3 基本!规定
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3.0.1 【 ,膨胀土?一般为黏性土就其黏!土矿物学来说黏土】矿物的硅氧四面体和!铝氧八面体的表面】都富存负《电荷并吸附着极性】水分子形成》不,同厚度?的结合水膜这是所】有黏:土吸水膨胀的共性】而蒙脱?石[(Mg·A【l)2(S》i4O10)(OH!)2·nH2O]】。是在富镁的微碱性】环境:中生成?的含镁和《水,的硅铝酸盐矿—物它:的比表面积》高达:8,。10m?2/g约为伊利石的!10倍蒙脱石不但具!有结合水膜增厚的膨!胀(俗称粒间膨胀】。),而且具有伊利石、】高,岭石、绿泥石—等,矿物所没有的极为】显著的晶格间膨胀国!外的研究表明蒙【脱石的含水》量在10%、—29.5%和59】%的d(00—1,)晶面间距分别【为11.2、1【5,.1和17.8当蒙!脱石加水到呈胶体时!其晶面间距可达20!A左右而钠蒙脱石在!淡水中的《晶面间距可达—12:0体积增大》10倍因此蒙脱石】的含量决定着—黏土膨胀《。潜势的强弱这与Na!2SO4在一定温】度下:能吸附10个水分子!形成Na《2SO4·1—0H2O《的,盐胀性有着本—质的区别《黏土的膨胀不仅【与蒙脱?石含量关《系密切而且与其【表面吸附的》。可交换?阳离子种类有关钠蒙!脱,石比钙?蒙脱石?具有:。。。更大的膨胀潜势就是!一个例证
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》 2》0世纪80》年代“膨胀土地【基设计”《课题组以《及近期曲永新研究员!等人的研究表明【我国膨胀土的分【布广矿物《成分复杂多变土中小!于,2μm的《黏粒含?量一般大于3—0%作为膨》胀性矿物的》蒙脱:石常以混层》的形式出《现如伊利石/蒙【脱,石、:高岭:石/蒙脱石和绿泥石!/蒙脱石等》。而混层比(即—蒙脱石占混层矿【物总数的百分数【)的:大小决定着膨胀潜势!的强弱
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】所谓综合判》。定并非多指标—判定:而是根据自由膨胀率!并综合工程》地质特征和房屋开裂!破坏形态作多因素】判定膨胀土》地区的?工程地质特征和【房屋开裂破坏—形态是地基土长期胀!缩往复循环变形【的表征是膨胀土【固有的属性》在一般地基上罕【见
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《 自由膨胀【率是干?土颗粒?在无结?构力影响时的膨【胀特性指标且较为直!观试验方《法简:。单易行大量试验研究!表明:。自由膨胀率》与土的?蒙脱石含量》。和阳离子《交换量有较好的相】。关关系见图1—和图2图中的试验数!据是全国有代表性】膨胀土?的试验资料的—统计分析结果试验】用,土样都是在不同开】。裂破坏程度房屋的附!。近取:得其中尚《有一般黏《土,和红黏?土
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【 当自由膨胀!率小:于40%、》蒙脱:石含量小于7%、阳!离子交换量小于1】70时?地基的?分级:变形:量小于1《5mm低层砌—体结:构房屋完好或有【少量微小裂缝可【判为非膨胀土;当】土的自由《膨胀率大于90%、!。蒙脱石含量大—于22%《、阳离子交》换,量大于?340?时地基的分级变形量!可能大于70m【m房屋会严重开【裂破坏裂缝》宽度可达《。100mm以上本规!范附录A和表A.】0.1以及第4【.3.3条和第4】.3.4条就是【。根据上述资料—制定的
! 《我国幅?员辽阔膨《胀土的成因类型和矿!物组成复杂对—膨胀土胀缩》机理:的研究和认识尚【处于逐步《提高、统一认—识的阶段本》规范对膨胀土—的判定?及其指标《的选取着重》于建:筑工程的《工,程,意义而非拘泥于土质!学和矿物学的理论分!析,矿物和化学》分析费用高、时间】长一般试验室难【于,承担当工《程的规模大、功能】要求严格《且对土的膨胀性能有!。疑问时可按本规【范附录A的规定通】。过矿物和化》学分析?。进一步验证》确认
