基础工程课件第十章_特殊土基础幻灯片.ppt

10.3 冻土地区基础工程 一、冻土的定义 冻土是一种温度低于零摄氏度且含有冰的岩土。冻土是一种对温度十分敏感且性质不稳定的土体。冻土中的冰可以冰晶或冰层的形式存在，冰晶可以小到微米甚至纳米级，冰层可厚到米或百米级，从而构成冻土中五花八门、千姿百态的冷生构造。 二、冻土的分布 　　地球上多年冻土的分布面积约占陆地面积的23%，主要分布在俄罗斯、加拿大、中国和美国的阿拉斯加等地。我多年冻土主要处于高山多年冻土带和不连续多年冻土带，多年冻土面积约为206.8×104平方公里仅次于原苏（ 1000×104平方公里）和加拿大（ 390×104平方公里）约为美国的1.5倍。我国是世界上第三冻土大国，约占世界多年冻土分布面积的10%，约占我国国土面积的21.5%，同时我国的多年冻土主要分布在中、低纬度的号称“世界屋脊”的青藏高原上，其它分布在帕米尔、西部高山（祁连山、阿尔金山、天山、西准格尔山地和阿尔泰山等）、东北大小兴安岭以及东部。 三、冻土的力学性质 其他力学性质在此不做介绍。 四、冻土的融陷量划分 五、防冻胀措施 目前多从减少冻胀力和改善周围冻土的冻胀性来防治冻胀。 1．基础四侧换土，采用较纯净的砂、砂砾石等粗颗粒土换填基础四周冻土，填土夯实； 2．改善基础侧表面平滑度，基础必须浇筑密实，具有平滑表面。基础侧面在冻土范围内还可用工业凡土林、渣油等涂刷以减少切向冻胀力。对桩基础也可用混凝土套管来减除切向冻胀力。 3．选用抗冻胀性基础改变基础断面形状，利用冻胀反力的自锚作用增加基础抗冻拔的能力。 采用混凝土套管的桩 a）混凝土墩式基础 b）锚固扩大基础 c）锚固爆扩桩 厂房中的散热器 冻土旁的散热器 公路两旁的散热器 铁路两旁的散热器 第十章 特殊土地基 在我国不少地区，分布着一些与一般土性质有显著不同的特殊土。由于生成时不同的地理环境、气候条件、地质成因以及次生变化等原因，使它们具有一些特殊的成分、结构和性质。当用其作为建筑物的地基时，如果不注意这些特点就会造成事故。通常把那些具有特殊工程性质的土类称为特殊土。特殊土种类很多，大部分都具有地区特点，故又有区域性特殊土之称。 我国主要的区域性特殊土包括湿陷性黄土、膨胀土、软土和冻土等。下面将主要介绍湿陷性黄土、膨胀土和冻土的一些主要特征，对建筑物可能造成的危害以及用作地基时所应采取的工程措施。 10.1 湿陷性黄土地基 一、黄土的特征和分布 黄土是一种第四纪沉积物，具有一系列内 部物质成分和外部特征，不同于同时期的其它沉 积物。 　　黄土具有以下全部特征： 　　1.　颜色以黄色、褐黄色为主，有时呈灰 黄色； 　　2.　颗粒组成以粉粒(0.05-0.005mm)为 主，含量一般在60%以上，几乎没有粒径大于 0.25mm的颗粒； 　　3.　孔隙比较大，一般在1.0左右； 黄土的分类 　　黄土按成因分为原生（或典型）黄土和次生黄土。一般认为不具层理的风成黄土为原生黄土。原生黄土经过流水冲刷、搬运重新沉积而形成的具有层理含较多砂粒以至细粒的黄土称次生黄土。 4.　富含碳酸钙盐类； 5.　垂直节理发育； 　　6.　一般有肉眼可见的大孔隙。　　 当缺少其中一项或几项特征的称黄土状土。 黄土的分布 　　　黄土分布很广，面积达1300万平方公里，约占陆地总面积的9.3%。世界各大洲黄土覆盖面积占总面积的比例为：欧洲7%，北美5%，南美10%，亚洲3%，此外，在澳大利亚、北非也有零星分布。 　　　我国黄土分布面积635280平方公里，占世界黄土分布总面积的4.9%左右，主要分布在北纬33-47度，以34-45度之间最为发育，属于干旱、半干旱气候类型。 　　　我国湿陷性黄土分布面积约占我国黄土分布总面积的60%左右，为27万平方公里，大部分在黄土中游地区，北起长城附近，南达秦岭，西自乌鞘岭，东至太行山，即北纬34-41度，东经102-114度之间。　　 湿陷性黄土一般都覆盖在下卧的非湿陷性黄土层上，厚度以六盘山以西地区较大，达30米，六盘山以东地区稍薄，如汾渭河谷多为几米至十几米，再向东至河南西部则更少，并且有非湿陷性黄土位于湿陷性黄土层之间。 二、黄土湿陷发生的原因和影响因素 对黄土湿陷的原因和机理的各种不同论点，可以归纳为内因和外因两个方面。内因主要是由于土本身的物质成分（颗粒组成、矿物成分和化学成分）和其结构，外因则是水和压力的作用。 1.毛管假说 　　Terzaghi指出当潮湿砂土内的不连续水分积聚在颗粒接触点时，相邻颗粒孔隙中水和空气交界处的表面张力，使土粒拉在一起。水浸入土中后，表面张力消失，于是砂土溃散。有的学者曾用这种观点来解释黄土的湿陷，以后遭到反对。J.G.Dudley