1:9或2:8),可消除膨脹土的膨脹性能;蛟谂蛎浲恋鼗胁捎脡毫嘧⑹覞{、設(shè)
7)平整膨脹土場地開挖基坑前,應對設(shè)計開挖范圍周邊寬1m以外的施工現(xiàn)場進行嚴格的保護。防止遭受長時間暴曬、風干、浸泡和充水。是實際參數(shù)與設(shè)計參數(shù)不符。
8)混凝土的養(yǎng)護宜采用涂刷養(yǎng)護模、覆蓋黑色薄膜等方法,當采用覆蓋濕草袋養(yǎng)護時,每次的澆水量應少,次數(shù)應多。
9)加強使用期的維護工作,經(jīng)常檢查建筑物周圍的排水是否暢通,是否形成積水洼地。屋面采用組織水排水時,下水簸箕是否開裂=無組織排水的滴水板(或散水板)是否開裂,散水板與墻體間的密封是否失效。對檢查出的破壞隱患應及時修復消除。
濕陷性黃土對地下工程的危害及防治方法
在土層飽和自重壓力作用下,或在建筑結(jié)構(gòu)荷載(稱外荷)及土層飽和自重壓力的共同作用下,受水侵濕后土體結(jié)構(gòu)迅速破壞進而發(fā)生顯著大量附加下沉的天然黃土,稱濕陷性黃土。否則成非濕陷性黃土。
外荷濕陷變形只出現(xiàn)在基礎(chǔ)底部以下一定深度范圍內(nèi)的土層,該深度稱外荷濕陷影響深度,一般小于地基壓縮層深度。濕隱變形發(fā)展迅速,浸水1~3h就出現(xiàn)顯著下沉,沉降率為1~3cm/h。穩(wěn)定快,浸水24h即可完成最終沉降量的30%~70%,浸水3d即可完成50%~90%,達到濕陷變形全部穩(wěn)定約需15~30d。
自重濕陷變形是在飽和自重壓力作用下產(chǎn)生的,只出現(xiàn)在自重濕陷性黃土地基中,濕陷深度在外荷濕陷影響深度以下,濕陷變形的產(chǎn)生與發(fā)展比外荷濕陷緩慢,變形至穩(wěn)定所需時間較長,約需三個月設(shè)置半年以上時間。
濕陷性黃土廣泛地分布在我國黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、山東、河北、河南、陜西、陜西、甘肅、寧夏、青海和新疆等黃河流域及其以北地區(qū)。其中黃河中游(山西西部、陜西、甘肅大部分地區(qū))的濕陷性黃土厚度大、底層最全、演化 ,且連續(xù)分布,是我國濕陷性黃土的主要分布區(qū)域。
1.濕陷性黃土的特征
濕陷性黃土又稱大孔土,多為粉土及粉質(zhì)黏土,在非濕陷性黃土表面經(jīng)演化而成,厚度 可達30~40m,一般為5~15m。
濕陷性黃土具有以下特征:
(1)濕陷性黃土的顆粒以0.05~0.005mm的粉粒為主,含量達50%~72%;其次為顆粒>0.05mm的沙粒,含量為10%~30%;還含有顆粒<0.05mm的黏粒,含量為8%~26%。黏土粒均勻地分布在骨架顆粒之間,起較強的膠結(jié)作用,故其含量越多,填充得越密實,土的濕陷性就越弱。
(2)黃土的濕陷性還與碳酸鈣=石膏(CasSO4.2H2O)以及易溶鹽(氯化物、硫酸鹽、碳酸氫鹽等)的含量、狀態(tài)以及土的酸堿度(ph值的大。┯嘘P(guān)。碳酸鈣呈薄膜形態(tài)與黏土;旌显谝黄鹁鶆蚍植,具有較強的膠結(jié)作用,故其含量越高,濕陷性就越弱;當石膏及易溶鹽含量越大,ph值越大(堿性越強)時,濕陷性就越強。
置石
(3)一般濕陷性黃土的天然密度ρ在13.5~19.0kN/m³之間,干密度ρd在11~16 kN/m³之間。干密度ρd若超過15 kN/m³時,則濕陷性較弱。
(4)孔隙比e是衡量密實度和濕陷程度的主要指標,一般比值為0.8~1.24。在其他條件相同的情況下,孔隙比越大,濕陷性越強。
(5)濕陷性黃土的天然含水量w在5%~23%之間,天然含水量越大,濕陷性越弱。當w>23%時,濕陷性基本消失,但壓縮性增強。
(6)當含水量達到一定程度時,土體呈飽和狀態(tài)。一般濕陷性黃土的飽和度在17%~77%之間,當飽和度>80%時,稱飽和黃土,此時濕陷性基本消失,變成壓縮性很大的軟土。
(7)濕陷性黃土的透水性很強,且不同方向有不同的滲透系數(shù)。一般垂直方向的滲透系數(shù)為0.16~0.3×10-5cm/s,水平方向的滲透系數(shù)為0.1~0.8×10-6cm/s,故垂直方向大于水平方向。將土樣浸入水中,會很快溶塌,同時冒出氣泡,說明氣相部分被液相替代。
2.濕陷性黃土地基對建筑物的危害及其原因
(1)由于濕陷,建筑物隨地基一起下沉,且下沉量既大又不均勻,引起墻體迅速開裂滲漏。
(2)如濕陷性黃土地基受濕不均勻,受濕部位濕陷變形,未浸水部位基本不變形,使建筑物各部位沉降量不均勻,導致傾斜。
