4.—3 场地与地基】评价:
】4.3.《。1 膨胀土场地】的综合评价是工程】实践经验的》。总结:包括工?。程地质?特征、自由》。膨胀率及场地复杂】程度三个方面工程】地质特征与自—由膨胀率是判别【膨胀土的主要—依据但都不是唯一的!。最终的决定因素【是地基的分级变【形量及胀缩的循【环变形特性
【。
在!使用本?规范时应特》别注:意收:缩性强的《土与膨胀土》的区分膨胀土的【处理措施有些不适于!收缩性强的土—如地面处理、基础埋!深、:防水:处,理等方?面两:者有很大的差别对】膨,胀土:而言既要防》止收缩又要防止【膨胀:
:
:
: 此外膨胀】土分布的规律—和均匀性较差在【一栋建筑物场地内】有的属膨《。胀土有的不属—膨胀:土有些地层上层【是非膨胀土而下层是!膨,胀土在一《。。个场区内这种—例子更多因此对【工程地质及土的【。膨胀:潜势和地基的胀缩等!级进行?分区具有重》要意义
《
》4.3.2 【在场地类别划分上没!有采用现行》国家标准《岩土:工程勘?察规范GB 5【0,021?。规定的三《个场地等级一级【场地(复杂场地)】、二级场地(中等复!杂场地)《和三级场地》(简:单场地)而采用平坦!场地和坡《地,场,地膨胀土地区自【然坡很缓超过14】。°就有蠕动和—滑坡的现象同时【大于5°坡上的建筑!物,变形受坡的影响而沉!降量:也较大房屋损坏严】重处理?费,用,较,高为使设计》施工人员明》确膨:。胀土坡地《的危:。害,。及治理方法》的特别要求将三级】场地(简单场地)划!为平坦场地将二级】场地(中等复—杂场地)和一—级场地(复杂场【地)划?。为坡:地场地膨《胀土地区坡地的坡度!。大于14《°已属于不良地形】处理费用《太高一般《应避开建议在—一,。般,情,况下不要将》建筑物布置在—大于14°的坡【地上
】。。 场地类别划!。分的依据膨胀土固有!的,特性是胀缩变—形土的含水量变化】是胀缩变形》的重要条件自然【环境不同对土的【。含水量影响》也随:之而异必《然导致胀《缩变:形的显著区别平坦】场地和坡地场—地,处于不同的》。地形地?貌单元上具》。有各自的自然—环境便形成了独自】的,工程地质条件根据】对我国膨《胀土分?布地:。区的8个省、9【个研究点的调—查从坡地场地上【房屋的损《坏程度、边坡变形和!斜坡上?的房:屋变形?特,点等来说明将其划分!为,两类场地的必—要性
?。
】 1) 》坡地场地
—
】 (1—。) 建筑物损—坏普遍?。而严重两次调—查统计?。见表:1
:
》。。 表1《 坡地上《建筑物损坏情况调查!统计
【
—
【。 : (2) 》边坡变形《特点
】 ?。 : 湖北郧】县人民法院附—近的斜坡上》。曾布置了2》个,剖面的变形》观测点测点布—置见:图3观测《结果列?于表2从观测—结,。果来看在边坡上的各!。。测点不但有升降变】形,而且有水平位移;升!降变形幅度和水【平,位移量都《以坡面?上的:点最大随着离坡面】距离的增大而—逐渐减小;》当,其离坡面1》5m时尚有9mm】。。的水平位《移也就是《说边坡?的影响距离至少【在,15m左右;水平位!移的发展导致坡肩】地裂的产生》
【
,
图》3 湖北《。郧县人民法院—边坡变形观测测点布!置示意?
《
表?2 湖北郧县人民法!院,边,坡观测结果》
—
:
:
】 注1.—“+”表《示位移量增大“-”!表示位移量》减小;
—
— ? 》 2.测点—“边1”~“—边2”间有》一条地?裂
】 】(3:)坡地?。。场地上建筑物变形】特征
! , : 云【南个:旧东方红农场—小学:教室及个旧冶炼厂】5栋家属宿舍均处】于5°~12°的边!坡上7年的升降观测!发现临坡面的变【形,与时间关《系曲线?是逐年?渐次下降《的非临坡面基—本,上是波状《升降观测结果列于】。表3从观《测结果来看临坡面观!测点的?变形幅度是非临【。坡面的1.》3,5倍边坡的影响加】剧了建筑物临坡【面的变形从》而导致建筑物—的损坏?
?
