土力学基地及基础陈兰云第9章.ppt

9 区域性地基,9.1膨胀土地基 9.2湿陷性黄土 9.3红黏土地基 9.4山区地基 9.5地震区地基基础问题,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,主要内容,教学目标,知道区域性地基的概念知道膨胀土地基的特点及分布范围知道湿陷性黄土地基特性及工程措施 知道山区地基的特点知道地震区地基基础抗震设计原则及措施,重 点,区域性地基的概念各种特殊性土地基的工程措施,难 点,地震区地基基础抗震设计原则及措施,9.1 膨胀土地基,膨胀土特征：膨胀土的黏土矿物成分中含有较多的蒙脱石、伊里石和多水高岭石等亲水性矿物，这类矿物具有较强的与水结合的能力，具有吸水膨胀性。膨胀土是一种特殊的黏性土，其黏粒含量很高，塑性指数Ip17，一般在2235之间。膨胀土的含水率接近或略小于塑限，液性指数常小于零。膨胀土一般强度高、压缩性低，因此易被误认为是良好的地基。实际上，由于膨胀土具有明显的膨胀和收缩特征，在工程建设中，如不采取一定的工程措施，很容易导致土体变形、基础沉降、建筑物开裂及倒坍等严重的工程事故。,膨胀土地基的工程措施,设计措施,膨胀土地基上的建筑物应选择在符合以下条件的地段：具有排水畅通或易于进行排水处理的地形条件。避开地裂、冲沟发育和可能发生浅层滑坡等地段，避免受到地下水的强烈作用。土质均匀，胀缩性较弱等地段。建筑物的体型应力求简单，不宜过长，必要时可用沉降缝分段隔开。对变形有严格要求的建筑物，应布置在膨胀土埋藏较深、膨胀等级较低或地形平坦的地段，场地绿化，宜种植蒸腾量小的树种。,基础埋藏深度的选择应综合考虑膨胀土地基胀缩等级以及大气影响深度等因素，基础不宜设置在季节性干湿变化剧烈的土层内，一般膨胀土地基上建筑物基础的埋深不应小于1m。当膨胀土位于地表下3m，或地下水位较高时，基础可以浅埋。若膨胀土层不厚，则尽可能将基础埋置在非膨胀土上。,施工措施,膨胀土地区的建筑物应根据设计要求、场地条件和施工季节，做好施工组织设计，严格执行施工技术及施工工艺的规定。基础施工前，应完成场区土方、挡土墙、排水沟等工程，使排水畅通、边坡稳定。施工用水应妥善管理，防止管网漏水，应做好排水措施，防止施工用水流入基槽内。临时水池、洗料场等与建筑物外墙的距离不应少于10m。基础施工宜采取分段快速作业，施工过程中不得使基坑曝晒或浸泡，雨季施工应采取防水措施。施工灌注桩时，在成孔过程中不得向孔内注水。基础施工出地面后，基坑（槽）应及时分层回填并夯实。填料可选用非膨胀土、弱膨胀土及掺有石灰或其他材料的膨胀土，每层虚铺厚度300mm。,9.2 湿陷性黄土地基,湿陷性黄土的概念及特点,具有天然含水率的黄土，如未受水浸湿，一般强度较高，压缩性较低。但黄土在一定压力下用水浸湿后，结构迅速破坏，并发生显著的附加下沉，其强度也随着迅速降低，这种性能称为湿陷性。湿陷性是黄土独特的工程地质性质，具有湿陷性的黄土，称为湿陷性黄土。,黄土,非湿陷性黄土,湿陷性黄土,我国的湿陷性黄土具有以下特点：1）颗粒组成以粉粒为主，粉粒含量常占土重的60以上；2）含有大量的碳酸盐、硫酸盐等可溶盐类；3）含水率小，其天然含水率一般在（1015）左右；4）孔隙比大，天然孔隙比在1左右或更大；5）一般具有肉眼可见的大孔隙，垂直节理发育，能保持独立的天然边坡；6）在一定压力作用下，受水浸湿后发生显著的附加下沉。