由碳酸盐类岩石(如石灰岩、白云岩、泥灰岩等)在湿热气候条件下,经长期强烈风化、溶液和红土化作用,将可溶盐及氧化硅全部或大部分带走后,残留下来的以半氧化物、水云母高岭土为主的粘土矿物,在红土化过程中,大部分阳离子种类被带走,铁铝元素相对集中而演变成色相带红的粘性土。主要分布在南方,以贵州、云南、广西最为典型和广泛。

天然含水率大(一般30%~60%),密度低,孔隙比大,塑性指数高,具有明显胀缩性,失水后强烈收缩(原装状土体缩率可达25%),裂隙发育,一般不具湿陷性,天然土层上硬下软,颗粒细而均匀,具有较高塑性和分散性,强度高,压缩性低,多属中压缩性土,具有较高的承载力。

红粘土压缩性较低,强度较高,是较好的地基土,但由于其本身的特性及下卧层常为湿陷的基岩,即破碎又此起彼伏,与岩溶、土洞有不可分割的联系,并存在软弱土层,构成极不均匀的地基,一般易引起建筑物出现裂缝、倾斜等事故。

压密灌浆法、强夯法、灌注(预制)桩贯穿红粘土层法、石灰桩法、孔内深层强夯法(DDC


4

软土

软土是在静水或缓慢流水环境中沉积的、经生物化学作用形成。其为天然含水量大,压缩性高,承载力低的软塑性到流塑性状态的饱和粘性土,包括淤泥、淤泥质土、泥炭质土等。主要分布在各河流的入海处,如天津、上海、宁波、温州、福州、广东等沿海地区,以及内陆洞庭湖、洪泽湖、太湖流域及昆明的滇池地区。

天然含水量高,一般大于液限ωL40%~90%)天然孔隙比e一般大于1.0或等于1;当软土由生物化作用形成,并含有机质,其天然孔隙比e小于1.5而大于1.0时为淤泥质土。压缩性高,压缩系数大于0.5Mpa﹣1.强度低,不排水抗剪强度小于30Kpa,长期强度更低。渗透系数小,K=1×10-6

~1×10cm/s。粘度系数低,η=109×1012Pa•s。

1、 触变性  软土在未被破坏时,具固态特征,一般扰动或破坏,即转变为稀释流动状态。

2、 高压缩性  压缩系数大,大部分压缩变形发生在垂直压力为0.1Mpa左右时,造成建筑物沉降量大。

3、 低透水性  软土的透水性很低,可认为是不透水的,因此软土的排水固结需要很长的时间,反应在建筑物的沉降延续时间长,常在数年至10年以上。

4、 不均匀性  软土由微细的和高分散的颗粒组成,土质不均匀,当平面上建筑荷载不均匀时,将会使建筑物产生较大的差异沉降,造成建筑物裂缝或损坏。

5、 沉降速度快  沉降速度随荷载的增加而增加,沉降速度时可达1~2mm/d

6、 流变性  在一定剪力的作用下,具有发生缓慢长期变形的性质,因流变产生的沉降持续时间,可达几十年。软土的长期强度小于瞬时强度。

换土(砂碎石)垫层法、碎石桩法、高压喷射注浆法、堆载预压法、电动化学灌浆法(单液硅化法和碱液法)、孔内深层强夯法(DDC


5

盐渍土

盐渍土的成因主要是海水浸入到沿岸地区或内陆盆地或洼地中,易溶盐随水流由高处带往低处,或冲击平原含易溶盐,地下水位上升,经过蒸发作用,盐分残留,,凝地面而形成。盐渍土分布很广,我国的西北地区如青海、新疆有大面积的内陆盐渍土,沿海各省则有滨海盐渍土。在山西省运城盐湖附近也有大量盐渍土。

盐渍土按土中含盐类型可分为氯盐、硫酸盐和碳酸盐三类:

氯盐渍土:土中含有NaClKClCaCl2. MgCl2等盐类,具有很大溶解度(330~750g/L),吸湿性强;在干燥时强度较高,易压实;在潮湿时,氯盐易溶解,使土变软,强度大大降低,从而具有很大的塑性和压缩性。

硫酸盐积土:土中主要含有NaSO4等盐类,具有结合水分子的能力,使体积膨胀,失水时体积又缩小,同时具有随昼夜温差变化而产生膨胀的性质,使土易被破坏而产生松胀现象,这类土干旱时松散,潮湿时,土层湿软,承载能力降低。

碳酸盐渍土:主要含有NaHCO3NaCO3等盐类,也具有较大的溶解度,有明显的碱性反应,又称为碱土,此类土干燥时紧密坚硬,强度高。潮湿时,具有很强的亲水性、塑性、膨胀性和压缩性,稳定性很低。

盐渍土地基的强度变化大,随着季节和气候的变化而变化,在干燥时盐分成结晶状态,就、地基强度较高,但浸水后,晶体溶解变为液体,强度降低,压缩性增大;土中含硫酸盐类结晶,体积膨胀,溶解后体积缩小,易使地基土的结构破坏,强度降低并形成松胀岩土;由于盐类遇水溶解,使地基容易产生溶蚀现象,降低地基稳定性。

