第十二章區(qū)域性地基詳解第一頁，共32頁。濕陷性黃土分類：濕陷性黃土自重濕陷性黃土受水浸濕后，在上覆土層自重應(yīng)力作用下發(fā)生濕陷

非自重濕陷性若在自重應(yīng)力作用下不發(fā)生濕陷，而需在自重和外荷共同作用下才發(fā)生濕陷

第12章區(qū)域性地基第二頁，共32頁。濕陷性黃土分布：在我國，它占黃土地區(qū)總面積的60%以上，約為40萬km2，而且又多出現(xiàn)在地表淺層，主要分布在黃河中游山西、陜西、甘肅大部分地區(qū)以及河南西部，其次是寧夏、青海、河北的一部分地區(qū)，新疆、山東、遼寧等地局部也有發(fā)現(xiàn)。

第12章區(qū)域性地基第三頁，共32頁。濕陷性黃土濕陷的原因

：1.水的浸濕：由于管道（或水池）漏水、地面積水、生產(chǎn)和生活用水等滲入地下，或由于降水量較大，灌溉渠和水庫的滲漏或回水使地下水位上升等原因而引起。2.黃土的結(jié)構(gòu)特征：長期的干旱使土中水分不斷蒸發(fā)，可溶鹽逐漸濃縮沉淀而成為膠結(jié)物。增強(qiáng)了土粒之間抵抗滑移的能力，阻止了土體的自重壓密，于是形成了以粗粉粒為主體骨架的多孔隙結(jié)構(gòu)。3.物質(zhì)成分：黃土中粒徑大于0.05mm的顆粒較多，膠結(jié)物多呈薄膜狀分布，骨架顆粒多數(shù)彼此直接接觸，結(jié)構(gòu)疏松，強(qiáng)度低而濕陷性強(qiáng)。

第12章區(qū)域性地基顆粒以粗粉粒為主土粒間為膠結(jié)物第四頁，共32頁。第12章區(qū)域性地基濕陷過程結(jié)合水膜增厚鍥入顆粒之間土?；虼罂紫稖p少黃土受水浸濕結(jié)合水聯(lián)結(jié)消失，鹽溶于水骨架強(qiáng)度隨著降低結(jié)構(gòu)迅速破壞第五頁，共32頁。濕陷性黃土濕陷的影響因素：1.黃土中顆粒的組成和分布：粘粒含量多，并且均勻分布在骨架之間，起膠結(jié)物的作用，會(huì)使?jié)裣菪越档筒⑹沽W(xué)性質(zhì)得到改善。2.黃土中的鹽類：如以較難溶解的碳酸鈣為主而具有膠結(jié)作用時(shí)，濕陷性減弱，但石膏及易溶鹽的含量愈大時(shí)，濕陷性增強(qiáng)。粘粒可以改善濕陷性石膏及易溶鹽，使?jié)裣菪栽鰪?qiáng)第12章區(qū)域性地基第六頁，共32頁。第12章區(qū)域性地基黃土地基的濕陷性評價(jià)：1）濕陷系數(shù)δs濕陷系數(shù)δs值來進(jìn)行判定黃土是否具有濕陷性。式中：hp––天然狀態(tài)土樣，加壓至一定壓力p后，下沉穩(wěn)定后的高度；––加壓穩(wěn)定后土樣，浸水作用下，下沉穩(wěn)定后的高度；h0––

土樣原始高度。原狀土樣室內(nèi)壓縮試驗(yàn)第七頁，共32頁。在壓力P下浸水壓縮曲線

我國《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GBJ25-90）按照國內(nèi)各地經(jīng)驗(yàn)采用s=0.015作為濕陷性黃土的界限值，s≥0.015定為濕陷性黃土，否則為非濕陷性黃土。濕陷性土層的厚度也是用此界限值確定的。濕陷性判定一般認(rèn)為s<0.03為弱濕陷性黃土，0.03<s≤0.07為中等濕陷性黃土，s>0.07為強(qiáng)濕陷性黃土。

壓力p取實(shí)際土壓力；對于一般建筑物，自基底算起，10m以上用200kpa，10m以下用其上覆土的飽和自重應(yīng)力第12章區(qū)域性地基第八頁，共32頁。濕陷類型的劃分《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》用計(jì)算自重濕陷量zs來劃分兩種濕陷類型的地基，zs(cm)按下式計(jì)算哪兩種？？？式中：0——根據(jù)我國建筑經(jīng)驗(yàn)，因各地區(qū)土質(zhì)而異的修正系數(shù)。zsi——第i層地基土樣在壓力值等于上覆土的飽和自重應(yīng)力時(shí)，試驗(yàn)測定的自重濕陷系數(shù)；hi——地基中第i層土的厚度(m)；n——計(jì)算總厚度內(nèi)土層數(shù)。

zs≤7cm為非自重濕陷性黃土，zs>7cm

為自重濕陷性黃土。第12章區(qū)域性地基第九頁，共32頁。黃土地基的濕陷等級判定濕陷性黃土地基的濕陷等級，用地基內(nèi)各土層濕陷下沉穩(wěn)定后所發(fā)生濕陷量的總和Δs（總濕陷量）來衡量。式中：

