特殊性岩土的勘察PPT课件.ppt

1、特特 殊殊 性性 岩岩 土土 的的 勘勘 察察 主要内容主要内容v引言v第一章 软土v第二章 膨胀岩土v第三章 混合土v第四章 风化岩和残积土引言引言特殊性岩土的种类特殊性岩土的种类 特殊性岩土是指具有自己独特的工程特性的岩土，如湿陷性土、膨胀土、红粘土、软土、填土、膨胀土、冻土、盐渍土、混合土、风化岩和残积土、污染土等。这些岩土由于对建筑物的稳定或正常使用有特殊的影响或作用，因此，对其进行岩土工程勘察时，就必须针对其岩土工程特性，查明其对工程建筑的影响，作出正确评价，以保证工程建筑物的安全稳定和正常使用。第一章第一章 软土软土v1.1软土的成因类型软土的成因类型v1.2软土的工程性质软土的工

2、程性质v1.3软土的物理力学性质指标软土的物理力学性质指标v1.4试验要求试验要求v1.5软土地基评价软土地基评价第一章第一章 软土软土 软土是指天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土。包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等，其外观多为灰到灰黑色。软土在我国主要分布于东南沿海、中西部湖沼地区等。在静水或缓慢的流水环境中沉积，并经生物化学作用形成，其天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于1.5的粘性土称为淤泥；当天然孔隙比小于1.5但大于或等于1.0的土称为淤泥质土。当有机质含量大于等于5，而小于10时称为有机质土；当有机质含量大于10，小于等于60以及大于60者，分别称为泥炭

3、质土和泥炭。 1.1软土的成因类型软土的成因类型1.1.1滨海沉积：滨海相、泻湖相、溺谷相和三角洲相滨海沉积：滨海相、泻湖相、溺谷相和三角洲相 在表层广泛分布一层由近代各种营力作用生成的厚为O-3m、黄褐色黏性土的硬壳。下部淤泥多呈深灰色或灰绿色，间夹薄层粉砂。常含有贝壳和海生物残骸。 1滨海相：常与海浪、岸流和潮汐的水动力作用形成较粗的颗粒(粗、中细砂)相掺杂，使其不均匀和极疏松，增强了淤泥的透水性能，易于压缩固结。 2泻湖相：沉积成颗粒微细、孔隙比大、强度低、分布范围较宽阔，常形成滨海平原。在泻湖边缘，表层常有厚约032Om的泥炭堆积。底部含有贝壳和生物残骸碎屑。1.1软土的成因类型软土的

4、成因类型1.1.1滨海沉积：滨海相、泻湖相、溺谷相和三角洲相滨海沉积：滨海相、泻湖相、溺谷相和三角洲相 3溺谷相：孔隙比大、结构疏松、含水量高：有的甚于泻湖相。分布范围略窄，在其边缘表层也常有泥炭沉积。 4三角洲相：由于河流和海潮复杂的交替作用，而使淤泥与薄层砂交错沉积。受海流和波浪的破坏，分选程度差，结构不稳定，多交错成不规则的尖灭层或透镜体夹层，结构疏松，颗粒细小。如上海地区深厚的软土层中夹有无数的极薄的粉细砂层，为水平渗流提供了良好条件。 1.1软土的成因类型软土的成因类型1.1.2湖泊沉积：湖相、三角洲相湖泊沉积：湖相、三角洲相 是近代淡水盆地和咸水盆地的沉积。其物质来源与周围岩性基本

5、一致，在稳定的湖水期逐渐沉积而成。沉积物中夹有粉砂颗粒，呈现明显的层理。淤泥结构松软，呈暗灰、灰绿或暗黑色，表层硬层不规律，厚约0-4m，时而有泥炭透镜体。淤泥厚度一般为lOm左右。最厚可达25m。1.1软土的成因类型软土的成因类型1.1.3河滩沉积：河漫滩相、牛轭湖相河滩沉积：河漫滩相、牛轭湖相 主要包括河漫滩相和牛轭湖相。成层情况较为复杂，成分不均匀，走向和厚度变化大，平面分布不规则。一般是软土常呈带状或透镜状，与砂或泥炭互层，其厚度不大，一般小于lOm。1.1.4沼泽沉积：沼泽相沼泽沉积：沼泽相 分布在地下水、地表水排泄不畅的低洼地带、且蒸发量不大的情况下形成的一种沉积物，多伴以泥炭，常

6、出露于地表。下部分布有淤泥层或底部与泥炭互层。 1.2软土的工程性质软土的工程性质 1触变性：当原状土受到振动或扰动以后，由于土体结构遭破坏，强度会大幅度降低。触变性可用灵敏度St表示，软土的灵敏度一般在3-4之间，最大可达8-9，故软土属于高灵敏度或极灵敏土。软土地基受振动荷载后，易产生侧向滑动、沉降或基础下土体挤出等现象。 2流变性：软土在长期荷载作用下，除产生排水固结引起的变形外，还会发生缓慢而长期的剪切变形。这对建筑物地基沉降有较大影响，对斜坡、堤岸、码头和地基稳定性不利。 3高压缩性：软土属于高压缩性土，压缩系数大。故软土地基上的建筑物沉降量大。 4低强度：软土不排水抗剪强度一般小于

