第一卷土方与基坑工程-土方工程2

第一卷土方与基坑工程-土方工程2内容摘要：

工填土 无固定颜色 砖瓦碎块、垃圾、炉灰等 夹杂物 显露于外，构造无规律 大部分变为稀软淤泥，其余部分为碎瓦、炉渣，在水中单独出现 一般能搓成 3mm土条，但易断，遇有杂质甚多时，就不能搓条 干燥后部分杂质脱落，故无定形，稍微施加压力即行破碎 淤泥 灰黑色有臭味 池沼中有半腐朽的细小动植物遗体，如草根、小螺壳等 夹杂物经仔细观察可以发觉，构造常呈层状，但有时不明显 外观无 显著变化，在水面出现气泡 一般淤泥质土接近于粉土，故能搓成 3mm土条 (长至少 30mm)，容易断裂 干燥后体积显著收缩，强度不大，锤击时呈粉末状，用手指能捻碎 黄土 黄褐两色的混合色 有白色粉末出现在纹理之中 夹杂物质常清晰显见，构造上有垂直大孔 (肉眼可见 ) 即行崩散而分成散的颗粒集团，在水面上出现很多白色液体 搓条情况与正常的粉质粘土类似 一般黄土相当于粉质粘土，干燥后的强度很高，手指不易捻碎 泥炭 (腐殖土 ) 深灰或黑色 有半腐朽的动植物遗体， 其 含量超过 60% 夹杂物有时可 见构造无规律 极易崩碎，变为 稀软淤泥，其余部分为植物根、动物残体渣滓悬浮于水中 一般能搓成1~3mm 土条，但残渣甚多时，仅能搓成 3mm 以上土条 干燥后大量收缩，部分杂质脱落，故有时无定形 GJ/QB1/102020 11 特殊土 的鉴别标准 (GJ/QB1/100052020) 151 湿陷性黄土 凡天然黄土在上覆土的重应力作用下，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破坏而发生显著附加下沉的黄土，称湿陷性黄土。 湿陷性黄土广泛分布于我国甘肃、陕西、黑龙江、吉林、内蒙、山东、河北、河南、山西、宁夏、青海和新疆等地。 黄土的特征 湿陷性黄土，又称大孔土，与其他黄土同属于粘性土，它具有以下特征： (1)在天然状态下，具有肉眼能看见的大孔隙，孔隙比一般大于 1，并常有由于生物作用所形成的管状孔隙，天然剖面呈竖直节理。 (2)颜色在干燥时呈淡黄色，稍湿时呈黄色，湿润时呈褐黄色。 (3)土中含有石英、高岭石成分，含盐量大于 %，有时含有石灰质结核 (通常称为 “礓石 ”)。 (4)透水性较强，土样浸入水中后，很快崩解，同时有气泡冒出水面。 (5)土在干燥状态下，有较高的强度和较小的压缩性，土质垂直方向分布的小管道几乎能保持竖立的边坡 ，但在遇水后，土的结构迅速破坏发生显著的附加下沉 (这种下沉通常叫湿陷 )，产生严重湿陷。 湿陷性黄土按湿陷性质的不同又分非自重湿陷性黄土和自重湿陷性黄土两种。 黄土的湿陷性，应按室内压缩试验，在一定压力下测定的湿陷系数 δs 来判定。 根据黄土的湿陷系数的大小，可按表 122 确定 湿陷性黄土地基的类别。 黄土的湿陷性判别 表 122 类别 非湿陷性黄土 湿陷性黄土 湿陷系数 δs δs≥ 一般根据计算自重湿陷量 Δzs(cm)，并结合场地地质条件和当地建筑经验综合判定。 根据计算的 Δzs 值，可按表 123 确定黄土场地的湿陷性类别。 黄土的自重湿陷性场地判定 表 123 类别 非自重湿陷性场地 自重湿陷性场地 计算自重湿陷量 Δzs≤7cm Δzs7cm 湿陷性黄土地基的湿陷等级，可根据基底下各土层累计的总湿陷 量 Δs(cm)和计算自重湿陷量 Δzs(cm)的大小等因素按表 124 判定。 土 方 工 程 12 湿陷性黄土地基的湿陷等级 表 124 湿陷类型 计算自重湿陷量 (cm) 总湿陷量 Δs(cm) 非自重湿陷性场地 自重湿陷性场地 Δzs7 7Δzs35 Δzs35 Δs30 30Δs60 Δs60 I(轻微 ) II(中等 ) — II(中等 ) II 或 III III(严重 ) — III(严重 ) IV(很严重 ) 注： 30cmΔs50cm，计算自重湿陷量 7cmΔzs30cm 时，可判为 II 级； Δs50cm，计算自重湿陷量 Δzs30cm 时，可判为 III 级。 (1)建筑结构措施 1)在山前斜坡地带，建筑物宜沿等高线布置，填方厚度不宜过大；散水坡宜用混凝土，宽度不宜小于 ，其下应设 15cm 厚的灰土或 30cm 厚的炉渣垫层，其宽宜超过散水 50cm，散水每隔 6~10m 设一条伸缩缝； 2)选择适应不均匀沉降的结构和基础类型 (如框架结构和墩式基础 )； 3)加强建筑物的整体刚度，如控制长度比在 3 以内，设置沉降缝，增 设 横墙、钢筋混凝土圈梁等； 4)局部加强构件和砌体强度，底层窗台下设置钢筋砖带 (一般用 3Φ8)，底层横墙与纵墙交接处用钢筋拉结，宽大于 1m 的门窗设钢筋混凝土过梁等，以提高建筑物的整体刚度和抵抗沉降变形的能力，保证正常使用。 (2)地基处理 1)垫层法 将基础下的湿陷性土层全部或部分挖出，然后用黄土 (或 2: 3:7 灰土 )，经过筛后，在最优含水量状态下分层回填夯实或压实；垫层厚度约为 ~ 倍基础宽度，控制土的干密度不小于 ，它能消除一定深度内 (一般为 1~3m)土的湿陷变形，改善土的工程性质，增加地基的防水效果，费用较低。 适于地下水以上进行局部或整片的处理。 2)重锤夯实法 将 2~3t 重锤，提到一定高度 (4~6m)，自由下落，一夯挨一夯如此重复夯打，使土 的 密度增加，减小或消除地基的湿陷变形，一般能消除 ~2m 厚土层的湿陷性。 适于地下水位以上，饱和度 Sr60%的湿陷性黄土进行局部或整片的处理。 3)强夯法 用 8t 以上的重锤，从 10m 以上高度自由下落，强力夯击土体。 一 般锤重 10~12t，落距10~18m 时，可消除 3~6m 深土层的湿陷性，并提高地基的承载能力。 适于饱和度 Sr60%的湿陷性黄土深层局部或整片的处理。 4)挤密法 是用机械 (人工或爆扩 )成孔的方法，将钢管打入土中，拔出钢管后在孔内填充素土或灰土，分层夯实，要求密实度不低于。 通过桩的挤密作用改善桩周上的物理力学性能，基本上 可 消除桩深度范围内黄土的湿陷性。 处理深度一般可达 5~10m，造价低。 适于地下水位以上局部或整片的处理。 5)预浸水法 利用黄土浸水后自重湿陷的特性，在施工前挖坑进行大面积浸水，水深不小 于 30cm，使土体产生自重湿陷，其稳定标准为最后 5d 的平均湿陷量小于 5mm，从而达到消除黄土的湿陷性。 本法需要足够水量，处理时间较长 (约 3~6 个月 )，同时应注意浸水对附近建筑物和GJ/QB1/102020 13 场地边坡稳定性的影响，要求其间距不小于 30m。 处理后还应进行专门性的勘察工作，重新评定湿陷等级，并采取相应的设计措施。 适于 III、 IV 级自重湿陷性场地 6m 以下的处理，6m 以上尚应采用垫层等方法处理，可处理土层厚度大于 10m、自重湿陷量 Δzs≥50cm 的场地。 6)灌筑 (预制 )桩基础 将桩穿透厚度较大的湿陷性黄土层，使桩尖 (头 )落于承 载力较高的非湿陷性黄土层上，荷重通过桩身和桩尖 (扩大头 )传到非湿陷性黄土层中。 桩的长度和入土深度以及桩的承载力，应通过荷载试验或根据当地经验确定。 处理深 30m 以内。 采用桩基需消耗材料较多，费用一般较贵。 适于基础荷载大，有可靠的持力层的处理。 (3)防水措施 1)做好总体的平面和竖向设计及防洪设施，保证场地排水畅通； 2)保证水池或管道与建筑物有足够的防护距离，防止管网和水池、生活用水渗漏； 3)做好屋面排水和地坪的防水措施。 (4)施工措施 1)合理安排施工程序，先施工地下工程，后施工地上工程；对体型复杂的 建筑物，先施工深、重、高的部分，后施工浅、轻、低的部分；敷设管道时，先施工防洪、排水管道，并保证其畅通； 2)临时防洪沟、水池、洗料场等应距建筑物外墙不小于 12m，在自重湿陷性黄土场地不宜小于 25m，严防地面水流入基坑或基槽内； 3)基础施工完毕，应用素土在基础周围分层回填夯实，至散水垫层底面或室内地坪垫层底面止，其压实系数不得小于 ； 4)屋面施工完毕，应及时安装天沟、水落管和雨水管道等，将雨水引至室外排水系统。 