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5.4 坡】地和挡土《结构:
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】;
【 《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18是】非洲黑?棉土(ω=35【.0:%γ:d,=12. 》。4k:N/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σ》。3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,18 最《大径向膨胀率与【侧压力关系
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1:-σ1?=3:0kPa; 2-!σ1=50kPa】; 《3-σ1 》=80kPa
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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,~21.6kPa约!为其:竖向膨胀力的一半】。;而其击实土样的】水平膨?胀力为15》.1kPa~50】.4k?Pa: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!3.8kN/—m3的侧壁填—土在1.0m~3.!0m深度内的水【平膨胀?力是随深度增加而】。增大最大《值分别为《49k?Pa、5《1kPa和53【kPa相应的稳定值!分别为?41kPa、41k!Pa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
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【 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1m范围!内可填膨胀土但砂石!滤水层?不得:取消高度小于等【于3m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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