7、20kPa。软土地基的承载力很低，软土边坡的稳定性极差。1.2软土的工程性质软土的工程性质 5低透水性：软土的含水量虽然很高，但透水性差，特别是垂直向透水性更差，垂直向渗透系数一般在i(10-610-8)cms之间，属微透水或不透水层。对地基排水固结不利，软土地基上建筑物沉降延续时间长，一般达数年以上。在加载初期，地基中常出现较高的孔隙水压力，影响地基强度。 6不均匀性：由沉于积环境的变化，土质均匀性差。例如三角洲相、河漫滩相软土常夹有粉土或粉砂薄层，具有明显的微层理构造，水平向渗透性常好于垂直向渗透性。湖泊相、沼泽相软土常在淤泥或淤泥质土层中夹有厚度不等的泥炭或泥炭质土薄层或透镜体。作为建筑

8、物地基易产生不均匀沉降。 1.3软土的物理力学性质指标软土的物理力学性质指标 1.4试验要求试验要求1.4.1室内试验室内试验 1软土常规固结试验的加荷等级应根据软土的土性特征、自重压力和建筑物荷重确定，一般第一级荷重宜为25kPa或50kPa，最后一级荷重一般不超过400kPa。 2应根据工程对变形计算的不同要求，测定软土的压缩性指标(压缩系数、压缩模量、先期固结压力、压缩指数、回弹指数和固结系数)，可分别采用常规固结试验、高压固结试验等方法确定。 3对厚层高压缩性软土层，应测定次固结系数，用以计算由于次固结作用产生的沉降及其历时关系。1.4试验要求试验要求 1.4.1室内试验室内试验 4软

9、土的抗剪强度指标宜采用三轴剪切试验确定。三轴剪切试验方法应与工程要求一致。对土体可能发生大应变的工程应测定残余抗剪强度。对饱和软土应对试样在有效自重压力下预固结后再进行试验。 5软土的无侧限抗压强度试验应采用I级土试样，并同时测定其灵敏度。 6有特殊要求时，应对软土进行蠕变试验，测定土的长期强度；当研究土对动荷载的反应，可进行动扭剪试验、动单剪试验或动三轴试验。 7有机质含量宜采用重铬酸钾容量法测定。 1.4试验要求试验要求1.4.2原位测试原位测试 软土的原位测试宜采用静力触探试验、旁压试验、十字板剪切试验、扁铲侧胀试验、载荷试验和螺旋板载荷试验。 1采用载荷试验确定地基承载力时，首级荷重应

10、从试坑底面以上土的自重开始。为了解深部土层的承载特性时，可采用螺旋板载荷试验。 2十字板剪切试验，可测定不固结不排水条件下的抗剪强度、土的残余抗剪强度，并计算灵敏度。 3扁铲侧胀试验，可测定软土的弹性模量、静止土压力系数、水平基床系数，可判定土层名称和状态。 4宜采用注水试验，测定软土的渗透系数。1.5软土地基评价软土地基评价1.5.1场地稳定性评价场地稳定性评价 在建筑场地内，如遇下列情况之一时应评价地基的稳定性： 1当建筑物离池塘、河岸、海岸等边坡较近时，应分析评价软土侧向塑性挤出或滑移的危险； 2当地基土受力范围内，软土下卧层为基岩或硬土层且其表面倾斜时，应分析判定软土沿此倾斜面产生滑移

11、或不均匀变形的可能性； 3当地基土层中含有浅层沼气，应分析判定沼气的逸出对地基稳定性和变形的影响。 4当软土层之下分布有承压含水层时，应分析判定承压水水头对软土地基稳定性和变形的影响； 5当建筑场地位于强地震区时，应分析评价场地和地基的地震效应。1.5软土地基评价软土地基评价1.5.2拟建场地和持力层的选择拟建场地和持力层的选择 1当场地有暗浜(塘)等不利因素存在时，建筑物的布置应尽量避开这些不利地段，如无法避开时，则必须进行地基处理。 2软土地区的地表一般分布有厚度不大的硬壳层，对于采用天然地基的轻型建筑应充分加以利用，选择硬壳层作为地基持力层，基础宜尽量浅埋。 3软土不宜作为桩基持力层，应

12、选择软土层以下的硬土层或砂层作为桩基持力层。 4当地基主要受力层范围内，有薄砂层或软土与砂土互层时，应分析判定其对地基变形和承载力的影响。1.5软土地基评价软土地基评价1.5.3地基承载力的确定地基承载力的确定 (一)软土地基承载力在不考虑变形的前提下，可根据室内试验、原位测试和当地经验，按下列方法综合确定： 1根据三轴不固结不排水剪切试验指标按建筑地基基础设计规范中的地基承载力计算公式(已考虑基础的深度和宽度)计算； 2利用静力触探或其他原位测试资料与载荷试验或其他相应土性的直接试验结果建立的地区性相关公式计算确定。例如上海地区建立的淤泥质土静探比贯人阻力和锥尖阻力与承载力特征值(经深宽修正

13、)之间经验关系式。 3利用物理性指标与承载力之间建立的对应关系确定。例如沿海地区淤泥和淤泥质土承载力与天然含水量之间的对应关系。 4在已有经验的地区，可以用工程地质类比法确定。1.5软土地基评价软土地基评价1.5.3地基承载力的确定地基承载力的确定 (二)当为上硬下软的双层土地基时，应进行软弱下卧层强度验算。 (三)软土地基承载力实质上是由变形控制的，必须在满足建筑物变形要求的前提下，由设计人员按基础的实际尺寸、埋深和建筑物的地基变形允许值最终确定地基承载力特征值。1.5软土地基评价软土地基评价1.5.4地基变形评价地基变形评价 1软土地基沉降计算可采用分层总和法或应力历史法，并应根据当地经验

