土力学与地基基础第十章区域性地基课件.ppt
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- 土力学 地基基础 第十 区域性 地基 课件
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1、河南科技大学建筑工程学院河南科技大学建筑工程学院高笑娟高笑娟10.1湿陷性黄土地基10.2膨胀土地基10.3红黏土土地基10.4山区地基10.5地震区的地基基础问题10.1湿陷性黄土地基10.1.110.1.1黄土的特征黄土的特征 黄土:是一种颗粒组成以粉粒组成为主的黄色或褐黄土:是一种颗粒组成以粉粒组成为主的黄色或褐黄色粉状土。黄色粉状土。 湿陷性黄土:覆盖土层在自重应力或自重应力和建筑湿陷性黄土:覆盖土层在自重应力或自重应力和建筑物附加应力的综合作用下受水浸湿,使土的结构迅速破坏物附加应力的综合作用下受水浸湿,使土的结构迅速破坏而发生显著的附加下沉。而发生显著的附加下沉。 物理力学性质:物
2、理力学性质:(1 1)以粉土为主;粉粒含量一般大于)以粉土为主;粉粒含量一般大于60%60%(2 2)含水率低;一般为)含水率低;一般为10%-20%10%-20%(3 3)天然密度小;)天然密度小;1.40-1.65g/cm1.40-1.65g/cm3 3之间之间(4 4)孔隙比大;一般)孔隙比大;一般e1.0e1.0(5 5)塑性指数偏低;一般)塑性指数偏低;一般IpIp为为7-137-13(6 6)属中、高压缩性土;)属中、高压缩性土;a=0.2-0.6Mpaa=0.2-0.6Mpa-1-1(7 7)富含碳酸钙盐类。)富含碳酸钙盐类。10.1.210.1.2湿陷发生的原因和影响因素湿陷发
3、生的原因和影响因素 外因:由于各种原因的渗漏或回水使地下水位上升而外因:由于各种原因的渗漏或回水使地下水位上升而引起的。引起的。 内因:黄土内部具有大孔隙,含有大量可溶盐类。内因:黄土内部具有大孔隙,含有大量可溶盐类。10.1.310.1.3湿陷性黄土地基的评价湿陷性黄土地基的评价一、湿陷系数和自重湿陷系数一、湿陷系数和自重湿陷系数 黄土是否具有湿陷性,可以用湿陷系数黄土是否具有湿陷性,可以用湿陷系数ss值来进行判值来进行判定。定。式中式中 hphp保持天然的湿度和结构的土样,加压至一定保持天然的湿度和结构的土样,加压至一定 压力压力p p时,下沉稳定后的高度时,下沉稳定后的高度mmmm。 h
4、php上述加压稳定后的土样,在浸水作用下,上述加压稳定后的土样,在浸水作用下,下下 沉稳定后的高度沉稳定后的高度mmmm h0 h0土样的初始高度土样的初始高度mmmm 试验过程:试验过程: 将环刀试样保持在天然湿度下,分级加荷至规定压将环刀试样保持在天然湿度下,分级加荷至规定压力,待下沉稳定后浸水,至湿陷稳定为止。浸水宜用纯水,力,待下沉稳定后浸水,至湿陷稳定为止。浸水宜用纯水,湿陷稳定标准为:下沉量不大于湿陷稳定标准为:下沉量不大于0.01mm0.01mmh h。 分级加荷标准:在分级加荷标准:在(0-200)kPa(0-200)kPa之内,每级加荷增量为之内,每级加荷增量为50kPa50
5、kPa,在,在200kPa200kPa以上,每级加荷增量为以上,每级加荷增量为100kPa100kPa。 按上述公式计算的湿陷系数:按上述公式计算的湿陷系数: s s0.015 3535s s3030 (轻微)(轻微) (中等)(中等)3030s s6060(中等)(中等) 或或 (严重)(严重)s.s.6060(严重)(严重) (很严重)(很严重)其中总湿陷量其中总湿陷量式中式中 sisi第第i i层土的湿陷系数;层土的湿陷系数; h hi i第第i i层土的厚度;层土的厚度; 考虑地基土侧向挤出和浸水几率等因素的修正系数。考虑地基土侧向挤出和浸水几率等因素的修正系数。其中自重湿陷量其中自重