(3)濕陷性黃土地基多處受濕陷落時,基礎(chǔ)、底板由于受力不均,會產(chǎn)生較大的彎曲變形,引起基礎(chǔ)、底板和管道彎曲、開裂和折斷。
(4)若用濕陷性黃土回填于肥槽,則遇水濕陷,造成散水板下沉、開裂,易發(fā)生人身傷害事故及損壞外墻防水層。
3.防治措施
(1)地基處理措施
采用換土、鋪墊層更換或部分更換濕陷性土的方法以消除濕陷影響,或采用、預浸水等方法以改變濕陷性黃土的大孔結(jié)構(gòu),使其致密,或采用化學灌漿法以提高土的抗壓強度。采用何種方法進行處理,應根據(jù)建筑物的類別、土的特性、就地取材、已有條件等因素經(jīng)技術(shù)比較后在確定。
1)墊層法
墊層法在基礎(chǔ)下以素土或灰土作墊層,應用歷史悠久。具有因地制宜、就地取材、施工簡便等優(yōu)點,故使用較普遍。
墊層法更換或部分更換基礎(chǔ)以下的濕陷性黃土,控制未處理土層的剩余濕陷量,以減水地基的總濕陷量。根據(jù)基礎(chǔ)形式,可分為局部墊層和整片墊層。
①局部墊層
局部墊層時對獨立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)底面以下的濕陷性黃土進行更換。為防止墊層本身被基礎(chǔ)側(cè)向擠出,墊層的四條側(cè)邊,每邊的寬度均應超出基礎(chǔ)底邊,超出量應不小于基底下墊層厚度的一半。
局部墊層超出基礎(chǔ)底邊的寬度較小,地表水、上層滯水仍可從墊層四周滲入未處理的濕陷性土層,故僅能消除地基的部分濕陷量和提高部分承載力。不能起隔水、防水作用,對防水要求較高的地下工程不能采用局部墊層法。
灰砂樁、石灰粉煤灰樁的方法都能減水地基的脹縮變形。
②整片墊層
整片墊層時將所有建筑物平面內(nèi)的濕陷性黃土都置換成墊層,一般應超出建筑物外墻基礎(chǔ)邊緣的寬度不小于墊層的厚度,且不小于2m。
整片墊層處理范圍大,能消除地基的部分濕陷量,還具有一定的隔水、防水作用,適用于較高要求的地下工程。
③墊層施工
a.先將處理范圍內(nèi)的濕陷性土挖出,然后用原土(或灰土混勻)過篩,在 含水量狀態(tài)下,分層回填,分層夯實,機械夯實每層厚度不大于300mm,人工夯實每層厚度不大于250mm。灰土墊層的配比為石灰:土﹦2:8或3:7。
b.當墊層厚度不大于3m時,其壓實系數(shù)不得小于0.93;當墊層厚度大于3m時,壓實系數(shù)不宜小于0.92。
c.施工過程中,應在每層表面下2/3厚度處取樣檢驗土的干密度,控制回填土的干密度不小于16 kN/m³。取樣數(shù)量:整片墊層沒100m²每層不少于3處;矩形基礎(chǔ)墊層每層不少于2處;條形(包括管道)基礎(chǔ)墊層每30m每層不少于2處。
d.墊層的承載力原則上應通過試驗確定,當無試驗資料時,對素土墊層的承載力一般不大于188Kpa;灰土墊層一般不大于250kpa。
2)夯實法
包括強夯和重夯兩種方法。強夯法處理厚度一般可達3~6m,而重夯法處理厚度僅為1~2m。
①強夯法
強夯法又叫動力固結(jié)法,處理效果顯著,成本低,施工簡單、工期短,被普遍采用。目前單點夯擊能達到800Kn.m。
②重夯法
強夯完畢后,應檢驗夯打質(zhì)量。一般在500~100m²范圍內(nèi)任選一點,自夯面向下每隔50~100cm至5~8m深度范圍內(nèi)取樣測定干密度及濕陷性指標。若用靜力觸探測定夯實后的土層承載力,宜在夯實結(jié)束一個月后進行。
3)擠密法
擠密法是通過在樁孔內(nèi)擠密素土或灰土來加固地下水位以上部位的整片或局部濕陷性地基土的一種方法。樁孔的形成可采用炸藥爆破,或振動沉管,或打入鋼套管后再拔出等方法。樁孔形成后,不取出原土,直接在孔內(nèi)填充素土或灰土,分層夯實,密實度應達到要求。通過夯實,將原處于樁孔內(nèi)的土全部擠入周圍土層中,使距樁周一定范圍內(nèi)的天然土得到擠密,改善樁周土的物理力學性能,可基本消除樁間及深度范圍黃土的濕陷性,性成樁基而提高承載力。擠密法處理深度可達5~15m,方法簡單,無須大開大挖,土方量少,造價低。具體施工要求如下:
①確定樁距
確定樁距地原則是樁間土被擠密后的平均擠密系數(shù)不小于0.93。
②處理范圍
局部處理時,在非自重濕陷性場地,每邊應爆出基礎(chǔ)邊緣0.25b(b為基礎(chǔ)寬度),并不應小于0.5m,在自重濕陷性場地,每邊宜超出基礎(chǔ)邊緣0.75b,并不應小于1m。整片處理時,每邊超出建筑物外墻基礎(chǔ)外緣的寬度,不宜小于處理厚度的一半。