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4 3,場(chǎng)地與地基評(píng)價(jià)4。3、1.膨脹土場(chǎng)地的綜合評(píng)價(jià)是工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié).包括工程地質(zhì)特征 自由膨脹率及場(chǎng)地復(fù)雜程度三個(gè)方面 工程地質(zhì)特征與自由膨脹率是判別膨脹土的主要依據(jù)、但都不是唯一的，最終的決定因素是地基的分級(jí)變形量及脹縮的循環(huán)變形特性.在使用本規(guī)范時(shí) 應(yīng)特別注意收縮性強(qiáng)的土與膨脹土的區(qū)分、膨脹土的處理措施有些不適于收縮性強(qiáng)的土,如地面處理 基礎(chǔ)埋深、防水處理等方面兩者有很大的差別 對(duì)膨脹土而言.既要防止收縮。又要防止膨脹。此外,膨脹土分布的規(guī)律和均勻性較差，在一棟建筑物場(chǎng)地內(nèi)，有的屬膨脹土、有的不屬膨脹土.有些地層上層是非膨脹土。而下層是膨脹土.在一個(gè)場(chǎng)區(qū)內(nèi).這種例子更多。因此.對(duì)工程地質(zhì)及土的膨脹潛勢(shì)和地基的脹縮等級(jí)進(jìn)行分區(qū)具有重要意義，4、3，2，在場(chǎng)地類(lèi)別劃分上沒(méi)有采用現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，巖土工程勘察規(guī)范,GB、50021規(guī)定的三個(gè)場(chǎng)地等級(jí)。一級(jí)場(chǎng)地.復(fù)雜場(chǎng)地、二級(jí)場(chǎng)地、中等復(fù)雜場(chǎng)地,和三級(jí)場(chǎng)地，簡(jiǎn)單場(chǎng)地 而采用平坦場(chǎng)地和坡地場(chǎng)地.膨脹土地區(qū)自然坡很緩、超過(guò)14,就有蠕動(dòng)和滑坡的現(xiàn)象 同時(shí).大于5、坡上的建筑物變形受坡的影響而沉降量也較大。房屋損壞嚴(yán)重 處理費(fèi)用較高,為使設(shè)計(jì)施工人員明確膨脹土坡地的危害及治理方法的特別要求，將三級(jí)場(chǎng)地.簡(jiǎn)單場(chǎng)地，劃為平坦場(chǎng)地.將二級(jí)場(chǎng)地.中等復(fù)雜場(chǎng)地。和一級(jí)場(chǎng)地，復(fù)雜場(chǎng)地 劃為坡地場(chǎng)地，膨脹土地區(qū)坡地的坡度大于14、已屬于不良地形。處理費(fèi)用太高,一般應(yīng)避開(kāi)、建議在一般情況下，不要將建筑物布置在大于14。的坡地上、場(chǎng)地類(lèi)別劃分的依據(jù)、膨脹土固有的特性是脹縮變形 土的含水量變化是脹縮變形的重要條件、自然環(huán)境不同 對(duì)土的含水量影響也隨之而異.必然導(dǎo)致脹縮變形的顯著區(qū)別，平坦場(chǎng)地和坡地場(chǎng)地處于不同的地形地貌單元上 具有各自的自然環(huán)境,便形成了獨(dú)自的工程地質(zhì)條件.根據(jù)對(duì)我國(guó)膨脹土分布地區(qū)的8個(gè)省,9個(gè)研究點(diǎn)的調(diào)查、從坡地場(chǎng)地上房屋的損壞程度,邊坡變形和斜坡上的房屋變形特點(diǎn)等來(lái)說(shuō)明將其劃分為兩類(lèi)場(chǎng)地的必要性.1 坡地場(chǎng)地，1。建筑物損壞普遍而嚴(yán)重.兩次調(diào)查統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1、表1,坡地上建筑物損壞情況調(diào)查統(tǒng)計(jì) 2 邊坡變形特點(diǎn)，湖北鄖縣人民法院附近的斜坡上。