表—3 云《南个旧东方红农【场等处5°~—12°边坡上建筑】物升降变《形观测结果
】
》
— 【 表3中Ⅰ】1栋建筑《物地形坡度为5°】一面临坡《无挡土墙;》Ⅱ2~Ⅱ5栋建筑】物地形坡度为1【2°Ⅱ3~Ⅱ5栋】两面临坡Ⅱ》。2栋一面临坡有挡】土墙
【
? 《 (4《)上述调查结—果揭示了坡地场【地的复杂性说—明坡地场地有其独特!的,工程地质《。条件
】
,
图—4 坡地场地上的建!筑物地质剖面—示意
! :。。 》 ① 地【形,地貌与地《质组成?结,。构密切相关》。。一般情况下地—质,组成的?成层性基《本与山坡一致建筑物!。场地选?择在:斜坡:时场地平整挖填【后,地基往往不》均匀见图4》由于地?基土的不均匀土【的含水量也》就有差异在这种【情况下建筑物建成】后地基土的含—水量:与起始状态不一【致在新的环境—下重新平《衡从而产生土的不均!匀胀缩?变形对建筑物产生不!利,的影响
!。 《 【。 ②坡地场地切坡平!。整后在场地的前【缘形成陡坡或土坎】土中水的《蒸发既有坡肩—蒸发也有临空的【坡面蒸发鉴于两面】蒸发和?随距蒸发面的距【。离增加?而蒸发逐渐减弱的状!况边坡楔形干燥区呈!近似:三角形(坡脚至【坡肩上一点的连【线与坡肩与坡面【形成的三《角,形)若山坡上冲沟发!育而遭受切割时【就可能?。形成二向坡或三【向坡楔?形,干燥区也相应地增加!蒸发作用是如此雨】水浸润?作,用同样如此两者【。。比较以蒸发作—用最为显《著边坡的影》响使坡地场地楔形】干,。。燥区内土的含水【量急剧变化东方红】农场小学教室边坡地!带土的含水》量,。观测结果《表明楔形干燥—区内土的《含水:量变:。化幅度为4》.,7,%~8.4%楔【形干燥区外土的【含,水,量变化幅度》为1.7%~3【.4%前者是后者的!(2.21~3.3!6)倍由于楔—形干:燥区:内土的含水量变化】急剧:导致建筑物临坡面】的,变形是非临坡面的】1.35倍(—表3)?这,说明:边坡对建筑物影响的!复杂性?
《
》 ? ③【场地:开挖边坡《形,成后由于土的自重】应力和土的回—弹效应坡体》内土的应力要重新分!布坡肩处《产生张力形成—张力带;坡脚处最】大主应力方向—产生旋转临空面附近!最小主应力》急剧降?低在坡面上降为【“0”有时甚至转】变为拉?应力最?大最小主应力差相】应,而,增形成坡体内最大】的剪:力区
?
— 【膨胀土边《坡当其土因受雨水】浸润:而膨胀时《土的自?重压力对竖向—变形有一定的制【约作用但坡体内的】侧向应力《有愈靠近坡》面而显著降低和在】临空面上降至“【0”的特点在—此种应力状态下【加上膨胀引起的侧向!膨胀力作用坡体【变,形便向?坡,外发展形成较—大的水平位移同时】坡体内土体受水【浸润抗剪《。强度大为衰减坡顶处!的,张力带必将扩—展坡:脚处剪应力区—的应力更《加,集中更加促使边坡】的变:形甚至演变成蠕动和!。。塑性:滑坡:
》。
: 2)平坦【场地
】 :。 平坦场地—的地形地貌简—单,地,基土相?对较为均匀地—基水分蒸发是单向的!形,成与坡地场地工程地!质条件大不相同的特!点
—
《 ,3)综上《所述:平坦场地与坡地场地!具有不同的》工,。程地质?条件为便于有针对地!对坡地场《地地基采取相—应可靠、经济—的处理措施把建筑场!地划分为平》坦场地和坡地场地两!类是必要的
】
,
4.《3,.3 当土的自】由,。膨胀率?大于等于《40%时应》。按本规?范要求进行勘察【、设:计、施工和维—护管理?。某些特殊《地区也可根》据,本规范划分膨胀土】的原则?。作出具体的规—定
》
规范】还重申不应单纯按成!因,区,分是否为膨胀土例如!下蜀纪黏《土在:武昌青山地区属【非膨胀土而合肥【。。地区则属《膨胀土;红黏土【有的属于膨胀土【有的:则,。不属于膨胀土因【此划分场《区地基土的》胀缩等级具有重要】的工:。程意:义,
—4.:3.7? 为?。研究膨胀土》。地基的承载力问题】在全国不同》自然地质条件的有代!表性:的试验点进行了65!台载:荷试验、《8,5台旁压试验、6】4孔标准贯》。入试:验以及87组—室内抗剪强度试验】试图:经过统计分析—找出其?。规律但因我国膨胀】土的成因类》型多土质复杂—且,不均所得结果—离散性大因此—很难给出一个较为】统一的承载力表对】。于一般?中低:层房屋由于其荷载】较轻在进《行初步设计的—地基计算时》可参考表4中的数值!
—表4: 膨胀土地基承载】力特征值fak(k!Pa:)
】
?
