資源描述:
《第八章 特殊土-膨脹土》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第四章特殊土地基張福海第一節(jié)濕陷土黃土的性質(zhì)及其地基處理一、黃土的成因與分布黃土因顏色為黃色而得名,它是由于黃土沉積物在干旱性大陸氣候作用下經(jīng)過風(fēng)化和成土作用而形成的,其顆粒組成以粉粒為主,空隙比在1.0左右,肉眼可見,富含碳酸鈣鹽類,垂直節(jié)理。黃土按其成因分為原生黃土和次生黃土。第四章特殊土地基第一節(jié)濕陷土黃土的性質(zhì)及其地基處理二、黃土的基本性質(zhì)和濕陷機(jī)理(一)黃土的物理性質(zhì)黃土也是一種三相體。黃土顆粒中,粉粒占一半以上,干容重:11.4~16.9kN/m3,大于15.0kN/m3時濕陷性較小;天然含水率:3.3%~40%,當(dāng)含水率超
2、過25%時不具有濕陷性。黃土的液限是反映黃土力學(xué)性質(zhì)的一個重要指標(biāo),當(dāng)液限超過30%時,黃土的濕陷性較弱且為非自重濕陷性,而液限小于30%時,則濕陷性較強(qiáng)。第四章特殊土地基第一節(jié)濕陷土黃土的性質(zhì)及其地基處理二、黃土的基本性質(zhì)和濕陷機(jī)理(二)濕陷性黃土的力學(xué)性質(zhì)濕陷性黃土的力學(xué)性質(zhì)主要包括壓縮性、濕陷性、抗剪強(qiáng)度和透水性,其中濕陷性最為重要。黃土一般具有中等偏低壓縮性,但新近堆積的黃土壓縮性較高??辜魪?qiáng)度主要取決于土的含水量和密室程度,含水率越低,密室程度越高,抗剪強(qiáng)度越大。此外土的顆粒組成、礦物成分、粘粒和可溶鹽的含量對抗剪強(qiáng)度也有影響
3、。目前對黃土的透水性研究不多,其滲透系數(shù)在10-6cm/s。第四章特殊土地基第一節(jié)濕陷土黃土的性質(zhì)及其地基處理(三)黃土的濕陷性1.濕陷的成因黃土是由于土中的水分較少,顆粒間的相互粘結(jié)力較大,而上覆土層壓力的增加不足以克服增加的粘結(jié)力,因而處于疏松狀態(tài),一旦水浸入較深,顆粒間的粘結(jié)力減少甚至消失,就產(chǎn)生了濕陷性。第四章特殊土地基第一節(jié)濕陷土黃土的性質(zhì)及其地基處理(三)黃土的濕陷性2.濕陷系數(shù)第四章特殊土地基式中——土樣在壓力p作用下沉穩(wěn)后的高度;——上述加壓穩(wěn)定后的土樣在浸水作用下,下沉穩(wěn)定后的高度;——土樣的初始高度;——土樣在壓力p
4、作用下,下沉穩(wěn)定后的空隙比;——上述加壓穩(wěn)定后的土樣浸水作用,下沉穩(wěn)定后的空隙比;——土樣的初始空隙比;第一節(jié)濕陷土黃土的性質(zhì)及其地基處理(三)黃土的濕陷性濕陷系數(shù)是判別黃土濕陷性的依據(jù),一般認(rèn)為第四章特殊土地基非濕陷性弱濕陷性黃土中等濕陷性黃土強(qiáng)濕陷性黃土第一節(jié)濕陷土黃土的性質(zhì)及其地基處理三、濕陷性黃土地基的處理(1)重錘表層夯實法和強(qiáng)夯發(fā)(2)土夯法、灰土墊層(3)土樁擠密法(4)樁基礎(chǔ)(6)化學(xué)加固法,主要用硅化加固法和氫氧化鈉溶液加固法。(7)預(yù)浸水法(8)熱加固法第四章特殊土地基第二節(jié)膨脹土的性質(zhì)及其地基處理一、膨脹土的成因和
5、分布膨脹土是指粘粒成分主要由強(qiáng)親水性礦物組成,液限大于40%,且漲縮性能較大的粘性土。膨脹土在自然條件多呈硬塑或堅硬狀態(tài),顏色為黃、紅、灰白色,裂隙發(fā)育,常見光滑面和擦痕。第四章特殊土地基中國膨脹土的分布圖第二節(jié)膨脹土的性質(zhì)及其地基處理第四章特殊土地基第二節(jié)膨脹土的性質(zhì)及其地基處理二、膨脹土的性質(zhì)及膨脹原理膨脹土屬于粘性土,具有一般粘性土所共有的物理力學(xué)性質(zhì)外,最重要的特性是強(qiáng)親水性、多裂隙性、強(qiáng)膨脹性、強(qiáng)收縮性等。當(dāng)含水量增加,表現(xiàn)出體積增大的能力,即具有強(qiáng)烈的膨脹性;若收到約束,產(chǎn)生的內(nèi)力為膨脹力。相反則產(chǎn)生收縮力。具有脹縮特性,而
6、且脹縮變形可隨環(huán)境溫度和濕度的變化往復(fù)發(fā)生。第四章特殊土地基膨脹土的主要物理力學(xué)特征:粒度組成中,通常黏粒含量大于30%。粘土礦物成分中,伊利石和蒙脫石等強(qiáng)親水性礦物占主導(dǎo)地位。具有多裂隙性。膨脹,收縮變形可隨環(huán)境變化往復(fù)發(fā)生,導(dǎo)致土的強(qiáng)度衰減。多數(shù)屬于液限大于50%的高液限土。表現(xiàn)出較強(qiáng)的超固結(jié)特性。第二節(jié)膨脹土的性質(zhì)及其地基處理第二節(jié)膨脹土的性質(zhì)及其地基處理二、膨脹土的性質(zhì)及膨脹原理(一)土的膨脹性指標(biāo)(1)膨脹含水率第四章特殊土地基式中——試樣的干土質(zhì)量;——膨脹穩(wěn)定后土中水分的質(zhì)量;第二節(jié)膨脹土的性質(zhì)及其地基處理(一)土的膨脹性
7、指標(biāo)(2)自由膨脹量(3)膨脹壓力第四章特殊土地基式中——試樣的初始體積;——膨脹穩(wěn)定后土的體積;(4-3)(4-4)式中——施加的總平衡力;——試樣面積;第二節(jié)膨脹土的性質(zhì)及其地基處理二、膨脹土的性質(zhì)及膨脹原理(二)膨脹土的判別建筑、機(jī)械、水電等系統(tǒng)根據(jù)膨脹土地區(qū)建筑物的變形危害調(diào)查,提出膨脹土的臨界判別值為:自由膨脹率Fs≥40%;液限wL≥40%。第四章特殊土地基第二節(jié)膨脹土的性質(zhì)及其地基處理二、膨脹土的性質(zhì)及膨脹原理(三)膨脹土的膨脹機(jī)理由于粘土礦物顆粒的表面特性和水分子的極性,膨脹土與水分子相互作用時,在顆粒周圍形成水膜將顆粒
8、推開,擴(kuò)大粒間距離使土的體積膨脹。第四章特殊土地基三、膨脹土地基的處理(一)工程建設(shè)中的膨脹土問題1)在天然狀態(tài)下,膨脹土通常強(qiáng)度高,壓縮性較低,在地面以下一定深度取樣時難以發(fā)現(xiàn)宏觀裂紋。但一旦在大氣中暴露