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(chǎng)地開(kāi)挖基坑前,應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)開(kāi)挖范圍周邊寬1m以外的施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行嚴(yán)格的保護(hù)。防止遭受長(zhǎng)時(shí)間暴曬、風(fēng)干、浸泡和充水。是實(shí)際參數(shù)與設(shè)計(jì)參數(shù)不符。
8)混凝土的養(yǎng)護(hù)宜采用涂刷養(yǎng)護(hù)模、覆蓋黑色薄膜等方法,當(dāng)采用覆蓋濕草袋養(yǎng)護(hù)時(shí),每次的澆水量應(yīng)少,次數(shù)應(yīng)多。
9)加強(qiáng)使用期的維護(hù)工作,經(jīng)常檢查建筑物周?chē)呐潘欠駮惩,是否形成積水洼地。屋面采用組織水排水時(shí),下水簸箕是否開(kāi)裂=無(wú)組織排水的滴水板(或散水板)是否開(kāi)裂,散水板與墻體間的密封是否失效。對(duì)檢查出的破壞隱患應(yīng)及時(shí)修復(fù)消除。
濕陷性黃土對(duì)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(chēng)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(jìn)而發(fā)生顯著大量附加下沉的天然黃土,稱(chēng)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(chēng)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(dá)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(shí)間較長(zhǎng),約需三個(gè)月設(shè)置半年以上時(shí)間。
濕陷性黃土廣泛地分布在我國(guó)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(guó)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(chēng)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(dá)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(dá)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(qiáng)的膠結(jié)作用,故其含量越多,填充得越密實(shí),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值的大小)有關(guān)。碳酸鈣呈薄膜形態(tài)與黏土;旌显谝黄鹁鶆蚍植迹哂休^強(qiáng)的膠結(jié)作用,故其含量越高,濕陷性就越弱;當(dāng)石膏及易溶鹽含量越大,ph值越大(堿性越強(qiáng))時(shí),濕陷性就越強(qiáng)。
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(guò)15 kN/m³時(shí),則濕陷性較弱。
(4)孔隙比e是衡量密實(shí)度和濕陷程度的主要指標(biāo),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(qiáng)。
(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(dāng)w>23%時(shí),濕陷性基本消失,但壓縮性增強(qiáng)。
(6)當(dāng)含水量達(dá)到一定程度時(shí),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(dāng)飽和度>80%時(shí),稱(chēng)飽和黃土,此時(shí)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(qiáng),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(huì)很快溶塌,同時(shí)冒出氣泡,說(shuō)明氣相部分被液相替代。
2.濕陷性黃土地基對(duì)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(kāi)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(dǎo)致傾斜。
(3)濕陷性黃土地基多處受濕陷落時(shí),基礎(chǔ)、底板由于受力不均,會(huì)產(chǎn)生較大的彎曲變形,引起基礎(chǔ)、底板和管道彎曲、開(kāi)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(kāi)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(yù)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(xué)灌漿法以提高土的抗壓強(qiáng)度。采用何種方法進(jìn)行處理,應(yīng)根據(jù)建筑物的類(lèi)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(yīng)用歷史悠久。具有因地制宜、就地取材、施工簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),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(shí)對(duì)獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)底面以下的濕陷性黃土進(jìn)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(yīng)超出基礎(chǔ)底邊,超出量應(yīng)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(duì)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(shí)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(yīng)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(guò)篩,在 含水量狀態(tài)下,分層回填,分層夯實(shí),機(jī)械夯實(shí)每層厚度不大于300mm,人工夯實(shí)每層厚度不大于250mm;彝翂|層的配比為石灰:土﹦2:8或3:7。
b.當(dāng)墊層厚度不大于3m時(shí),其壓實(shí)系數(shù)不得小于0.93;當(dāng)墊層厚度大于3m時(shí),壓實(shí)系數(shù)不宜小于0.92。
c.施工過(guò)程中,應(yīng)在每層表面下2/3厚度處取樣檢驗(yàn)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(méi)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(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定,當(dāng)無(wú)試驗(yàn)資料時(shí),對(duì)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(shí)法
包括強(qiáng)夯和重夯兩種方法。強(qiáng)夯法處理厚度一般可達(dá)3~6m,而重夯法處理厚度僅為1~2m。
①?gòu)?qiáng)夯法
強(qiáng)夯法又叫動(dòng)力固結(jié)法,處理效果顯著,成本低,施工簡(jiǎn)單、工期短,被普遍采用。目前單點(diǎn)夯擊能達(dá)到800Kn.m。
②重夯法
強(qiáng)夯完畢后,應(yīng)檢驗(yàn)夯打質(zhì)量。一般在500~100m²范圍內(nèi)任選一點(diǎn),自夯面向下每隔50~100cm至5~8m深度范圍內(nèi)取樣測(cè)定干密度及濕陷性指標(biāo)。若用靜力觸探測(cè)定夯實(shí)后的土層承載力,宜在夯實(shí)結(jié)束一個(gè)月后進(jìn)行。
3)擠密法
擠密法是通過(guò)在樁孔內(nèi)擠密素土或灰土來(lái)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(dòng)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(shí),密實(shí)度應(yīng)達(dá)到要求。通過(guò)夯實(shí),將原處于樁孔內(nèi)的土全部擠入周?chē)翆又,使距樁周一定范圍?nèi)的天然土得到擠密,改善樁周土的物理力學(xué)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(dá)5~15m,方法簡(jiǎn)單,無(wú)須大開(kāi)大挖,土方量少,造價(jià)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(shí),在非自重濕陷性場(chǎng)地,每邊應(yīng)爆出基礎(chǔ)邊緣0.25b(b為基礎(chǔ)寬度),并不應(yīng)小于0.5m,在自重濕陷性場(chǎng)地,每邊宜超出基礎(chǔ)邊緣0.75b,并不應(yīng)小于1m。整片處理時(shí),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。