? 表4—中含水?比,为天然含水量与液】限的比值;》表4:适用于基《坑开挖时土》。的天然?含水:量小于等于勘察取土!试验时土《的天然含水量—
! 鉴:于不少地《。区已:有,较多的载荷试验资】料及实测建筑物变形!资,料可以建《立地区性的承—载力表
【
: 对于高重或!重要的建筑物应采】用本规?范规定的承载力【。试验:方法:并结合当《地经验?综合确定地》。基承:载力试验表明土【吸水愈多膨胀量愈】大其强度降低—愈多俗称“天晴一】。把刀下?雨一团糟”》因此如果《先浸水后做试验必将!得到较?小的承载力》这显然不符》合,实际情况正》确,的方法是《先加载至设计压【力然:后浸水再加荷载【至,极限值
】。
《 采用抗剪强度【指标计算地基—承载力时必须—注意:裂隙的发育及方【向,在三:轴饱和不固》结不排水剪试验【中常常发《生浸水后试件立即】沿裂隙面《破坏:的情:。。。况,所得:抗剪:强度太低也不—符合半?无限体的集中受【压条件此情》况不应直《。接用该指标进行承】载力计
—。
4.3.【8 膨胀土地基】的水平膨《胀力可采用室—内试验或《现场试验测定但现场!的试:验数据更《接,近实际其试验方【法和步?骤、试验资料整【理和计算方法建【议如下该试验可【测,定场地?。原状土和填土的水平!膨胀:力实施时可根据【不,同需要予以简—。化
》
1【 试验方法和【步骤
?
!。 1) 】选择有代表性的【地段作?为试验场地》试坑和试《验设备的布置如图5!所示;
》
?
【图5 现场水平膨】胀力:试验试坑和试验设】备布置示意(—图中单位mm)
!
?
1试验坑;2钢筋!混凝土井;》3非膨胀土;4压力!盒;5抗滑》梁;6Ф1》27:砂井;?7,地表观测点;—8深层观测点(深度!分别为0.5m、1!.,0m、1.5m、】2.0m、2.5】m、3.0m);】9砖砌墙;1—0砂层
》
?
? :。 2) 挖!除,试验:区表层土并开挖2】m×3m深3—m的试验坑;
!
:。
!3) 试验坑内】现场浇筑《2m×2m高3【.2m的钢筋—混凝土井相对—的一:组井壁与坑壁浇【灌在一起另一组【井壁与?坑壁之间留0.【5m的间《隙间隙采用》非膨胀土分层回【填人工压实压—实系数不小》于0.94钢筋混】凝土井底部设置【抗水平移动》的抗滑梁;
】
,
【 4)》 :钢筋混凝土井—浇筑:前在井壁外侧地表下!0.5?m、1.0m、【1.5m、2.【0m、2.5m处设!置5:。。层土压力盒每层【。布置12个》土压力?盒,(,每侧布置3个—);
】 【。 5) 试—验坑四周均匀布【置Ф12《7的:浸水砂井砂》井内填满中、—粗砂深度不小于当地!大气影响急剧层深】度且不小《于4m;《
! , ? ,。6) 《浸水砂井设置—区域的四周采用砖砌!。。墙形成?砂槽槽内满》铺厚10《0mm的中》、粗砂;
!
》 7) 布!置地表和《深层观测点(—图5)?以测:定地:面及深层土体的竖向!变形观测《水准基点及观—测精度要求符合本】规范附录B的有【关规定;
—
【。 8) 】 ,土压力盒、地表观】测点和深层观—测,点在浸水前》测定其初测值—;
?
?
— 9《) 在砂槽—和砂井内浸水浸水】初期至少每8h【观测一次以捕—。捉最大?水平膨胀力后期可延!长观:。测间隔时间但—每周不少《于一:。次,直至膨胀稳定—观测:包括压力盒读数、】地表观测《点,和深层观测点—。测,量等测点某一时刻的!水平:膨胀:力值等于压力盒【测试值与其初测【值之差;《
《
】 10) — ,试验前和试验后分层!取原状土样在室内】进行物理力学—试验和竖《向,不同压力下的膨胀】率及膨胀力试—验
》
2 】 试验资《料整理及计算
【
?
? 1】) 绘制不同【深度水平膨》胀力随时《间的:变化曲线(图6【)以确定不同深度的!最,大水平膨胀力;
!
《 》 2) 绘制!水平膨胀力》随深度的《分布曲?线(图7)》;
《
【 :。 ? : , 》 :。。
图】6 深度h处—水平膨胀压力随时】间变化曲线》示意 《 图7 》水平膨胀力随深度】分布曲?线示意
! : 3) ! 同:。一场地的试验—数量不应少于3点当!最大水平膨胀力试验!值的极?差,不超过其《平均值的30—%时取?其平:均值作为水平膨胀力!的标准?值;
—
》 : 4) 通过!测定土层的》竖向分层位》。移求:得,土的水平膨胀力【。与其相对《膨,胀量之间的关系
】。
,