土力学基地及基础陈兰云第9章.pptx

教学目标知道区域性地基的概念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知道地震区地基基础抗震设计原则及措施 重重 点点区域性地基的概念区域性地基的概念各种特殊性土地基的工程措施各种特殊性土地基的工程措施难难 点点地震区地基基础抗震设计原则及措施地震区地基基础抗震设计原则及措施9.1 膨胀土地基膨胀土地基 膨胀土膨胀土特征特征：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，粒含量很高，塑性指数塑性指数Ip17，一般在，一般在22223535之间。膨胀土之间。膨胀土的含水率接近或略小于塑限，液性指数常小于零。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，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。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膨胀土地基的工程措施设计措施设计措施 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地基 湿陷性黄土的概念及特点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。黄土黄土 非湿陷性黄土非湿陷性黄土 湿陷性黄土湿陷性黄土 我国的湿陷性黄土具有以下特点：我国的湿陷性黄土具有以下特点：1 1）颗粒组成以粉粒为主，粉粒含量常占土重的）颗粒组成以粉粒为主，粉粒含量常占土重的6060以上；以上；2 2）含有大量的碳酸盐、硫酸盐等可溶盐类；）含有大量的碳酸盐、硫酸盐等可溶盐类；3 3）含水率小，其天然含水率一般在（）含水率小，其天然含水率一般在（10101515）左右；）左右；4 4）孔隙比大，天然孔隙比在）孔隙比大，天然孔隙比在1 1左右或更大；左右或更大；5 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）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；边坡；6 6）在一定压力作用下，受水浸湿后发生显著的附加下沉。）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黄土发生湿陷性的主要影响因素 1 1）黄黄土土中中胶胶结结物物的的成成分分和和数数量量，以以及及颗颗粒粒的的组组成成和和分分布布，对对于于黄黄土土湿湿陷陷性性的的强强弱弱有有着着重重要要的的影影响响。胶胶结结物物含含量量大大，则则结结构构致致密密，湿湿陷陷性性降降低低；反反之之，则则结结构构疏疏松松，强强度度降降低低，湿湿陷性增强。陷性增强。2 2）黄黄土土的的湿湿陷陷性性与与孔孔隙隙比比、含含水水率率以以及及所所受受的的压压力力大大小小有关。有关。湿陷性黄土地基的工程措施湿陷性黄土地基的工程措施（1 1）地基处理措施）地基处理措施（2 2）防水措施）防水措施 （3 3）结构措施）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。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 9.3 红黏土地基红黏土地基 1.红黏土的工程地质特征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。缩性表现为以收缩为主。2.红黏土地基的工程措施红黏土地基的工程措施 设计措施设计措施 施工措施施工措施 9.4 9.4 山区地基山区地基 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工程特性：山区地基覆盖层厚薄不均匀，基岩埋藏浅，下卧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，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。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。不良的地质现象造成了山区地基的不稳定性。山区地基山区地基的类型的类型岩溶岩溶土洞土洞土岩组合地基土岩组合地基9.5 9.5 地震区地基基础问题地震区地基基础问题 1 1地地震震的的概概念念：地地震震是是由由内内力力和和外外力力地地质质作作用用引引起起的的地地壳壳震震动动现现象象的的总总称称。地地震震按按其其成成因因可可分分为为构构造造地地震震、火火山山地地震震、陷陷落落地地震震、水水库库诱诱发发地地震震和和激激发发地地震震等等，全全世世界界 9090的的地地震震属属于构造地震，构造地震的特点是震动强烈，传播范围广。于构造地震，构造地震的特点是震动强烈，传播范围广。2.2.地地震震的的震震级级和和烈烈度度：震震级级和和烈烈度度是是两两个个不不同同的的概概念念，震震级级表表示示地地震震本本身身强强度度大大小小的的等等级级，是是衡衡量量震震源源释释放放出出能能量量大大小小的的一一种种量量度度，震震级级每每增增加加一一级级，能能量量约约增增加加3232倍倍。地地震震烈烈度度是是指指某某一一地地点点在在该该次次地地震震时时所所受受到到的的影影响响程程度度，一一次次地地震震在在不不同同的地点可表现出不同的烈度。的地点可表现出不同的烈度。3.3.地基的震害现象地基的震害现象(1)地基的振动液化(2)震陷(3)滑坡及地裂4.4.地基基础抗震设计原则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 5地基基础抗震措施地基基础抗震措施 （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！结束！谢谢大家！谢谢大家！