,黄土发生湿陷性的主要影响因素,1）黄土中胶结物的成分和数量，以及颗粒的组成和分布，对于黄土湿陷性的强弱有着重要的影响。胶结物含量大，则结构致密，湿陷性降低；反之，则结构疏松，强度降低，湿陷性增强。2）黄土的湿陷性与孔隙比、含水率以及所受的压力大小有关。,湿陷性黄土地基的工程措施,（1）地基处理措施,（2）防水措施,（3）结构措施,地基处理是主要的工程措施，防水措施和结构措施应根据实际情况配合使用。若消除了全部地基土的湿陷性，就不必再考虑其他措施；若地基处理只消除地基主要部分的湿陷，为了避免湿陷对建筑物的危害，确保建筑物的安全和正常使用，还应采取适当的防水措施和结构措施。,9.3 红黏土地基,1.红黏土的工程地质特征 由于红黏土具有较高孔隙比、高含水率、高分散性及呈饱和状态，致使红黏土有很高的收缩量，因此，红黏土的胀缩性表现为以收缩为主。2.红黏土地基的工程措施,设计措施,施工措施,9.4 山区地基,山区地基由于工程地质条件复杂，表现出与平原地区不同的工程特性：山区地基覆盖层厚薄不均匀，基岩埋藏浅，下卧基岩起伏较大，有时出露地表，且地表高差悬殊；山区地基中常会遇到大块孤石、石芽密布和局部软土等成因不同的土层，这些地质条件造成了山区地基的不均匀性。山区具有许多不良的地质现象，如滑坡、崩塌、泥石流、岩溶和土洞等，这些不良的地质现象造成了山区地基的不稳定性。,山区地基的类型,岩溶,土洞,土岩组合地基,9.5 地震区地基基础问题,1地震的概念：地震是由内力和外力地质作用引起的地壳震动现象的总称。地震按其成因可分为构造地震、火山地震、陷落地震、水库诱发地震和激发地震等，全世界 90的地震属于构造地震，构造地震的特点是震动强烈，传播范围广。2.地震的震级和烈度：震级和烈度是两个不同的概念，震级表示地震本身强度大小的等级，是衡量震源释放出能量大小的一种量度，震级每增加一级，能量约增加32倍。地震烈度是指某一地点在该次地震时所受到的影响程度，一次地震在不同的地点可表现出不同的烈度。,3.地基的震害现象,(1)地基的振动液化,(2)震陷,(3)滑坡及地裂,4.地基基础抗震设计原则,1）合理选择建筑场地，应尽量选择对建筑抗震有利的地段，避开不利地段，不得在危险地段进行建设。2）加强基础和上部结构整体性，对一般砖混结构的防潮层采用防水砂浆代替油毡，在内外墙下室内地坪标高处加一道连续的闭合地梁等。3）加强基础的防震性能。加强基础的防震性能的目的主要是减轻上部结构的震害，其主要措施有：合理加大基础的埋置深度；正确选择基础类型，使其能减轻震害引起的不均匀沉降，从而减轻上部结构的损坏。,5地基基础抗震措施,（1）软黏土的承载力较低，地震引起的附加荷载较大，往往超过了承载力的安全储备。可采用桩基或进行地基处理、扩大基础底面积和加设地基梁、加深基础、减轻荷载、增加结构整体性等措施。（2）不均匀地基包括土质明显不均，有古河道或暗沟通过及半挖半填地带。土质偏弱部分可参照上述软黏土处理原则采取抗震措施。地裂发生与否的关键是场地四周是否存在临空面，因此，要尽量填平不必要的残存沟渠，在明渠两侧适当设置支挡，或代以排水暗渠，尽量避免在建筑物四周开沟挖坑。（3）对液化地基采取的抗液化措施应根据具体情况综合确定：采用全部消除地基液化沉陷的措施，如深基础、底端伸入液化深度以下稳定层的桩基、挖除全部液化层等；采用部分消除地基液化沉陷的措施；基础和上部结构处理。,结束！谢谢大家！,