第十章地基和基础.ppt

第十章区域性地基 第一节区域性特殊土的分类及主要分布 第二节软土地基 第三节湿陷性黄土地基 第四节膨胀土地基 第五节红黏土地基 第六节地震区的地基基础问题 第一节区域性特殊土的分类及主要分布 一、区域性特殊土的概念 我国地域辽阔，从沿海到内陆，由山区到平原，分布着多种多样的土类。某些区域的土类，由于不同的地理环境、气候条件、地质成因、历史过程、物质成分和次生变化等原因，而具有与一般土明显不同的特殊性质。当其作为建筑物地基时，如果不注意它们的这些特性，很可能引起事故。人们把具有特殊工程性质的土类称为特殊土。各种天然形成的特殊土的地理分布，存在着一定的规律性，表现出一定的区域性，所以有区域性特殊土之称。我国区域性特殊土主要有湿陷性黄土(分布于西北、华北、东北等地区)，沿海和内陆地区的软土以及分散各地的膨胀土、红钻土和高纬度及高海拔地区的多年冻土等。 二、区域性特殊土的分类及主要分布 第一节区域性特殊土的分类及主要分布 我国山区(包括丘陵地带)面积广阔，广泛分布在我国西南地区的山区地基同平原地基 相比，其工程地质条件更为复杂。山区有多种不良地质现象，如滑坡、崩塌、岩溶和土洞 等，对建筑物具有直接或潜在威胁。在一些山区建设中，由于对不良地质现象认识不足，工 程建成后，有的被迫搬迁，有的耗费大量整治费用，甚至有的工程遭受破坏。 我国区域性特殊土的分类及主要分布见表10-1 第二节软土地基 一、软土的物理性质 (一)天然含水量高、孔隙比大 (1)软土天然含水量一般都大于30%。山区软土的含水量变化幅度很大，有时可达70%，甚至高达200%。 (2)软土的饱和度一般大于90%。液限一般在35%~60%之间，随土的矿物成分、胶体矿物的活性因素而定。液性指数大多大于1.0。 (3)软土的重度较小，约在15~19 kN/m3之间。孔隙比都大于1，山区软土的孔隙比有的甚至可达6.0。 (二)透水性低 软土的透水性很低。垂直方向的渗透系数要小一些，其值约在10-9~10-7cm/s之间，水平向渗透系数为10-5~10-4cm/s。 (三)压缩性高 第二节软土地基 软土孔隙比大，具有高压缩性的特点。又因为软土中存在大量微生物，由于厌气菌活动，在土内蓄积了可燃气体(沼气)，致使土的压缩性增高，并使土层在自重和外荷作用下，长期得不到固结。软土的压缩系数a1-2一般在0. 5~2. 0 MPa-1之间，最大可达4. 5 MPa-1。如其他条件相同，则软土的液限愈大，压缩性也愈大。 (四)抗剪强度低 软土的抗剪强度很低，与排水固结程度密切相关，在不排水剪切时，软土的内摩擦角接近于零，抗剪强度主要由内聚力决定，而内聚力值一般小于20 kPa。经排水固结后，软土的抗剪强度便能提高，但由于其透水性差，当应力改变时，孔隙水渗出过程相当缓慢，因此抗剪强度的增长也很缓慢。 (五)具有触变性 软土具有絮凝结构，是结构性沉积物，具有触变性。当其结构未被破坏时，具有一定的结构强度，但一经扰动，土的结构强度便被破坏。 第二节软土地基 软土中含亲水性矿物(如蒙脱石)较多时，结构性强，其触变性较显著。常用灵敏度S，来表示钻土的触发性。软土的灵敏度一般在3~4之间，个别情况达8~9。 (六)具有流变性 软土具有流变性，其中包括蠕变特性、流动特性、应力松弛特性和长期强度特性。 蠕变特性是指在荷载不变的情况下变形随时间发展的特性;流动特性是土的变形速率随应力变化的特性;应力松弛特性是在恒定的变形条件下应力随时间减小的特性;长期强度特性是指土体在长期荷载作用下土的强度随时间变化的特性。考虑到软土的流变特性，用一般剪切试验方法求得的软土的抗剪强度值，不宜全部用足。 二、软土地基设计采取的措施 (1)当表层有密实土层(软土硬壳层)时，应充分利用作为天然地基的持力层，“轻基浅埋”是我国软土地区总结出来的好经验。 第二节软土地基 (2)减少建筑物作用于地基的压力，如采用轻型结构、轻质墙体、空心构件、设置地下室或半地下室等。具体措施有下列几种: 1)对3~6层民用建筑采用薄筏基础，筏厚为20~30 cm。上部结构采用轻型结构，每层平均荷载为10 kN/m2，则基底压力大约为40~70 kN/m2。利用软土上部的“硬壳”层作为基础的持力层，可以减少施工期间对软土的扰动。 2)采用箱形基础。利用箱形基础排出的土重，减小地基的附加压力，同时还可利用箱形基础本身的刚度减小地基的不均匀变形。 3)当建筑物对变形要求较高时，采用较小的地基承载力。 铺设砂垫层一方面可以减小作用在软土上的附加压力，减少建筑物沉降;另一方面有利