δsi——第i層土的濕陷系數(shù)；

hi——第i層土的厚度；

β——考慮地基土測向擠出和浸水幾率等因素的修正系數(shù)。我們剛講過奧

基底下5m深度內(nèi)取1.5；5m以下，在非自重濕陷性黃土場地，可不計(jì)算；在自重濕陷性黃土場地，可按β0取值。第12章區(qū)域性地基第十頁，共32頁。Ⅳ（很嚴(yán)重）Ⅲ（嚴(yán)重）—△s..>60Ⅲ（嚴(yán)重）Ⅱ或ⅢⅡ（中等）30＜△s≤60—Ⅱ（中等）

Ⅰ（輕微）△s≤30△zs..>357＜△zs≤35△zs≤7自重濕陷性場地非濕陷性場地計(jì)算自重濕陷量總濕陷量濕陷性黃土地基的濕陷等級應(yīng)根據(jù)基底各土層累計(jì)的總濕陷量和計(jì)算自重濕陷量的大小等因素判定：再根據(jù)總濕陷量判定濕陷等級先根據(jù)自重濕陷量判斷場地類型第12章區(qū)域性地基第十一頁，共32頁。1）防水措施：采取一定工程措施，防止雨水或生產(chǎn)用水滲入浸濕地基。

2）結(jié)構(gòu)措施：結(jié)構(gòu)形式盡可能采用簡支梁等；對不均勻沉降不敏感的結(jié)構(gòu)，加大基礎(chǔ)剛度使受力較均勻；對長度較大且體形復(fù)雜的建筑物，采用沉降縫將其分為若干獨(dú)立單元。

3）地基處理措施：采用地基處理措施破壞濕陷黃土的大孔結(jié)構(gòu)，消除地基濕陷性的方法。濕陷性黃土地基的工程措施第12章區(qū)域性地基第十二頁，共32頁。1.灰土或素土墊層：將基底以下濕陷性土層全部挖除或挖到預(yù)計(jì)深度，然后用灰土（三分石灰七分土）或素土（就地挖出的粘性土）分層夯實(shí)回填。2.重錘夯實(shí)及強(qiáng)夯法

重錘自由落下一定高度，錘擊地基土，可消除一定范圍內(nèi)土層的濕陷性。3.石灰土或二灰（石灰與粉煤灰）擠密樁

用打入樁、沖鉆或爆擴(kuò)等方法在土中成孔，然后用石灰土或?qū)⑹遗c粉煤灰混合分層夯填樁孔而成（少數(shù)也有用素土），用擠密的方法破壞黃土地基的松散、大孔結(jié)構(gòu)，達(dá)到消除或減輕地基的濕陷性。常用的地基處理措施第12章區(qū)域性地基第十三頁，共32頁。§12.3膨脹土地基膨脹土：指黏粒成分主要由親水性礦物組成，同時(shí)具有顯著的吸水膨脹和失水收縮兩種變形特性的黏性土；它一般強(qiáng)度較高壓縮性較低。第12章區(qū)域性地基第十四頁，共32頁。膨脹土的一般特征1）粒徑小于0.002mm的膠體含量≥20%；2）液限ωL≥40%；塑性指數(shù)Ip≥17,在22～35之間。3）自由膨脹率≥40%。膨脹土的分布廣西、云南、湖北、安徽、四川、河南、山東等20多個(gè)省、自治區(qū)、市均有膨脹土。國外也一樣，如美國，50個(gè)州中有膨脹土的占40個(gè)州，此外在印度、澳大利亞、南美洲、非洲和中東廣大地區(qū)，也都有不同程度的分布。

第12章區(qū)域性地基第十五頁，共32頁。膨脹土的危害膨脹土具有顯著的吸水膨脹和失水收縮的特性。建造在膨脹土上的建筑物，隨季節(jié)性氣候的變化會(huì)反復(fù)不斷的產(chǎn)生不均勻的升降，而使房屋破壞。膨脹土地基上，房體開裂。第12章區(qū)域性地基第十六頁，共32頁。影響膨脹土脹縮特性的主要因素

內(nèi)在機(jī)制

外界因素

1.礦物成分：蒙脫石和伊利石，尤其是蒙脫石，比表面積大，在低含水量時(shí)對水有巨大的吸力

2.微觀結(jié)構(gòu)：面——面連接的疊聚體是膨脹土的一種普遍的結(jié)構(gòu)形式，具有很大的吸水膨脹和失水吸縮的能力水分的遷移是控制土脹、縮特性的關(guān)鍵外在因素。

第12章區(qū)域性地基第十七頁，共32頁。膨脹土的脹縮性指標(biāo)

