5.4 !坡地和挡《土结构
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5.》4.1、5》.,4.2 》。非膨胀土坡地只需验!算坡:体稳定性但》对膨胀土《坡地:上的建筑《仅满足坡体稳定【要,求还不足以保—证房屋的正常—使用为此提出了【。考虑:坡体:水平移动和坡体内土!的含水量《变化对建筑物—。的影响这种影响【主要来自下》列方面
! 1) 挖!填方过大时土体【原来的含水量状【态会发生变》化,需经过一段时间【后地:基土中的水分才能】达,到,新的平衡;
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? 2)《 由于平》。整场地破坏了原有地!貌、自然排水—系统:及植被土的》含水量将因蒸发而大!量减少如果》降雨局部土质又会】发生膨胀《;
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3—) 坡面附—近土层受《多向蒸发《的作用大气影响深】度将大于《坡肩较?远的土层;
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4) ! 坡比较陡》时旱季会出现裂【缝、崩坍遇雨后雨】水,顺裂隙渗入坡—体又可能出》现浅层?滑动久旱之》后的降雨往》。往造成坡体滑—动这是坡地建筑设计!中至关重要的问题】
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? 防治滑坡【包括排水《措施、设《置支挡和设置护坡三!。个方面?护坡对膨胀土边坡】的作:用不仅是防止冲刷更!重要的是《。保持坡体内含水【量的稳?定采:用全封闭的面—层只能?防止蒸?发但:将造成土《。体水分?。增加而有胀》裂的可能因此—。采用支撑盲沟—。间植:草的办法《可以收到调节坡内水!分的作用
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5.4.】。3,~,。5.4.5 建造!。。在膨胀土中》的挡土结构(—包括挡土墙》、地下室外墙以及基!坑支护结构等—)都要承受》水平膨胀力的作【用水平膨胀变形和膨!胀压:力是土体三向膨胀的!问题它比单纯的【竖向膨?胀要复杂得多“【膨胀土?地基设?。计”专题组曾—在20世纪80年】代在三轴仪上对原】状膨胀土样进行试】验研究?工作其?结果是在三》轴仪测得的竖向膨】胀率比固结仪上测得!的数值小有的竖【向膨:胀比横向膨胀大【;有:的,却相反土的成—因类型?和矿物?组,成不同是导致上述结!果的主?要原因广西大学【。柯尊敬教授通过试验!。研究也?得出了土中矿物【颗粒片状水平排【列时土?的竖向膨胀潜—势要大于横》向的结论中国建筑科!学研究院研》究人员在黄熙—。龄院士指《导,下,在,改进的三轴仪—上,。对黑棉土(非—洲)和粉色膨胀土(!安徽淮南)重塑土】样的侧?向变形性质进行试验!研究表明膨胀—。土的:三向膨?。胀性能在土》性和压?力等条件不变时线膨!胀率:和体膨胀率随—土的密度增大和初始!含水量减小而增【大;压力是》抑制膨胀变形—的主要因素》图,1,8是非?洲黑棉土(ω=3】5.0%γd—=,1,2. 4kN/【m3)的《试验:结,果由图中曲》线可知保持径向【变形:。。。为定值时竖向压【力σ1小《。时侧向压力σ3【也,小;竖?向压力σ1》大时侧向《压,力σ3亦大当—径向变形为零时所】需的侧向压力即【为,水平膨?胀力同样竖向—压力大时其水平膨胀!力亦大这与现—场在土自重压力下通!过浸水试验》测得的结果是—。一致的即当土—性和土的初始含【水量一定《时土的?水平膨胀力在一定】。深度范围内随深度】(自重压力)的增加!而增大
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图1》8 最大径向膨胀率!。与,侧压力关系
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1-σ】。1=30kPa;】 2-σ1=5】0kP?a; 》3-σ1《 =8?0kPa
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? 膨胀土水平膨!胀力的大小》与竖向膨胀》力,一样都?应通过室内》和现场的《。。测试获得湖北—荆门在地表》下2m?深范:围内:经过四年的浸—水试验观测》到的水平膨》胀力为(10~16!)kPa原铁道【部,科学:研究:院西北研究》所张颖?钧采用安康、成【都狮子山、云南蒙】自等地的土样—在自制的三向膨【胀仪上用边长—4,0mm?的,立方体试《样测得的《原,状土:水平膨胀《力为7.《3kP?a~21.》6,kPa约为其竖向】。膨胀力的《。一半;而《其击实土样的水【平膨胀力为》1,5.1kPa~5】0.4kPa约为其!竖向膨胀力》的0.65倍—;在初始含水量【。基本一致的前—。提下:重塑土?样的水平膨》胀力约为原状土样的!2倍
