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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(》Si:4,O,10)(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810m2—/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1】0%、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1!20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·】10:H2:O,。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2μm《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170【时地基的分级变形量!小于15m》m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:100m《m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《
— 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
】。。 : 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20【0℃:。的高温?烘,烤引起?地基土大量失水【产生了5《3mm?的附加沉《降使总沉降量达【到,106mm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》
— 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《
! 胀缩等级为Ⅲ【级的地基其低层房】屋的变形量可能大】于,70:mm: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》3,。m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35—mm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;《
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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
!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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