《3.2 》土的冻?胀和多?年冻土融沉性分级】
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3—.2.?2 关《于土:的冻胀?性分级问题我国多年!来进行?了大量实测》。和理论研究工作本】规范:经分析研究采—用现行行《业标准冻土地—区建筑地基基础【设计规范JG—J 118中的地基!土冻胀性分级
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研—究,表明地基土冻胀【除与:气温:条件:有,。关外主要与土的类】别,、冻前含水率和【。地下水位有》关粗颗粒土中当粉】、黏土?颗粒增?多时:土的冻胀性显著【增大土中含水率超】过起始冻胀》含水率时在没有【地下:水补给的情》。况,。下土层仍有水—分迁移?现象存在含水—率发生重分布并【产生冻胀细颗粒【土中小于0.—005?。mm:粒,径的颗粒含量大于】6,0%:时为不冻胀土其塑性!指数:大于22时冻胀性降!低一级本规》范表3?.2:.1中的“不冻胀】”的划分标准为【平均冻胀率η<1】。%说:明此条件《下仍具有微弱的冻】。胀量高?速铁路等工》程因对?地基变形具有—高度敏感性的—。建,筑物此分类就—不适用应进行专【门研究?。再细划分《
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— 影《响地基土冻胀—的,地下水深《度,主要是有关》各类土毛细水高度的!临界深?度;黏土、粉质黏】土为1.2m—~,2.0m粉土为1】.0m?~1.?5m砂土为0.5】0m当?地下水?位低于?临界深度时可不考】虑地下水对》。冻胀的影响》仅考虑土中含水率】的影响属封》闭,。。系统情?况当地下《水位高于临》界深度时可》按开敞系统考虑即】考,虑,土中:含,水率和地下水补给】的影响如多年冻【土活动?层黏性?土,。冻胀问题可按—封闭系统处理即【在没有地《下水补给的条件下】土中含水率和冻【胀率间的关系为
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表1【 不同《。盐渍度冻土强度【指标的降低
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— 注3m~5m!深处桩端
】
表2 —不同:。泥炭化程度》冻土强度指》标的降低
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注—3m:。~5m深处桩—端
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式!中η冻胀率》(%)?;
! 】ρ,。d土的?干密:度,取1.5g》/cm3;
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《 【 ρ:w水的密《度取1.《0g/?cm3?;
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《
? 【 w总含水》率,(%)?;
》
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, 》 wp【塑,。限含水率《(%)
】
, : 但是当季节【冻,土的冻胀性问—题按开敞系》统考虑时即在有地下!水补给情况下冻【胀性将会《。提高如表3.2.1!中当w大于wp+】15时?。为,特强冻胀
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【近十:几,年,内各有关单位—对季节冻土层地【下水补给高度的【研究做了很多工作】见表3、《表4、表5》和表6
!表,3 土中毛细【管水上升《高度与冻《深、冻胀的比较
!。
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,资料:来源王希尧.—不,同地下水埋深—和不同土壤条件【下冻结和冻》胀试验研究》[J]?.冰川冻土》.,19802》(3:),40-45.
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表4 【无冻胀层距离潜水位!的高度
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】 ?资,料来源?王希尧.浅》潜水对冻胀及其层】次分布的影响[【J,].冰川冻土—.19824(【。2)55-61.
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》表5 地下水位对!冻胀影响程度
【
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! 资料来源童长!。江.切向冻胀—力的设计[》R].中《国科学研究》。院冰川冻《土,研究所.大庆—油田设计院.19】86.?
表6】 , 冻胀分类地下水界!线值
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— 资料来源戴惠】民王兴隆.季冻区】公路桥涵地基—土冻胀与基础埋深】的研究[《R].黑龙》江,省交通科学研究【所.198》9.