1.自由膨脹率ef

人工制備的磨細(xì)烘干土樣，經(jīng)充分吸水膨脹穩(wěn)定后，增加的體積與原體積的比值ef稱為自由膨脹率。

用于初步判定是否是膨脹土注意：自由膨脹力是在無結(jié)構(gòu)力影響下的結(jié)果第12章區(qū)域性地基第十八頁，共32頁。2.膨脹率ep

膨脹率ep表示原狀土在側(cè)限壓縮儀中，在一定壓力下，浸水膨脹穩(wěn)定后，土樣增加的高度與原高度之比，表示為：

膨脹率用來評價(jià)地基脹縮等級，計(jì)算膨脹土地基變形量，測定膨脹力。

第12章區(qū)域性地基第十九頁，共32頁。3.線縮率e和收縮系數(shù)λs線縮率e：指土的豎向收縮變形與原狀土樣高度之比。

式中：h0––土樣的原始高度，mm；

hi––某含水量wi時(shí)的土樣高度，mm。第12章區(qū)域性地基第二十頁，共32頁。

隨含水率減小，線縮率δs增大。線縮率與含水量關(guān)系曲線cd階段：直線段，土的微縮階段bc階段：土的收縮過渡階段ab階段：直線段，土的收縮階段利用收縮曲線直線收縮段可求得收縮系數(shù)s

w2w1δs（%）δs1δs2ΔδsΔwabcd第12章區(qū)域性地基第二十一頁，共32頁。

膨脹土的判別《膨脹土規(guī)范》中規(guī)定，凡具有下列工程地質(zhì)特征的場地，且自由膨脹率ef≥40%的土應(yīng)判定為膨脹土。

1）裂隙發(fā)育，常有光滑面和擦痕，有的裂隙中充填著灰白、灰綠色粘土。在自然條件下呈堅(jiān)硬或硬塑狀態(tài)；；

2）多出露于二級或二級以上階地、山前和盆地邊緣丘陵地帶，地形平緩，無明顯自然陡坎；3）常見淺層塑性滑坡、地裂，新開挖坑（槽）壁易發(fā)生坍塌等；4）建筑物裂縫隨氣候變化而張開和閉合。第12章區(qū)域性地基第二十二頁，共32頁。地基土的膨脹變形量se計(jì)算

計(jì)算膨脹變形量的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，3層及3層以下建筑物，可采用0.6；基礎(chǔ)底面下第i層土在該層土的平均自重應(yīng)力與平均附加應(yīng)力之和作用下的膨脹率，由室內(nèi)試驗(yàn)確定，%；第i層土的計(jì)算厚度，mm；自基礎(chǔ)底面至計(jì)算深度zn內(nèi)所劃分的土層數(shù)第12章區(qū)域性地基第二十三頁，共32頁。膨脹土地基評價(jià)

地基分級變形量se/mm

級別

破壞程度15≤se＜35

Ⅰ

輕微

35≤se＜70

Ⅱ

中等

se≥70Ⅲ

嚴(yán)重

《膨脹土規(guī)范》規(guī)定以50kPa壓力下測定的土的膨脹率，計(jì)算地基分級變形量，作為劃分脹縮等級的標(biāo)準(zhǔn)第12章區(qū)域性地基第二十四頁，共32頁。膨脹土地基工程措施設(shè)計(jì)措施1、建筑體型簡單，增設(shè)沉降縫；2、加強(qiáng)隔水、排水措施；3、要求嚴(yán)格的建筑物，采用地面配筋或地面架空；4、加強(qiáng)建筑物的整體剛度；5、增大埋深。施工措施1、施工中盡量減少地基中含水量的變化；2、盡量避免在坡坎上施工；加快施工速度雨季施工應(yīng)采取防水措施第12章區(qū)域性地基第二十五頁，共32頁。巖溶第12章區(qū)域性地基巖溶（碦斯特）：它是石灰?guī)r、泥灰?guī)r、白云巖、大理巖石膏、巖鹽層等可溶性巖石受水的化學(xué)作用而形成的溶洞、溶溝、裂縫等奇特的地面及地下形態(tài)的總稱。

我國巖溶的分布很廣：其中黔、桂、川、滇等省最為廣泛；§12.4巖溶、土洞和紅粘土地基第二十六頁，共32頁。第12章區(qū)域性地基第二十七頁，共32頁。第12章區(qū)域性地基巖溶發(fā)育的條件主要受巖性、裂縫、斷層以及可溶性不同的巖層接觸面控制。巖溶分布常具有帶狀和成層性第二十八頁，共32頁。第12章區(qū)域性地基

巖溶地基穩(wěn)定性評價(jià)和處理措施

首先要了解巖溶的發(fā)育規(guī)律、分布情況和穩(wěn)定程度。其次要查明溶洞、暗河、陷穴的界限；以及場地有無出現(xiàn)涌水、淹沒的可能性。第二十九頁，共32頁。第12章區(qū)域性地基土層土洞形成的要素：巖溶的存在水的活動(dòng)建筑物地