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? 前苏联的索】洛昌曾?对萨尔马《特黏土在现场通过浸!水试验测试水平膨】胀,力天然含《。水,量为31.1—%,。、干密度《为1:。3.8?kN/?。。m3的侧壁填—土在1.0m~3】.0:m深度内的水平【膨胀力是《随深度增加而—增大最大《值分别为4》9k:P,a,、51kPa和【53kPa相—应的稳定《值分别为《4,1,kPa、4》1kPa和》43kPa土在浸水!过程的初《期水平膨胀力达【到一峰值后随着【土体的膨胀其密度】和强度降低压力逐】渐减小至《稳定值在工程应【用时索洛昌建—议可不?。考虑水平膨胀力沿】。深度的变化》取0.8倍的最大】。值进行设计》计算
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》 上述试验结果表明!作用:于挡土?结构上的水》平,膨胀力相当大是导】致膨胀土上挡土墙破!坏失效的主要原因设!计时应考《虑水平膨胀》力的作用在总结国内!成,功经验的基础上本规!范第5.4.3【条对于高度小于【。3m的挡土》墙提出构造要求当】墙,背设置砂《卵石等散体材料时一!。方面可起到滤水的作!用另一方面还可【起,到一:定的缓?。冲膨:胀变形、减小膨胀】力的作用《
! 因此墙《后最好选用非—膨胀土作为填—料无:非膨胀土时》可在一定范围内填膨!胀土与石灰》的混合料离墙顶1】m范围内可填膨胀】土但砂石滤水层不得!取消高度小于等于3!m,的挡土墙在满足【本,条,构,造要:求的情况《下才:可,不考虑土《的水:平膨胀力应》当说明挡土墙设计考!虑膨胀?土水平压力后—造价将成《倍增加从经济上看填!膨胀性材料》是不合适的
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【虽然在膨胀土—地,。区的挡土结构—中进:行,过一些水平》力测试试《验但因膨胀土—成因复?杂、:土质不均所》得结果离散性大鉴于!。缺少试验及实测资】。料对高度大于3m的!。挡,土墙的膨胀土水平】压力取值设计者【应根据地方》经验:或试验资《料确:。定
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5.4.6 在!膨胀土地基的坡地上!建造房屋《除了与非膨》胀土:坡地建筑一样必须采!取抗:滑、排?水等措施外本条目的!是为了减少房—屋地基变形》的不均匀程度使房】屋的损坏尽可能降到!最低程度指明设【。有挡土墙的》建筑物的位置如符】合,本条两条件时—坡地上建筑》物的地基设计实际上!可转变为平》坦场地上建筑—物的地基《设计这样本规范有】关平坦场《。地上建筑物地基设计!。原则皆可按照执行了!除此之外本》规范第?5.:2.4条还》规定了坡地》上建筑物的》基,础埋深
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—需要说明87规【范编制时调查—了坡上一百余栋设】有挡土?墙与未设《挡土:墙,。的房屋两者相比【。前者损坏《较后:者轻微从理论—上可以说《明这个结论的合【理性前?面已经?。介绍了影响坡上【房屋地基变形很不】均匀的因素其中长】期影:响变:。。形,的因素是气》候靠近坡《肩,部分因受《多面蒸?。发,影响大气影响深度最!深随着距坡肩距离】的增:加影响深度逐—渐接:。近于平坦地形—条件:下的影响深度因此建!在坡:。地上的建《筑物若?不设挡土墙时最【好将建筑物布置在】离坡肩较远的地方】设,挡土:墙,。后,蒸发条件改变为【垂直向与平》坦地形条《件下相近变形的不】均匀性?将会:减少建筑物的损【坏也将减轻所—以采用分级低挡土】墙是:坡地建筑的一—个很有?效,的措施它有节—约用地、围护—费用少的《经济效益
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》除设低挡土墙的措施!外还要考虑挖填方所!造,成的不均匀》性所以在本规范【第5章第《5、6节建筑措【施和结构措施—中还有相应的要求
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