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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(》Si4O10)(O!H)2·《nH2?。O]: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810m!2/:g,约为伊利石的1【0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【(001)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1《0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N》a2SO4》·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》2,μm: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
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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17【0,时地基的分级变形】量小:于15?mm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?7,0m:m房屋会《严重开裂破坏裂缝宽!度可达10》0mm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;
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—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106》mm差异沉降79m!m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
【 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—0m:m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 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;
! : —(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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