14、进行修正。必要时，应考虑软土的次固结效应。 2当建筑物相邻高低层荷载相差较大时，应分析其变形差异和相互影响，当地面有大面积堆载时，应分析对相邻建筑物的不利影响。1.5软土地基评价软土地基评价1.5.5地下水与施工地下水与施工 软土地区有关地下水及基坑开挖方面的评价内容如下： 1地下水对基础材料的腐蚀性评价。 2地下水对箱基、筏基或其他地下结构物在地下水水位变化幅度范围内发生上浮的可能性。 3由于施工降水或大量抽取地下水引起地下水水位下降后，发生地面沉降的可能性及其对工程和周围环境的影响。 4基坑开挖过程中，引起潜蚀、流砂、涌土、坑底隆起及坑侧土体位移的可能性及其对施工安全和周围环境可能造成的影

15、响。当基坑下部存在承压含水层时，应评价承压水水头对基坑稳定性的影响。1.5软土地基评价软土地基评价1.5.6地基处理地基处理 软土地区常用的地基处理方法如下： (一)对暗浜、暗塘、墓穴、古河道的处理 1当范围不大时，一般采用基础加深或换垫处理； 2当宽度不大时，一般采用基础梁跨越处理； 3当范围较大时，一般采用短桩处理。 (二)对表层或浅层不均匀地基及软土的处理 1对不均匀地基常采用机械碾压法或夯实法； 2对软层常采用垫层法。 (三)对厚层软土处理 1采用堆载预压法或真空预压法，或在地基土层中埋置砂井、袋装砂井或塑料排水板与预压相结合的方法； 2采用复合地基，包括砂桩、碎石桩、灰土桩、旋喷桩和

16、小断面的预制桩等； 3采用桩基，穿透软土层以达到增大承载力和减小沉降量的目的。第二章第二章 膨胀岩土膨胀岩土v2.1膨胀岩土的判别膨胀岩土的判别v2.2膨胀土的工程地质特征膨胀土的工程地质特征v2.3膨胀土地基上建筑物的变形膨胀土地基上建筑物的变形v2.4膨胀岩土地区的勘察膨胀岩土地区的勘察v2.5膨胀土的地基评价膨胀土的地基评价v2.6膨胀岩土地区的工程措施膨胀岩土地区的工程措施第二章第二章 膨胀岩土膨胀岩土 膨胀岩土是指岩土中粘粒成分主要由亲水性矿物组成，同时具有显著的吸水膨胀、失水收缩两种变形特性的粘性土再吸水再膨胀和再失水再收缩的胀缩变形可逆性。膨胀土在我国南方的中西部地区较为多见。2

17、.1膨胀岩土的判别膨胀岩土的判别 可根据以下特征进行初判： （1）多分布在二级或二级以上阶地、山前丘陵和盆地边缘，地形平缓，无明显自然陡坎； （2）常见浅层滑坡、地裂，新开挖的路堑、边坡、基槽易发生坍塌； （3）裂缝发育，方向不规则，常有光滑面和擦痕，裂缝中常充填灰白、灰绿色粘土，干时坚硬，遇水软化，自然条件下呈坚硬或硬塑状态； （4）自由膨胀率一般大于40%； （5）未经处理的建筑物成群破坏，低层较多层严重，刚性结构较柔性结构严重；建筑物开裂多发生在旱季，裂缝宽度随季节变化。2.2膨胀土的工程地质特征膨胀土的工程地质特征2.2.1野外特征野外特征 1地貌特征：多分布在二级及二级以上的阶地和山

18、前丘陵地区，个别分布在一级阶地上，呈垄岗丘陵和浅而宽的沟谷，地形坡度平缓，一般坡度小于12度，无明显的自然陡坎。在流水冲刷作用下的水沟、水渠，常易崩塌、滑动而淤塞。 2结构特征：膨胀土多呈坚硬硬塑状态，结构致密，呈棱形土块者常具有胀膨性，棱形土块越小，胀膨性越强。土内分布有裂隙，斜交剪切裂隙越发育，胀缩性越严重。 膨胀土多为细腻的胶体颗粒组成，断口光滑，土内常包含钙质结核和铁锰结核，呈零星分布，有时也富集成层。 2.2膨胀土的工程地质特征膨胀土的工程地质特征2.2.1野外特征野外特征 3地表特征：分布在沟谷头部、库岸和路堑边坡上的膨胀土常易出现浅层滑坡，新开挖的路堑边坡，旱季常出现剥落，雨季则

19、出现表面滑塌。膨胀土分布地区还有一个特点，即在旱季常出现地裂缝，长可达数十米至近百米，深数米，雨季闭合。 4地下水特征：膨胀土地区多为上层滞水或裂隙水，无统一水位，随着季节水位变化，常引起地基的不均匀膨胀变形。2.2膨胀土的工程地质特征膨胀土的工程地质特征2.2.2膨胀土的物理力学性质指标特征膨胀土的物理力学性质指标特征 1 多具有：高分散性0.002mm的粘粒含量一般30%；高塑性塑性指数一般20%；高液限液限含水量一般40%。 2 吸水膨胀：其膨胀率一般为1%5%，大的可达10%，膨胀压力一般为50100kpa。 3 失水收缩：其线收缩率一般为3%8%，收缩系数一般为0.30.6，大的可达

