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,JGJ 1》18中的地基土冻】胀性分?级
】 ?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0.005m【m粒:径的颗粒含量大【于60%时为不【冻,胀土其塑性指—数大于2《2,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:。.50m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3】m~5m深处—桩端
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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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— 【 , ρw?水的密?度取1.0g/【cm3;
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《 《 w【总含水率(%);】。
】 《 wp塑【限含水率(%)
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— :。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》+1:5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
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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.1?9802《(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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【。
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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.1】9824(2)5】5-61.
【。
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.198】6.
】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.1989【。.
】 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1.5!m,。。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《。;
【。 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”】
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】。(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0.075【mm的颗粒》含量均不大于—15%)细砂—(粒径小于0—.075《mm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
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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198】4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JGJ 11【。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 5002】1,多年冻土融沉—性分级取得一致【
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19824【(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—
— , , :(1:)沉陷值较大(莫尔!道,噶-激流河公路测试!路段达0《.29m~》0,.51m)有时产生!突陷沉陷量可达1】m~2?m
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: ? (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;
】 《(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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