湿陷性黄土地基设计.pdf

2014年第6期(总200期
安徽建
湿陷性黄土地基设计
Foundation Design of Collapsible Loess
聂卫东(河北省建筑材料工业设计研究院,河北石家庄05001)
摘要:湿陷性黄土是黄土地区常见的一种工程地质问题。文章是对2.1黄土湿陷性判定
土建工程设计实践的要点进行总结,并对几种常用地基处理方法的设
黄土湿陷性用湿陷系数δ判定,即在给定的压力下,由浸
计选用进行了论述,对黄土地区工程设计具有指导意义。
水所造成的相对变形值。土的自重压力大于起始压力产生的
关键词:湿陷性黄土;地基设计;地基处理;桩基础
湿陷,称为自重湿陷。上的自重压力加上建筑物的附加压力后
中图分类号;TU449
文献标识码:B
而产生的湿陷,称为非自重湿陷。划分这两类湿陷性黄土地基,
文章编号:1007-7359(2014)06-0084-02
一般采用现场试坑浸水的方法。当实测湿陷量大于7cm时,即
定为自重湿陷性黄土地基;在没有现场试验条件时,也可根据
黄士成因及分布特点
室内试验并结合当地的建筑经验确定。
2.2黄土湿陷机理
1.1黄土特征
黄土湿陷的机理通常认为是由于黄土的结构特性和胶结
黄士是我国地域分布最广的一种特殊性土类,它是第四纪物质的水理特性决定的叫黄土的颗粒组成以粉粒为主,达50%
的一种特殊堆积物。其主要特征为:颜色以黄为主有灰黄、褐以上。黄土中的粘粒部分被胶结成集粒或附在砂粒及粗粉粒的
黄等;含有大量粉粒,一般在55%以上;貝有肉眼可见的大孔表面。黄土中的粉粒和集粒共同构成了支承结构的骨架,较大
隙,孔腺比在1.0左右;高含碳酸盐类;无层理,垂直节理发育;的砂粒则“浮”在结构体中。由于排列比较疏松,接触联系点较
岩具有湿陷性和易溶蚀、易冲刷性等;对工程建设有特殊的危害少,构成一定数量的架空孔隙,形成了黄土的高孔隙度,故黄土
土性。
工1.2黄土分布
又称为“大孔土”。
黄土是在干早或半干旱的气候条件下形成的,可溶盐逐渐
与
我国黄土主要分布于北纬34°~45之间,面积达60
浓缩沉淀而成为胶结物。这些因素增强了土粒间抵抗滑移的能
基100m3的干早和半干早区内,而以黄毒高原的黄土分布最为集力,阻止了土体的自重压密。
础中,沉积最为典型。黄土高原的范围是以太行山以西、?月山以
黄土受水浸湿时,结合水膜增厚楔人颗粒之间,可溶盐类
处。东、秦岭以北,长城以南。黄土的成因特征主要是以风力搬运雄溶解和软化,骨架强度减低,土体在上覆图层的自重压力或在
理
积为主。黄土的堆积厚度以洛河和泾河流域的中下游地区为中
心,由此向东西两边逐渐减薄,湿陷性逐渐降低。湿陷性黄土约
附加压力和自重压力共同作用下土的结构迅速破坏,土粒滑向
占我国黄土分布面积的60%左右,主要分布于黄河中、下游地
大孔,粒间孔隙减小,迅速形成沉降。这就是黄土湿陷的机理。
2.3湿陷性黄土地基评价
区,并具有自东向西、自南向北其湿陷性逐渐加刷的规律川
1.3黄士成因
湿陷性黄土地基的湿陷性等级,应根据湿陷量的计算值和
黄土的成因主要以风力搬运堆积为主,从西北黄土高原到
自重湿陷量的计算值等因素,按表2分级,作为地基设计及处
华北的山西、河南一带,黄土厚度逐新变薄,湿陷性逐渐降低。
理的依据。
黄土因沉积的年代不同在性质上有很大的差异,晚更新世(Q)
湿陷性黄士地基的湿陷性等級
2
及以后的黄土有因成因不同而有明显差别。原生黄土具有风沉
△mm)非自重混陷性场地
自重湿陷性场地
积的全部特征黄土沉积后,经后期其他地质作用改造再沉积的
△≤70
70<△。≤350△。>350
类似黄上的沉积物,成为次生黄土。黄土沉积年代越久,大孔结
△,≤300
(轻微
I(中等)
构退化,土质越趋密实,强度高压缩性小,湿陷性减弱,甚至不
本且(中等)
300<△,≤700
I(中等
Ⅲ严重
具湿陷性。反之黄土特征明显。黄土地层划分见表1。
或Ⅲ(严重
黄土地层划分表
表1
△。>700
I(中等
皿(严重
ⅣV(很严重)
时代
地层的划分
说明
注释:当湿陷量的计算值△,>600、自重湿陷量的计算值△。>300
全新世(Q)黄土
新黄+黄土状土
时,可判为Ⅲ级,其他情况可判为Ⅱ级。
般具有湿陷性
晚更新世(Q)黄土
马兰黄土
2.4黄士地基设计基本措施
中更新世(Q2)黄土
离石黄土上部部分土层具湿陷性
在湿陷性黄土场地上的建筑物,应根据其重要性、地基受
早更新世Q)黄上老黄土
午城黄土
不具湿陷性
水浸湿可能性的大小和使用期间对不均匀沉降的限制程度,分
安注:全新世(Q)黄土包括湿陷性(Q)黄土和新近堆积(Q23)黄土
为甲、乙、丙、丁四类,并采取相应的防止或减小建筑物地基浸
水湿陷的设计措施。
建2湿陷性黄土地基设计要点
设计时可将建筑物的荷载与上覆土重之和控制在湿陷起
始压力以内,这样可以使建筑物地基遇水时不致产生湿陷。当
筑
收稿日期:2014-11-28
湿陷起始压力过小而难以满足上述要求时,或者在自重湿陷性
作者简介:聂卫东(198-),男,河北石家庄人,毕业于江苏大学,硕黄土地基上进行建筑时,则要根据建筑物的重要性和地基的湿
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士;工程师,国家注册一级结构工程师
陷等级采取相应的地基处理、防水和结构等措施。