20、0.71.0，缩限含水量一般为9.3%20.8%。 4 具有胀缩可逆性：即吸水膨胀，失水收缩，再吸水再膨胀，再失水再收缩的变形特性。2.2膨胀土的工程地质特征膨胀土的工程地质特征2.2.3膨胀土胀缩变形的主要因素膨胀土胀缩变形的主要因素 1膨胀土的矿吻成分主要是次生黏土矿物一蒙脱石(微晶高岭土)和伊利石(水云母)，具有较高的亲水性，当失水时土体即收缩，甚至出现干裂，遇水即膨胀隆起。因此，土中含有上述黏土矿物的多少直接决定膨胀性的大小。 2膨胀土的化学成分，黏土粒的硅铝分子比值愈小，胀缩量就小，反之则大。 3.黏土矿物中，水分不仅与晶胞离子相结合，而且还与颗粒表面上的交换阳离子相结合。这些离子随

21、与其结合的水分子进入土中，使土发生膨胀，因此离子交换量越大，土的胀缩性就越大。2.2膨胀土的工程地质特征膨胀土的工程地质特征2.2.3膨胀土胀缩变形的主要因素膨胀土胀缩变形的主要因素 4黏粒含量愈高，比表面积大，吸水能力愈强，胀缩变形就大。 5土的密度大，孔隙比就小，反之则孔隙比大，前者浸水膨胀强烈，失水收缩小，后者浸水膨胀小失水收缩大。 6膨胀土含水变化，易产生胀缩变形，当初始含水量与胀后含水量愈接近、土的膨胀就小，收缩的可能性和收缩值就大；如两者差值愈大，土膨胀可能性及膨胀值就大收缩就愈小。 7膨胀土的微观结构与其膨胀性关系密切，一般膨胀土的微观结构属于面一面叠聚体，膨胀土微结构单：元体集

22、聚体中叠聚体越多其膨胀就越大。2.3膨胀土地基上建筑物的变形膨胀土地基上建筑物的变形 2.3.1膨胀引起建筑物变形的条件膨胀引起建筑物变形的条件2.3膨胀土地基上建筑物的变形膨胀土地基上建筑物的变形2.3.2建筑物变形的特征建筑物变形的特征 膨胀土地基受季青性气候影响产生胀缩变形，使建筑物上下反复升降，造成开裂破坏。一般情况下建筑物变形有下列特征： 1建筑物建成后三、五年才出现裂缝，甚至一、二十年才开裂，也有少数未竣工就开裂。房屋开裂往往是地区性成群出现，特别是气候强烈变化之后(如长期干旱等)更是如此。开裂以低层民用建筑较为严重。裂缝随季节性气候变化而变化(因土层含水量随季节性变化)，旱时张开

23、，雨时闭合。 2在相似地质条件下，同一地区的建筑物，其变形幅度是随基底压力和基础埋深的增加而减少。同一建筑物外墙的升降幅度一般大于内墙，且以角端最为敏感。 2.3膨胀土地基上建筑物的变形膨胀土地基上建筑物的变形2.3.2建筑物变形的特征建筑物变形的特征 3建筑物裂缝具有特殊性，如： (1)角端斜向裂缝：常表现为山墙上的对称或不对称的倒八字形裂缝，上宽下窄，伴随有一定的水平位移或转动。 (2)纵墙水平裂缝：一般在窗台下和勒脚下出现较多，同时伴有墙体外倾、外鼓、基础外转和内外墙脱开，以及内横墙出现倒八字裂缝或竖向裂缝。 (3)竖向裂缝：一般出现在墙的中部，上宽下窄。 (4)独立砖柱的水平断裂，伴随

24、水平位移和转动。 (5)地坪隆起，多出现纵长裂缝，有时出现网络状裂缝。 (6)当地裂通过房层时，在地裂处墙上产生竖向或斜向裂缝。2.3膨胀土地基上建筑物的变形膨胀土地基上建筑物的变形2.3.2建筑物变形的特征建筑物变形的特征 4加速建筑物的变形的某些特殊条件： (1)特殊气候(例如大旱和久旱后频雨)下的建筑物的变形幅度大于常年气候下的变形幅度，而且常造成建筑物的损坏。 (2)临近坡肩和处于冲沟尾部的建筑物，由于差异变形大，容易产生开裂和损坏。 (3)当建筑内、外有局部水源补给时，往往增大胀缩差异变形。 (4)炎热或较干旱地区(如云南、广西的一些地区)建筑物周围的阔叶树(特别是常年不落叶的桉树)

25、，对建筑物的胀缩变形影响很大，尤其是旱季能造成较大的不利影响。 （5）丘岗地带地质条件十分复杂，兼之膨胀土土体中裂隙发育，除胀缩变形外，在邻近临空面地段还有可能出现局部剪切变形，表现为轻型房屋的长期下沉、错落以及产生浅层滑移等现象。 2.4膨胀岩土地区的勘察膨胀岩土地区的勘察2.4.1工程地质测绘和调查工程地质测绘和调查 膨胀岩土地区宜采用1：10001：2000比例尺进行工程地质测绘和调查，应着重研究下列内容： 1研究微地貌地形形态及其演变特征，划分地貌单元，查明天然斜坡是否有胀缩剥落现象。 2查明场地内岩土膨胀造成的滑坡、地裂、小冲沟等的分布。 3查明膨胀岩土的成因、年代、竖向和横向分布规