曾布置了2個(gè)剖面的變形觀(guān)測(cè)點(diǎn) 測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)圖3。觀(guān)測(cè)結(jié)果列于表2、從觀(guān)測(cè)結(jié)果來(lái)看，在邊坡上的各測(cè)點(diǎn)不但有升降變形，而且有水平位移,升降變形幅度和水平位移量都以坡面上的點(diǎn)最大 隨著離坡面距離的增大而逐漸減小 當(dāng)其離坡面15m時(shí)。尚有9mm的水平位移 也就是說(shuō)。邊坡的影響距離至少在15m左右 水平位移的發(fā)展導(dǎo)致坡肩地裂的產(chǎn)生 圖3.湖北鄖縣人民法院邊坡變形觀(guān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布置示意表2,湖北鄖縣人民法院邊坡觀(guān)測(cè)結(jié)果，注 1.表示位移量增大。表示位移量減小,2，測(cè)點(diǎn)，邊1。邊2。間有一條地裂.3。坡地場(chǎng)地上建筑物變形特征 云南個(gè)舊東方紅農(nóng)場(chǎng)小學(xué)教室及個(gè)舊冶煉廠(chǎng)5棟家屬宿舍，均處于5,12，的邊坡上，7年的升降觀(guān)測(cè)、發(fā)現(xiàn)臨坡面的變形與時(shí)間關(guān)系曲線(xiàn)是逐年漸次下降的。非臨坡面基本上是波狀升降.觀(guān)測(cè)結(jié)果列于表3、從觀(guān)測(cè)結(jié)果來(lái)看、臨坡面觀(guān)測(cè)點(diǎn)的變形幅度是非臨坡面的1、35倍,邊坡的影響加劇了建筑物臨坡面的變形.從而導(dǎo)致建筑物的損壞 表3、云南個(gè)舊東方紅農(nóng)場(chǎng)等處5,12.邊坡上建筑物升降變形觀(guān)測(cè)結(jié)果。表3中，1棟建筑物 地形坡度為5.一面臨坡、無(wú)擋土墻.2。5棟建筑物,地形坡度為12。3.5棟兩面臨坡，2棟一面臨坡、有擋土墻.4 上述調(diào)查結(jié)果揭示了坡地場(chǎng)地的復(fù)雜性，說(shuō)明坡地場(chǎng)地有其獨(dú)特的工程地質(zhì)條件 圖4。坡地場(chǎng)地上的建筑物地質(zhì)剖面示意,地形地貌與地質(zhì)組成結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，一般情況下地質(zhì)組成的成層性基本與山坡一致 建筑物場(chǎng)地選擇在斜坡時(shí)、場(chǎng)地平整挖填后，地基往往不均勻，見(jiàn)圖4.由于地基土的不均勻。土的含水量也就有差異 在這種情況下。建筑物建成后、地基土的含水量與起始狀態(tài)不一致 在新的環(huán)境下重新平衡,從而產(chǎn)生土的不均勻脹縮變形，對(duì)建筑物產(chǎn)生不利的影響。坡地場(chǎng)地切坡平整后。在場(chǎng)地的前緣形成陡坡或土坎 土中水的蒸發(fā)既有坡肩蒸發(fā) 也有臨空的坡面蒸發(fā)、鑒于兩面蒸發(fā)和隨距蒸發(fā)面的距離增加而蒸發(fā)逐漸減弱的狀況.邊坡楔形干燥區(qū)呈近似三角形.坡腳至坡肩上一點(diǎn)的連線(xiàn)與坡肩與坡面形成的三角形。若山坡上沖溝發(fā)育而遭受切割時(shí) 就可能形成二向坡或三向坡、楔形干燥區(qū)也相應(yīng)地增加，蒸發(fā)作用是如此,雨水浸潤(rùn)作用同樣如此,兩者比較 以蒸發(fā)作用最為顯著、邊坡的影響使坡地場(chǎng)地楔形干燥區(qū)內(nèi)土的含水量急劇變化。東方紅農(nóng)場(chǎng)小學(xué)教室邊坡地帶土的含水量觀(guān)測(cè)結(jié)果表明、楔形干燥區(qū)內(nèi)土的含水量變化幅度為4，7,8。