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【 根据上述研究成】果,。以及专题研究—“黏性?土地基?冻胀性判《别的可靠性”将【季,节冻土的冻胀性分】类表中?冻,结期间地下水位距】冻结面的最小距离】hw作了部分调【整其中粉砂由—。1.5m改》。为1.0m;粉土】由,2.0m改》。为1.?5m:;,。黏性:土中当w大于wp】+9后而改》成,大,于wp+1》。5为特强《冻胀土;
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?。 : 本次修订—对表3.2.1做】了适当修改
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!(1)?将“冻结期间—地下水位距》冻结面的最小距【离”一?栏,修改为“《冻前地下水位距【。设计:冻深的最小距—离”
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— “?冻结:期间:地,下水位距冻结面的最!小距离”的》要求给实际勘—察带:来很大困难一—方面什么时期地下】水位距?离,冻结面最《近难以预测另一【方面该指标》的勘察确定与冻【前,含水:率的勘察也必然存】在,。季节上的不一—致造成勘察》困难因?此建议将该指标修改!为“冻前地下水【。位距设计《冻,深的:最小距?离,”表中对应》的取值保《持不变设计冻深应该!视为冻结期间的最】大冻深如果冻前地下!水位距离设》计冻深的距离大于表!。中取:。值且在冻结期间地下!水位不上升则满【足修订?后的:“冻前地下水—位距设计冻深的【最小:距离:”,也一定?满足修订《前的“冻结期间地下!水位距冻结面—的最小距离”—
【 (2)对于表!中,第,一种土类“》碎(:卵,)石砾砂《、粗砂、《中砂:(这些粗砾类—土中粒径小于0.0!75mm的颗粒含】量均不大于1—5%)细砂(粒【径小于0.0—75m?m的颗粒含量不【大于10%)”原】规范中对地下水位不!做考虑本次修订【讨论中设计单位【。提出当此类土下【。部存:在,隔水层且地下水位】很,。高使得该土层—呈饱和含水》状态时会出现较强】的冻:胀,。中科院?寒旱所的一些路【基填土(碎》石土、卵石土)在饱!和含水条件下的封闭!冻胀实验《也出现?。过产生一定》程度冻胀的现象【此种冻胀主要源于水!相变为冰的》体积膨胀《粗砾类土《的冻胀性不仅取决于!土中的粉黏颗—粒,的含量还决定于【冻结过程土中水分能!否排除因此在该类土!中又针对含水状况、!隔水层等《划,分为:两,种情:况处理?
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—。 ,(3)对于》冻胀变形敏》感的工程(如高【速铁:路)应考虑土—层平:均冻胀率η≤1时】产生的微冻胀对工程!的影:响特殊情《况根据需要做专门研!究,
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? 冻结—深度与?冻层厚度两个—。概念容易混淆对不冻!胀土二者《。相同但?对,。冻胀土尤其强冻胀以!上的土二者》相差:颇大冻层厚度的自】然地面是随冻—胀,率的加大而逐渐上抬!的设计基《础埋深时《所需的冻深》值是自?冻前原自然地面算起!的它等于冻层厚【度减:去冻胀?量特此强《调提:出引起注意
【
3.—2.2 》关于多年冻土的融沉!性分:级问题我国的生【产教学和科研部门做!了大量工《作取得了可喜的成】果如1984年【前将多?年冻土的融沉—性主要以土的—。类别:、总含水《率和融化后的—潮湿程?。。度为依据划分为不融!沉、弱?融,沉、融沉、》强融沉四级》但是随着生产—发展和科学研究工】作的深入已经证明多!年冻土的融沉—性应以融沉系—数为指?标进行分级的—做法是正确》的,因为这?在一定程度上—反映了冻土的—构,造和力学特性—(见表7)并与设】计原:则有密?切联系为此本规范】采用了现《行行业标准》冻土地区建筑地【基基础设计规范J】GJ 1《1,8中多年冻》。土的融沉性分级(见!本规范?表3.2《.2:)本规范《此次修订《。之后与现《行国家标准岩—土工程勘察规范GB!。 50021多年】冻土:融沉性?分级取得一致—
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表7 冻土【的融沉性与》冻土强度及构造【的对应关系》
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【 资料来源》吴紫汪.《冻土工程分类[【J].冰川冻土19!824(4)4【3-48.
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? 当Ⅲ、【。Ⅳ、Ⅴ级融沉—土的融沉《量超过?。建筑的容许变形值】时对建筑物而言则必!须,采取相应的设—计原则、适当—。的基础型式以及能】适应:不均匀沉降》的柔性结构等—。特殊措施;对线型建!筑物而言除采—用保持?冻结状态的设—计原则外还》必须保证有一个【合理的路《基最:小,填土高度注意环【境保护以及路基【排水等措施是至关重!要的经多年研究【。和本规范的专—题研究“大兴安【岭北部多年冻—土地:区路基沉陷问题【的研究”工》作表明高含冰冻土】即包括?。富冰冻土、》饱冰冻土和含土冰】层地段?的,路基沉陷当工程影】响下的季节融—化深度?大于多年《。冻土天然上限时其】融沉特点是
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《 (1—)沉:陷值:较,大(:莫,尔道噶?-,激流河公路测试路段!达0.2《9m~0.》。51:m,。)有时产生突陷【。沉,陷量可达1》m~2m
》
【 (2)不均匀】沉,陷因为相邻断—面或同一横断—面上的不同》位置其沉陷量不【同
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— ,。。 (3《)沉陷?量过程曲线无收敛趋!。势这在饱《冰冻土和《含土冰层的路—基,地段特别突出
【
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由以上可!知第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ融沉!性土从冻结》至融化状态时的变】形是建筑《设,计、施?工和使?用过程中都需要认】真对待的《问题为此《应注意采取以—下几点措施
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】。(1)加强选—址工作;
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— (《。2)根据《冻土的冻结与融化】状态确?定地基设计》原则;
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(!3):。提出:地基土融沉》变形不超过》建筑物?允许变形值的相应】措施或?符合设计原则的其他!正确:。措施
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