26、律及岩土体膨胀性的各向异性程度。 4查明膨胀岩土的节理、裂隙构造及其空间分布规律。 2.4膨胀岩土地区的勘察膨胀岩土地区的勘察2.4.1工程地质测绘和调查工程地质测绘和调查 5调查地表水排泄、积聚情况；地下水的类型、水位及其变化幅度；土层中含水量的变化规律。 6搜集历年降雨量、蒸发量、气温、地温等气象资料。 7调查当地建构筑物的结构类型、基础形式和埋深，建筑物的损坏部位，破裂机制、破裂的发生发展过程及胀缩活动带的空间展布规律。 8调查当地天然及人工植被的分布，浇灌方法。 2.4膨胀岩土地区的勘察膨胀岩土地区的勘察2.4.2勘察方法及工作量勘察方法及工作量 勘察方法及工作量根据勘察阶段决定，应满

27、足如下要求： 1勘探点宜结合地貌单元和微地貌形态布置；其数量应比非膨胀岩土地区适当增加，其中采取试样的勘探点不应少于全部勘探点的12。 2勘探孔的深度，除应满足基础埋深和附加应力的影响深度外，尚应超过大气影响深度；控制性勘探孔：不应小于8m，一般性勘探孔不应小于5m。 2.4膨胀岩土地区的勘察膨胀岩土地区的勘察2.4.2勘察方法及工作量勘察方法及工作量 3在大气影响深度内，每个控制性勘探孔均应采取I、级土试样，取样间距不应大于lm，在大气影响深度以下，取样间距可为152Om；一般性勘探孔从地表下lm开始至5m深度内，可取级土试样，测定天然含水量。 4膨胀岩土应测定自由膨胀率、收缩系数以及膨胀压

28、力。对膨胀土需测定50kPa压力下的膨胀率，对膨胀岩尚应测定黏粒、蒙脱石或伊利石含量、体膨胀量及无侧限抗压强度。为确定膨胀岩土的承载力、膨胀压力，还可进行浸水载荷试验、剪切试验和旁压试验等。2.4膨胀岩土地区的勘察膨胀岩土地区的勘察2.4.3室内试验室内试验 膨胀岩土另应进行的工程特性指标试验： 1自由膨胀率：人工制备的烘干上，在水中增加的体积与原体积的比。自由膨胀率可用定性地判别膨胀土及其膨胀潜势。 2膨胀率：在一定压力下(当压力为零时则为)，浸水膨胀稳定后，试样增加的高度与原高度的比。膨胀率可用来评价地基的胀缩等级，计算膨胀土地基的变形量以及测定膨胀力。 3收缩系数：不扰动土试样在直线收缩

29、阶段，含水量减少1时的竖向线缩率。收缩系数可用来评价地基的胀缩等级，计算膨胀土地基的变形量。 4膨胀力：不扰动土试样在体积不变时，由于浸水膨胀产生的最大应力。膨胀力可用来衡量土的膨胀势和考虑地基的承载能力。膨胀力的测量方法： (1)压缩膨胀法 (2)自由膨胀指数 (3)等容法2.4膨胀岩土地区的勘察膨胀岩土地区的勘察2.4.4野外测试野外测试 1现场浸水载荷试验 2膨胀土湿度系数的测定：膨胀土湿度系数是指在自然条件下，地表下lm处土层含水量可能达到的最小值与其塑限值之比。 3大气影响深度及大气影响急剧层深度：大气影响深度是自然气候作用下，由降水、蒸发、地温等因素引起土的升降变形的有效深度。大气

30、影响急剧层深度系指大气影响特别显著的深度。大气影响深度和大气影响急剧层深度用各气候区土的深层变形观测或含水量观测和地温观测资料确定。 2.5膨胀土的地基评价膨胀土的地基评价2.5.1膨胀土场地的分类膨胀土场地的分类 1平坦场地：地形坡度小于50；地形坡度大于5小于14，且距坡肩水平距离大于lOm的坡顶地带。 2坡地场地：地形坡度大于或等于5地形坡度小于5，但同一座建筑物范围内局部地形高差大于lm。2.5.2膨胀潜势膨胀潜势 膨胀土的膨胀潜势可按其自由膨胀率分为三类。自由膨胀率（）及膨胀潜势：40ef65 弱、65ef90 中、ef90 强。2.5.3膨胀土地基的胀缩等级膨胀土地基的胀缩等级 根

31、据地基的膨胀、收缩变形对低层砖混房层的影响程度，地基土的膨胀等级可按分级变形量分为三级。2.5膨胀土的地基评价膨胀土的地基评价2.5.4膨胀土地基承载力的确定膨胀土地基承载力的确定 1载荷试验法：对荷载较大或没有建筑经验的地区，宜采用浸水载荷试验方法确定地基土的承载力。 2计算法：采用饱和三轴不排水快剪试验确定土的抗剪强度，再根据建筑地基基础设计规范或岩土工程勘察规范的有关规定计算地基土的承载力。 3经验法：对已有建筑经验的地区，可根据成功的建筑经验或地区经验值确定地基土的承载力。 (1)我国膨胀土地区建筑技术规范(GBJ 11287)规定对于一般工程，可参考表5512确定地基土的承载力。 (

