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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
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: 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
! 《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=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σ《1,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18【 ,最大径向膨胀率与】侧压:力关系
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1-—σ1=30kPa;! 2-σ1=5】0kPa《; 3-σ1】 =8?0,kP:a
! 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《40mm的立—方体试样测得的原】状土:水平膨胀力为—。。7.3kPa—~21?.6k?Pa: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—~50.4》kPa约为其竖向】膨胀力的0.6【。5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13.】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?49kPa、5【1kPa和53k】Pa相应的稳定值】分别为41》kPa、41kPa!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,
【 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
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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