152 膨胀土 膨胀土是指粘粒成分主要由亲水性矿物组成，具在明显的吸水膨胀和失水 收缩性能的高塑性粘土。 多分布于我国湖北、广西、云南、贵州、河北、山东、陕西、江苏、四川、安徽、河南等地。 这种土的强度较高，压缩性很小，并有较强烈的胀缩和反复胀缩变形的特点，性质极不稳定，故也称胀缩性 土。 一般以根据野外特征，结合室内试验指标及建筑物的破坏特点进行综合判别的方法来定，其主要特征为： (1)多出现于二级及二级以上河谷阶地、垅岗、山梁、斜坡、山前丘陵和盆池边缘，地形坡度平缓，无明显自然陡坎。 (2)在自然条件下，土的结构致密，多呈硬塑或坚硬状态；具有黄红、褐、棕红、灰白或灰 绿等色；裂隙较发育，有竖向、斜交和水平三种，隙面光滑，有时可见擦痕，裂隙中常充填灰绿灰白色粘土，土被浸湿后裂隙回缩变窄或闭合。 (3)自由膨胀率 ≥40%；天然含水量接近塑限，塑性指数大于 17，多数在 22~35 之间；液性指数小于零；天然孔隙比变化范围在 ~ 之间。 (4)土中成分含有较多亲水性强的蒙脱石、多水高岭石、伊利石 (水云母 )和硫化铁、蛭石等，有明显的湿胀干缩效应，暴露在空气中，易干缩龟裂。 (5)低层建筑物成群开裂，裂缝上大下小，常见于角端及横隔墙上，并随季节变化而变化或闭合。 的膨缩潜势和等级 (1)膨胀土的膨胀潜势 膨胀土的膨胀潜势可按表 125 分为三类。 土 方 工 程 14 膨胀土的膨胀潜势分类 表 125 自由膨胀率 (%) 膨胀潜势 自由膨胀率 (%) 膨胀潜势 40δef65 65δef90 弱 中 δef90 强 注：自由膨胀率 (δef)由人工制备的烘干工，在水中增加的体积与原体积之比按下式计算： δef=VWV0V0 (14) 式中 VW—土样在水中膨胀稳定后的体积 (mL)； V0—土样原有体积 (mL)。 (2)膨胀土地基的胀缩等级 根据地基的膨胀、收缩变形对低层砖混房屋的影响程度，地基的膨胀等级，可按表 126分为 3 级。 膨胀土地基的胀缩等级 表 126 地基分级变形量 SC(mm) 级别 破坏程度 15SC35 35SC70 SC70 I II III 轻微 中等 严重 注：计算分级变形量时，膨胀率的压力取 50kPa。 膨胀土有受水浸湿后膨胀，失水后收缩的特性，故在其上的建筑物季节变化而反复产生不均匀的升降，可高达 10cm，使建筑物受到破坏。 这种破坏，使建筑物产生大量竖向裂缝，端部斜向裂缝和窗台下水平裂缝，内外山墙对称或不对称的倒八字形裂缝等；地坪上胀隆起，出现纵向长条和网格状裂缝，使建筑物开裂和损坏。 一般成群出现，尤以对低层平房带来极大的危害，往往不易修复。 (1)建筑 措施 1)选择场地条件简单、没有陡坎、地裂、冲沟不发育、地质分层均匀的有利地段设置建(构 )筑物。 2)建筑物体型力求简单，不要过长，并尽可能依山就势平行等高线布置，保持自然地形，避免大挖大填。 3)山梁处、建筑平面转折部位和高度 (荷重 )有显著差异部位、建筑结构类型 (或 基础 )不同部位，适当设置沉降缝分隔开，减少膨胀的不均匀性。 4)房屋四周场地种植草皮及蒸发量小的树种、花种或松柏等针叶树，减少水分蒸发。 较大树种宜远离建筑物 8m 以外，以避免水的集中。 (2)结构措施 1)基础适当埋深 ()或设置地下室， 以减少膨胀土层厚度，增加基础自重，使作用于土层的压力大于膨胀土的上举力，或采用墩式基础以增加基础附加荷重。 或采用灌筑桩穿透膨胀土层，并抵抗膨胀力。 2)采用对地基沉降不大敏感的结构，加强上部结构刚度，如设置地梁、圈梁，在角端和内外墙连接处设置水平钢筋加强连接等。 控制同一建筑地基土的分级变形量之差不大于35mm。 (3)地基处理措施 GJ/QB1/102020。