32、2)中国建筑科学研究院中国膨胀土地基承载力的选用一文的方法：旁压试验确定膨胀土承载力 、用标准贯入试验确定膨胀土承载力、用室内直剪试验确定膨胀土承载力等。2.5膨胀土的地基评价膨胀土的地基评价2.5.5膨胀岩土地基的稳定性膨胀岩土地基的稳定性 位于坡地场地上的建筑物的地基稳定性按下列几种情况验算： 1土质均匀且无节理面时按圆弧滑动法验算。 2岩土层较薄，层间存在软弱层时，取软弱层面为潜在滑动面进行验算。 3层状构造的膨胀岩土，如层面与坡面斜交且交角小于45时，验算层面的稳定性。 验算稳定性时，必须考虑建筑物和堆料荷载，抗剪强度应为土体沿潜在滑动面的抗剪强度，稳定安全系数可取12。2.6膨胀岩土

33、地区的工程措施膨胀岩土地区的工程措施2.6.1场址选择场址选择 场址选择时应选具有排水通畅、坡度小于14并有可能采用分级低挡土墙治理、胀缩性较弱的地段；避开地形复杂、地裂、冲沟、浅层滑坡发育或可能发育、地下水位变化剧烈的地段。2.6.2总平面设计总平面设计 总平面设计时宜使用同一建筑物地基土的分级变形差不大于35mm，竖向设计宜保持自然地形，避免大挖大填；应考虑场地内排水系统的管道渗水或排泄不畅对建筑物升降变形的影响。2.6.3坡地建筑坡地建筑 在坡地上建筑时要验算坡体的稳定性，考虑坡体的水平移动和坡体内土的含水量变化在对建筑物的影响。 2.6膨胀岩土地区的工程措施膨胀岩土地区的工程措施2.6

34、.4斜坡滑动防治斜坡滑动防治 对不稳定或可能产生滑动的斜坡必须采取可靠的防治滑坡措施，如设置支档结构、排除地面及地下水、设置护坡等措施。2.6.5基础埋置深度基础埋置深度 膨胀土地基上建筑物的基础埋置深度不应小于lm。当以基础埋深为主要防治措施时，基础埋深应取大气影响急剧层深度或通过变形验算确定。2.6.6地基处理地基处理 膨胀土地基处理可采用换土、砂石垫层、土性改良等方法，亦可采用桩基或墩基。2.6.7宽散水宽散水 浸水深度和试桩长度应取大气影响急剧层，以宽散水为主要防治措施。2.6膨胀岩土地区的工程措施膨胀岩土地区的工程措施2.6.8建筑体型建筑体型 建筑体型力求简明，必要时应设沉降缝。2

35、.6.9建筑物应根据地基土胀缩等级采取相应结构措施建筑物应根据地基土胀缩等级采取相应结构措施2.6.10道路路基道路路基 膨胀岩土作为道路路基时，一般情况下宜先采取石灰填层或石灰水处理以及其他措施，以消除膨胀性对路面的影响。2.6.11施工开挖施工开挖 膨胀岩土场地上开挖工程时，应在达到设计开挖面前1m距离处，采取严格保护措施，防止岩土体遭受长时间的曝晒、风干、浸湿或充水。第三章第三章 混合土混合土v3.1混合土的成因混合土的成因v3.2混合土的分类混合土的分类v3.3混合土的勘察混合土的勘察v3.4混合土的评价混合土的评价第三章第三章 混合土混合土 在自然界中，有一种粗细粒混杂的土，其中细粒

36、含量较多。这种土如按颗粒组成分类，可定为砂土甚至碎石土，而其可通过05mm筛后的数量较多又可进行可塑性试验，按其塑性指数又可视为粉土或黏性土。这类土在一般分类中找不到相应的位置。为了正确地评价这类土的工程性质，岩土工程勘察规范(GB 50021)将它定名为混合土。 由细粒土和粗粒土混杂且缺乏中间粒径的土称为混合土。当碎石土中粒径小于O075mm的细粒土质量超过总质量的25时，应定名为粗粒混合土；当粉土或黏性土中粒径大于2mm的粗粒土质量超过总质量的25时，应定名为细粒混合土。3.1混合土的成因混合土的成因 混合土的成因一般为冲积、洪积、坡积、冰积、崩塌堆积和残积等等。残积混合土的形成条件是在原

37、岩中含有不易风化的粗颗粒，例如花岗岩中的石英颗粒。另外几种成因形成的混合土的重要条件是要有提供粗大颗粒(如碎石、卵石)的条件。混合土因其成分复杂多变，各种成分粒径相差悬殊，故其性质变化很大。粗粒混合土的性质将随其中细粒的含量增多而变差，细粒混合土性质随粗粒含量增多而改善。在上述两种情况中，存在一个粗、细粒含量的特征点，土的性质会发生突然的改变。 3.2混合土的分类混合土的分类 混合土的分类是一个复杂的问题，常常由于分类不当而造成错误的评价。例如，对于含多量黏性土的碎石混合土，将它作为黏性土看待，过低地估计了这种土的承载性能，造成浪费；反之，若将它作为碎石土看待，则又可能过高地估计了其承载性能，