垫层法及强夯法处理浅部土层,对溶陷性高、土层厚度及荷载很大或重要建筑的土部底层软弱的盐沼地,可视情况采用桩基础、灰土墩,混凝土墩或砾石墩穿透盐渍土层、预浸水


6

冻土

土在冻结时体积增大,主要是由于水分积聚的原因,而水分积聚与土的性质、土中湿度的变化、水分供给条件等因素有关。一般砂土大河砾石类土的冻结,主要为土中原有水分的冻结,冻结时土颗粒被结晶水所包围,自由水体积的变化较小。而粘性土冻结时,孔隙水会粘粒的吸附作用及水分转移而增加,冻胀量也、增大。此外,冻结时还有水分的补给作用,主要有二个方面:一是土中原有含水量的补给;另一方面是从地下水层中通过毛细管作用或直接从地下水层里吸取水量补给。冻土分季节性冻土与多年冻土。我国多年冻土分为高纬度和高海拔多年冻土。高纬度多年冻土主要集中分布在大小兴安岭;高海拔多年冻土分布在青藏高原、阿尔泰山、天山、祁连山、横断山、喜马拉雅山,以及东部某些山地,如长白山、黄冈梁山、五台山、太白山等

冻土是一种对温度极为敏感的土体介质,含有丰富的地下冰。因此,冻土具有流变性,其长期强度远低于瞬时强度特征。

冻土对建筑物的影响表现在两个方面,一是地基冻胀时,使轻型建筑物上升,这种上升时由于对基础侧面的切向冻胀力和对基底的垂直冻胀力作用所引起的;另一方面则是解冻时融化所引起的不均匀沉降。这种升降作用,造成基础断裂、墙体抬起、裂缝,墙面抹灰层剥落,地坪、天棚隆起,门窗歪斜,台阶变形,甚至房屋解题、破坏。

热棒(桩)法。在冻土融化时,可采用孔内深层强夯法、强夯置换法、石灰桩法、灰土挤密法或视情况采用桩基础、灰土墩、混凝土墩或砾石墩贯穿冻土层


7

液化土

饱和粉细沙,粉砂是砂和水组成的复合体。在未地震前,外力有砂骨架所承担,水只承受其本身压力,此时砂土地基石稳定的;但经地震反复作用下,砂砾会产生移动,改变排列状态,而饱和砂土的体积保持不变,地震动荷载有原来砂骨承受转移到有水来承受,这样造成土中孔隙水压力的急剧增大,待到孔隙水压力等于或大于土所承受的总压力时,饱和砂产生液化,土结构完全被破坏,砂砾悬浮在水中,并在某一个地裂薄弱环节喷射出来,形成冒水、冒砂现象,地基土丧失承载力,成为液化土。

砂土液化形成的条件与本身特性、土层埋深、地下水位及震动特性等密切相关,实际调查发现,土含粉量大,,土平均粒径在0.075~0.10mm之间的砂土,容易产生液化;砂土相对密度小于70%时,往往会产生液化;土层有效覆盖压力小于50kpa的地段,易发生液化冒水冒砂现象

液化土在未发生地震时, 是稳定的砂土地基,在发生地震后,往往使土体结构发生不同程度的破坏,使地基承载力大幅下降,导致建筑物产生较大的沉降、沉陷、和破坏

采用桩基或深基础穿透可液化土层,采用振冲、振动密实法,挤密砂石桩法,强夯法、换土垫层法、孔内深层强夯法


8

溶洞、喀斯特地貌

喀斯特地形、溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果,石灰岩里不溶性碳酸钙受水和二氧化碳的作用能转化为微溶性的碳酸氢钙。由于石灰岩层各部分含石灰质多少不同,被侵蚀的程度不同,就逐渐被溶解分割成互不相依、千姿百态、陡峭秀丽的山峰和奇异景观的溶洞。中国现代喀斯特的发育具有明显的气候分带现象,主要分布在广西、贵州南部、湖南南部、云南南部、川东、鄂西山地等地区

喀斯特地貌时指可溶性岩石受水的溶蚀作用和伴随机械作用所形成的各种地貌,如石芽、石沟、石林、峰林、落水洞、漏斗、喀斯特洼地、溶洞、地下河等。在喀斯特地貌发育地区,地面往往奇峰林立,地表水系比较缺乏,但地下水系却比较发达。

在岩溶(喀斯特)地区常存在溶洞或土洞、溶沟、溶隙、洼地。地下水的冲蚀或潜蚀使其形成和发展,它们对结构物的影响很大,易于出现低级不均匀变形、崩塌和陷落。喀斯特地区的地下洞穴常造成水库渗漏。对坝体、交通线和厂矿建筑等构成不稳定的因素。

可考虑在岩溶地基采用冲孔与挖空相结合的处理方法。但岩溶地基处理有很大的难度和复杂性。需因地制宜设计和选择施工方法


9

杂填土

杂填土主要出现在一些老的居民区和厂矿区内,是人们的生活和生产活动所遗留或堆放的垃圾土

杂填土一般分为三类:即建筑垃圾土、生活垃圾土、和工业生产垃圾土。不同类型的垃圾土、不同时间堆放的垃圾土很难用统一的强度指标、压缩指标、渗透性指标加以描述。

杂填土主要特点是无规划堆积、成分复杂、性质各异、薄厚不均、规律性差。因而同一场地表现为压缩性和轻度的明显差异,极易造成不均匀沉降,通常都需要进行地基处理。

孔内深层强夯法(DDC)、机械压实法、碎石桩法(置换)法,换土垫层法、土桩灰土桩法、夯实水泥桩法、CFG桩法


10

污染土

由于致污物质的侵入而改变了土的物理力学性状的土称为污染土

地基受污染后,其力学和物理性质根据致污物、受污染程度的不同发生不同程度的改变,其物理力学性质要视具体情况进行现场土质取样试验。

地基受污染后发生两种变形特征:

1、 由于污染致使地基土的结构破坏而造成沉陷变形;

2、 由于污染使地基土膨胀,造成基础和墙体开裂、破坏。

换土(破碎石)垫层法、砂(碎)石桩(置换)法或采用预制钢筋混凝土桩穿越污染土层

污染土地基的处理要建立在污染土分级的基础上,一般情况下对严重腐蚀和中等污染土必须处理。



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