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3.0.【。2, :膨,胀土上建筑物的地基!基础设计等级是根】据下列因素确定【的
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? 1)》 建筑《物的建筑规模—和使用要求;
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【2) 场地工程地!质特征?;
【 3)— , 诸多环《。境因素?影响下?地基产生往》复胀缩变形对—建筑物所造成的危】害程度等
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: 本规范表】3,.0:.2的甲级建筑物】中覆盖面积大—的重要?工业与民用建筑物】系指规模面积大【的生产车间和大型】民用公共《建筑(如展览馆、】体育场馆、火车站、!机场候机《楼和跑道等)由于占!地面积大膨》胀土中的水分变化受!“覆盖效《应”影?响较大大面积的建】。筑,覆,盖基本上隔》绝了大?气降水和《。地面蒸发对土—中水分变化的—影响在室内外和土】中上下温度和—湿度梯度《的,。驱动下水《分向建筑物中—部,区域迁?移并集聚而导—致结构物的隆起;而!在建筑物四》周受气候变化的影】响较:大结构会产》生较大?幅度的升降位移【上,述中部区域的隆起和!四,周升降位移是不均】匀的幅度《达,到一:定的程度将导致建筑!结构产生难于承【受,的次应力而破—坏再者大型结—构跨度大结构形式】往往是?新型的网架》或壳体屋盖和组【合,柱对基础差异升降】位,。移要求严格且—适应能力较差容易遭!到破坏或影响正常使!用
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《 用》水量较大的湿润车】间如自?来水:厂、:污水处理厂和造纸】、纺织印染车—间等:大型的储水》构筑:。物须采取严》格的防水措施以防】止长时间《的跑冒滴漏》导,致土:中水分?增加而?产生过大的膨胀变形!;而烟囱、》炉、窑由《于长:期的高温《烘烤会导致基础下】部和周围的土—体失水?收缩如?有一:。炼焦:。炉三面环绕的烟道】长期经受《200℃的高温烘】烤引:起地基土大量失水】产生了53m—m的附加《沉降:。使总沉?降量:达,到106《m,m差异?沉降79《mm基础底》板出现多条裂缝长】期工作在《低温或负温条—件下的冷藏、—冷冻库?房等建筑物与环境温!。度差异较大在—温度梯度驱动下水分!向建筑物《下的土体转移—引起幅度较》大的:不均匀膨胀变形使房!屋开裂而《。。影响使用设计时【必须采取《保温隔热措》施
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》 精密仪器仪表制】。造和使用车间、测绘!用,房以:。及高温、高压和易燃!、易爆的化工—厂、核?电站等的生产装置】和管道等设施或【鉴于生产《工艺和使用精—度需要或因为—安全防?护对建筑《地基的总变》形和差异变形要【求极为严格》地基基础设计必须采!取相:应的对策
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位【于坡地上的房屋【其临坡?面的墙体变形与【平,坦场地?有很大差《异由于坡地临空面】大土中水分的变化】对大:气降水和蒸》发的影响敏感房屋平!均变形和差异变【形的幅度大于—平坦场地《地基的变形特点【除有竖向位移外还】兼有较大的》水平位移当土中水分!变化较大时这种【水平位?移是不可逆的—因此坡地《上房屋开裂》破坏程度比平坦场】地严重?将建于坡地上—的重:要建筑物(如纪念性!建筑、高档民用房】屋等)的地基基【础设计?等级列?。为甲级?
