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·Al)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—81:0m2/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(?0,01:)晶面间距》分别:为11.2》、15?。.1和?17.8当》。蒙脱石加水到呈【胶体:时其晶面间距—可达20A左—右而钠蒙脱石—在淡:水中的晶《。面间距可达120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【Na2SO4在一定!温度下能吸附—10个水分子形【成Na2SO4·1!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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20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2μ》m的黏粒含》量一般大于》30%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
! , 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17》0时地基《的分级?变形量小于15mm!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2:2%、阳离》子交换量《大于340时—地基的分级变—形,量可能大于70【。mm房?屋,会严重开《裂破坏裂缝宽—度可达100—。mm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
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— 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】;
【 2) 】场地工?程地:质特征;
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《 : ,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53mm】的附:加沉:降使总沉《降量达到1》06mm差异—。沉降79mm—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70mm】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
】 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 50007】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!
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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?
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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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