38、而造成潜在的不安全。因此，混合土的定名和分类的原则，应当根椐其组成材料的不同，呈现的性质的不同，针对具体情况慎重对待。例如，土中以粗粒为主，且其性质主要受粗粒控制，定名和分类时，应以反映粗粒为主，可定为黏土质砂、砂土质砾石等。同样，如以细粒为主，则可定为砂质黏性土、砾质黏性土等。 3.3混合土的勘察混合土的勘察3.3.1工程地质测绘和调查工程地质测绘和调查 混合土的测绘和调查，重点在于： 1查明地形和地貌特征，混合土的成因、分布、下卧土层或基岩的埋藏条件，坡向、坡度； 2查明混合土的组成、物质来源、均匀性及其在水平方向和垂直方向上的变化规律； 3查明混合土中粗大颗粒的风化情况，细颗粒的成分和状

39、态； 4混合土是否具有湿陷性、膨胀性； 5混合土场地是否存在崩塌、滑坡、潜蚀和洞穴等不良地质作用； 6泉水和地下水的情况； 7当地利用混合土作为建筑地基、建筑材料的经验和地基处理措施。3.3混合土的勘察混合土的勘察3.3.2勘探和原位测试勘探和原位测试 混合土地基的勘察的目的主要是查明土体的构成成分、均匀性及其性状在平面上和垂直方向上的变化规律。 1宜采用多种勘探手段和方法，如探井、钻孔、动力触探、静力触探、旁压试验和物探等。动力触探试验适用于粗粒粒径较小的混合土；静力触探适用于含细粒为主的混合土；动力触探、静力触探试验资料应有一定数量的探井或钻孔予以检验。旁压试验适用于土中粗颗粒较少且粒径小

40、的混合土。 2勘探孔的间距宜较一般土地区为小，勘探孔的深度要比一般土地区为深。应有一定数量的探井、探坑，以便直接对混合土的结构进行观察，并采取大体积土试样进行颗粒分析和物理力学性质试验。如不能采取不扰动土试样时，则应多采取扰动试样，并应注意试样的代表性。3.3混合土的勘察混合土的勘察3.3.2勘探和原位测试勘探和原位测试 3现场载荷试验的承压板直径和现场直剪试验的剪切面直径均应大于试验土层最大粒径的5倍，载荷试验的承压板面积不应小于05m2，直剪试验的剪切面面积不宜小于025m2。 4现场密度测试。对细粒混合土，一般可用大环刀法取样分析对粗粒混合土，可现场挖坑，采用充砂法或充水法测定其密度。3

41、.3混合土的勘察混合土的勘察3.3.3室内试验室内试验 对混合土进行室内试验时，应注意土试样代表性，在使用室内试验资料时，应估计由于土试样代表性不够所造成的影响。必须充分估计到由于土中所含粗大颗粒对土样结构的破坏和对测试资料的正确性和完备性的影响。不可盲目地套用一般测试方法和不加分析地使用测试资料。混合土的室内试验，应注意其与一般土试验的区别。 1天然密度 混合土中一般含粗土颗粒，其天然密度试验一般宜用大块土进行。进行密度试验时，应特别注意土试样的代表性。如混合土中有集中的细粒团块时，应测定这些团块的密度。在利用密度资料时，要考虑土中实际存在的未能取到土样中的粗大颗粒的影响。 3.3混合土的勘

42、察混合土的勘察3.3.3室内试验室内试验 2天然含水量 混合土中含大颗粒的多少，对天然含水量的测定值影响很大。一般在室内试验测定含水量时，因土试样体积很小，粗大颗粒常不能包进去。因此，在使用天然含水量资料时，应考虑这一影响。此外，由于粗细颗粒的比表面积相差悬殊。在这一类土中，所测得的包含粗细颗粒土试样的平均含水量也常常不能代表土中细颗粒的含水量。 3相对密度(比重)试验 混合土中的粗细颗粒的矿物成分常有很大差别。它们的相对密度(比重)常相差很大。在测定相对密度和使用相对密度测试资料时应予注意。 3.3混合土的勘察混合土的勘察3.3.3室内试验室内试验 4颗粒分析 取到的土试样常常不能代表实际土

43、体。例如，许多过大的颗粒(如卵石、碎石、漂石等)未能取到土试样中，使用颗粒分析资料时，应考虑到这一点。另外，常有许多细颗粒粘附于大颗粒上，筛分风干土试样常不能正确地反映细粒的含量，故一般宜用湿法进行颗粒分析。有些土中的粗粒易粉碎故不宜对土试样锤捣。 5压缩试验 压缩试验常只能取混合土中的细粒集中部分的土试样进行试验，所以在估计土体的压缩性时应将试验中未能包括的粗颗粒的影响估计进去。此外，因为土中会有粗颗粒，在室内制备试样时，常常破坏了土的结构，而歪曲了压缩试验结果。 3.4混合土的评价混合土的评价3.4.1混合土地基承载力评价混合土地基承载力评价 混合土地基的承戟力评价，应根据土的颗粒级配、土

44、的结构、构造与建筑物安全等级和勘察阶段选择适当方法。 1载荷试验法 混合土的承载力，一般应以载荷试验为准，并与其他动力触探、静力触探等原位测试资料建立相关关系，以求得地基土的承载力和变形参数。 2计算法 当混合土中粗粒的粒径较小，细粒土分布比较均匀，能取得抗剪强度指标时，可采用一般计算方法计算地基的承载力、地基的沉降和差异沉降。计算时要充分考虑土中细粒部分的作用，一般应采取土中细粒的强度指标计算其承载力。 3.4混合土的评价混合土的评价3.4.1混合土地基承载力评价混合土地基承载力评价 3查表法 中国建筑西南勘察院对粗粒混合土和细粒混合土分别提出了承载力表。该表适用于一、二级建筑物的初步勘察阶