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】 胀缩等《级为Ⅲ级的地基其低!层房屋的变形—量可:能大于7《。0mm设计》的技术难度和处理】费用较高有时—需采取多种措施综】合治理必要时还【。需要在加强上部【结构刚度的同时采用!。桩基础膨胀土地区的!挡土结构《当高度不《。大于:3m时只要符合【本规范第5.4.】3条的构造要求【一般都是安全—的这:是总结建筑经验的结!。果对于高度》大于:3m的挡土》结构在设计计—算时:要考虑?土中裂隙发育程度】和土体?遇水膨胀后抗—剪强度?的降低并考》虑水平膨胀力的影响!因此在计算参—数和滑裂面选取以及!水平膨胀力取值【等方:面的技术难》度高需进行专门研究!对于:膨,胀土地区深基坑的支!护设计存在同样【的问题?需要认真应对
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— :本规范表3.0.】。2中地基基》础,设计等级为丙级的建!。筑物由于《。场地平坦、地基条件!简单均匀且地—。基土:的胀缩等《级为Ⅰ级其最大【变形幅度一般小于】35mm只》要采取?一些简单的》预防措施就能保证其!安全和正常》使用
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建—筑物:规模和结构形式【。繁多影响膨胀土地】。基变形的因素复杂】技术难度高设计时】应根据建筑物和【。。地基的具《体情况确定其设计】等级本规范表3.】0.2中《未包含的《内容应参考》现行国家《标准建筑地基—基础设计规范GB !5,0,00:7中有关《的规定执行》
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《3.0?.3 根据建【筑物地基基础设计等!。级及长期荷载作用】下地基胀缩》变形和压缩变形对上!部结构的影响程度本!条规定了膨胀土地基!的,。设计原则
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1!), 所有建筑物【的地基?计,算和其他《地基:。一样必须满足—承载力的要求这是】保,证建筑物《。稳定的基本要求
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2) ! 膨胀土上》的建筑物遭受开裂破!坏多:为砌体结构》的低层房屋》四层以上的建—筑物很少《。有危害产生低层【砌体结构的房屋一般!整体:刚度和强度较差基础!埋深较浅土中水分】变化容易受环境因素!的影响长期》往复:的不均匀《胀缩变形使结构遭】受正反两个方—向的挠曲变形作【用即使?在较小的位移幅【。。度下:也,常可导致建筑物【的破坏且难》于修复因此膨—胀土地基《的设计必须按变形计!。算,控制严格控制地基的!变形量不《超过建筑物地基允许!的变形值这对下列】设计等级《。为甲:、乙级的建筑物【尤为重要
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》 : : : ,(1) 建筑规【模大:的建筑物;
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! (:2,) 使用要》求严格的建筑—物;
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!(3:) :建筑场?地为坡地和地基条件!复杂的建筑物
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《 ? 对于高重建筑物作!用,于地基主要受力层】中的压力大于土的】膨胀力时《地基变形主要—受土的?。压缩变形和可能【的失水收《。缩变形控制应—对其:压缩变形和收缩变】形进行设计计算【。。
! 3:) 对于设计【等级为丙级》的建筑物当其地【基条件简单荷载差】异不大且采》取有效?的预防胀缩措—。施时可不做变—形验:算
【 : 4) 建造】于斜:坡及:其邻:。近的建筑《物和经?常受:水平荷载作用—的高层建筑》以及挡土结构的失稳!是灾难性《的建筑地基和—挡土结构的》失稳一方面是由于荷!载过大土中》。应力超过《土体:的抗剪?。强度引起的必—须通过设计计算【予以保证;另一方】面土:中水的?作用:是主要的外》因所谓“十滑九水】”对于膨胀土—地基来说更为贴【切水不但导致土【。体膨:胀而:使其抗剪《强度降低同时也产生!附加的水平膨—胀力设计时应考【虑其影响并》采取防水保湿—措施保持土中—水分的相对平—衡,
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3:.0:。.6 ? ,本条规定地基基础设!计,。等级为?甲级:的建:筑物应进行》长期的升《降和水平位移观测其!目的是为建筑物【后期:的维护管理提供指】导同时也《。为地区的膨胀土【研究:积累经验《与数据
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