6、湿陷量式中式中 zsizsi第第i i层土在上覆土的饱和自重应力作用下的湿陷系数;层土在上覆土的饱和自重应力作用下的湿陷系数; n n总计算厚度内湿陷土层的数目;总计算厚度内湿陷土层的数目; 0 0因地区土质而异的修正系数因地区土质而异的修正系数 自重湿陷量不大于自重湿陷量不大于7cm7cm时,为非自重湿陷性黄土场地;大于时,为非自重湿陷性黄土场地;大于7cm7cm时,时,定为自重湿陷性黄土场地。定为自重湿陷性黄土场地。 测定湿陷系数的压力测定湿陷系数的压力应自基础底面算起,初步勘察时自地面下应自基础底面算起,初步勘察时自地面下1.5m1.5m算起;算起;10m10m以内的土层,应用以内的土层
7、,应用200kPa200kPa;10m10m以下至非湿陷性土层顶面,应用其上覆土的饱和自重以下至非湿陷性土层顶面,应用其上覆土的饱和自重压力压力( (当大于当大于300kPa300kPa时,仍应用时,仍应用300kPa)300kPa)。中国西北部黄土高原的地形地貌中国西北部黄土高原的地形地貌10.1.3 10.1.3 湿陷性黄土地基处理湿陷性黄土地基处理 地基处理,具目的在于破坏湿院性黄土的大孔结构,地基处理,具目的在于破坏湿院性黄土的大孔结构,以便全部或部分消除地基的湿阳性,从根本上避免或削弱以便全部或部分消除地基的湿阳性,从根本上避免或削弱湿陷现象的发生。湿陷现象的发生。 防水措施,不仅要
8、放眼于整个建筑场地的排水、防水防水措施,不仅要放眼于整个建筑场地的排水、防水问题,且要考虑到单体建筑物的防水措施,在建筑物长期问题,且要考虑到单体建筑物的防水措施,在建筑物长期使用过程中要防止地基被浸湿,同时也要做好施工阶段的使用过程中要防止地基被浸湿,同时也要做好施工阶段的排水、防水工作。排水、防水工作。 结构措施,在建筑物设计中,应从地基、基础和上结构措施,在建筑物设计中,应从地基、基础和上部结构相互作用的概念出发,采用适当的措施,增强建筑部结构相互作用的概念出发,采用适当的措施,增强建筑物适应或抵抗因湿陷引起的不均匀沉降的能力。物适应或抵抗因湿陷引起的不均匀沉降的能力。 在上述措施中,地
9、基处理是主要的措施。防水、结构在上述措施中,地基处理是主要的措施。防水、结构措施的采用,应根据地基处理的程度不同而有所差别。措施的采用,应根据地基处理的程度不同而有所差别。10.2膨胀土地基10.2.1膨胀土的特性 膨胀土:指黏粒成分主要由亲水性矿物组成,同时具膨胀土:指黏粒成分主要由亲水性矿物组成,同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的黏性土;它有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的黏性土;它一般强度较高、压缩性较低。一般强度较高、压缩性较低。一、膨胀土的特征一、膨胀土的特征1 1)粒径小于)粒径小于0.002mm0.002mm的胶体含量的胶体含量20%20%;2 2)液限)液限L
10、 L40%40%;塑性指数;塑性指数Ip17,Ip17,在在22223535之间。之间。3 3)自由膨胀率)自由膨胀率40%40%。自由膨胀率自由膨胀率 人工制备的烘干土,在水中增加的体积与原来体积之人工制备的烘干土,在水中增加的体积与原来体积之比,按下式计算:比,按下式计算:膨胀率膨胀率 在一定压力下,浸水膨胀稳定后,试样增加的高度与在一定压力下,浸水膨胀稳定后,试样增加的高度与原高度之比,按下式计算:原高度之比,按下式计算:00wefVVV00wephhh收缩系数收缩系数 为原状土样在直线收缩阶段,含水率减少为原状土样在直线收缩阶段,含水率减少1%1%时的竖向时的竖向线缩率,按下式计算:线
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