45、段和三级建筑物的详勘阶段。当使用这些资料时应结合当地经验。3.4混合土的评价混合土的评价3.4.2混合土的变形评价混合土的变形评价 1混合土一般不易取到不扰动土试样，因此，混合土的变形参数应由现场剪切试验或载荷试验获得。变形计算方法，可采用变形模量计算公式计算混合土的沉降量。 2膨胀土、湿陷性土、盐渍土地区的混合土，常具有膨胀性、湿陷性或溶陷性，在考虑地基变形时，应考虑其膨胀；湿陷、溶陷变形，并适当考虑粗大颗粒对变形的实际影响。 3.4混合土的评价混合土的评价3.4.3混合土的地基稳定性评价混合土的地基稳定性评价 对混合土地基，应充分考虑其与下伏岩土接触面的性质，层面的倾向、倾角，混合土体中和

46、下伏岩土中存在的软弱面的倾向、倾角，核算地基的整体稳定性。对于含巨大漂石的混合土，尤其是粒间填充不密实或为软弱土所填充时，要考虑这些漂石的滚动或滑动，影响地基的稳定性。 3.4混合土的评价混合土的评价3.4.4混合土地基的评价和处理混合土地基的评价和处理 1对不稳定的混合土地基，应根据其处理的技术可能性和经济合理性采取避开或其他处理措施。 2在崩塌堆积形成的混合土上进行建筑时，应考虑到产生滑坡、崩塌、泥石流的可能性，采取避开或其他处理措施。 3具有膨胀性、湿陷性、溶陷性的混合土可采取相应措施。 4含有漂石且其间隙填充不密实的混合土地基，可根据漂石的大小，采取重锤夯击、强夯、灌浆等加固措施。 第

47、四章第四章 风化岩和残积土风化岩和残积土v4.1岩石风化剖面的划分原则岩石风化剖面的划分原则v4.2风化岩和残积土的勘察风化岩和残积土的勘察v4.3风化岩和残积土的评价风化岩和残积土的评价第四章第四章 风化岩和残积土风化岩和残积土 风化岩和残积土都是新鲜岩层在物理风化作用和化学风化作用下形成的物质，可统称为风化残留物。风化岩和残积土的主要区别，是因为岩石受到的风化程度不同，使其性状不同。风化岩是原岩受风化程度较轻，保存的原岩性质较多，而残积土则是原岩受到风化的程度极重，极少保持原岩的性质。风化岩基本上可以作为岩石看待，而残积土则完全成为土状物。两者的共同特点是均保持在其原岩所在的位置，没有受到

48、搬运营力的水平搬运。 4.1岩石风化剖面的划分原则岩石风化剖面的划分原则 从工程角度出发，对岩石风化后剖面的划分时应注意以下几点： 1风化程度：岩石风化时常呈分带性，从地表到深处常可分为残积土、全风化、强风化、中等风化、微风化和未风化等风化程度不同的风化带。 2工程定名：相应于上列风化程度不同的带的物质，常相应地定名为残积土、全风化岩石、强风化岩否、中等风化岩石、微风化岩石和新鲜岩石。 3岩石风化程度，除按照有关规范规定的野外特征和定量指标划分外，也可根据当地的经验划分。 4泥岩和半成岩，可不进行风化程度划分。 4.2风化岩和残积土的勘察风化岩和残积土的勘察4.2.1勘察重点勘察重点 (一)风

49、化岩和残积土勘察应着重查明下列内容： 1母岩地质年代及岩石名称； 2划分岩石的风化程度； 3岩脉和风化花岗岩中球状风化体(孤石)的分布； 4岩土的均匀性、破碎带和软弱夹层的分布； 5地下水赋存条件。4.2风化岩和残积土的勘察风化岩和残积土的勘察4.2.1勘察重点勘察重点 (二)风化岩与残积土勘察还应查明下列内容： 1不同风化程度风化带的埋深及各带的厚度； 2风化的均匀性与连续性； 3有无侵入的岩体、岩脉、断裂构造及其破碎带和其他软弱夹层，其产状和厚度； 4囊状风化的分层深度及分布范围； 5残积土中风化残留体(如孤石、未风化成土状的岩脉、岩石构造带风化形成的软弱带等)的分布范围； 6各风化带中节

50、理、裂隙的发育情况及其产状； 7风化带及残积土开挖暴露后的抗风化能力； 8残积土与风化岩是否具有膨胀性及湿陷性。4.2风化岩和残积土的勘察风化岩和残积土的勘察4.2.1勘察重点勘察重点 (三)花岗岩地区风化球(孤石)的判别 在花岗岩地区，花岗岩常见球状风化，风化球的存在使得土石分布不均匀，如将球体误判为基岩易产生不均匀沉降，因此风化球的判别无论对于勘察还是施工验槽、试桩均是极为重要的。4.2风化岩和残积土的勘察风化岩和残积土的勘察4.2.2勘探勘探 1勘探点间距应取岩土工程勘察规范相关章节中规定的最小值，各勘察阶段的勘探点均应考虑到不同岩层和其中岩脉的产状及分布特点布置； 2一般在初勘阶段，应