4、楔形干燥區(qū)外土的含水量變化幅度為1。7。3、4、前者是后者的,2，21，3 36。倍.由于楔形干燥區(qū)內(nèi)土的含水量變化急劇,導(dǎo)致建筑物臨坡面的變形是非臨坡面的1。35倍。表3,這說(shuō)明邊坡對(duì)建筑物影響的復(fù)雜性，場(chǎng)地開(kāi)挖邊坡形成后.由于土的自重應(yīng)力和土的回彈效應(yīng) 坡體內(nèi)土的應(yīng)力要重新分布、坡肩處產(chǎn)生張力。形成張力帶.坡腳處最大主應(yīng)力方向產(chǎn)生旋轉(zhuǎn) 臨空面附近，最小主應(yīng)力急劇降低,在坡面上降為，0，有時(shí)甚至轉(zhuǎn)變?yōu)槔瓚?yīng)力。最大最小主應(yīng)力差相應(yīng)而增.形成坡體內(nèi)最大的剪力區(qū)，膨脹土邊坡、當(dāng)其土因受雨水浸潤(rùn)而膨脹時(shí).土的自重壓力對(duì)豎向變形有一定的制約作用，但坡體內(nèi)的側(cè)向應(yīng)力有愈靠近坡面而顯著降低和在臨空面上降至、0、的特點(diǎn).在此種應(yīng)力狀態(tài)下,加上膨脹引起的側(cè)向膨脹力作用,坡體變形便向坡外發(fā)展。形成較大的水平位移。同時(shí).坡體內(nèi)土體受水浸潤(rùn),抗剪強(qiáng)度大為衰減。坡頂處的張力帶必將擴(kuò)展，坡腳處剪應(yīng)力區(qū)的應(yīng)力更加集中、更加促使邊坡的變形。甚至演變成蠕動(dòng)和塑性滑坡。2 平坦場(chǎng)地 平坦場(chǎng)地的地形地貌簡(jiǎn)單、地基土相對(duì)較為均勻。地基水分蒸發(fā)是單向的.形成與坡地場(chǎng)地工程地質(zhì)條件大不相同的特點(diǎn)、3.綜上所述 平坦場(chǎng)地與坡地場(chǎng)地具有不同的工程地質(zhì)條件、為便于有針對(duì)地對(duì)坡地場(chǎng)地地基采取相應(yīng)可靠 經(jīng)濟(jì)的處理措施 把建筑場(chǎng)地劃分為平坦場(chǎng)地和坡地場(chǎng)地兩類(lèi)是必要的,4。3，3 當(dāng)土的自由膨脹率大于等于40、時(shí),應(yīng)按本規(guī)范要求進(jìn)行勘察。設(shè)計(jì).施工和維護(hù)管理。某些特殊地區(qū)。也可根據(jù)本規(guī)范劃分膨脹土的原則作出具體的規(guī)定，規(guī)范還重申、不應(yīng)單純按成因區(qū)分是否為膨脹土,例如下蜀紀(jì)黏土，在武昌青山地區(qū)屬非膨脹土，而合肥地區(qū)則屬膨脹土、紅黏土有的屬于膨脹土,有的則不屬于膨脹土。因此，劃分場(chǎng)區(qū)地基土的脹縮等級(jí)具有重要的工程意義.4.3 7。為研究膨脹土地基的承載力問(wèn)題.在全國(guó)不同自然地質(zhì)條件的有代表性的試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行了65臺(tái)載荷試驗(yàn)，85臺(tái)旁壓試驗(yàn) 64孔標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)以及87組室內(nèi)抗剪強(qiáng)度試驗(yàn),試圖經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析找出其規(guī)律,但因我國(guó)膨脹土的成因類(lèi)型多 土質(zhì)復(fù)雜且不均、所得結(jié)果離散性大 因此,很難給出一個(gè)較為統(tǒng)一的承載力表.對(duì)于一般中低層房屋,由于其荷載較輕 在進(jìn)行初步設(shè)計(jì)的地基計(jì)算時(shí) 可參考表4中的數(shù)值 表4、膨脹土地基承載力特征值fak。kPa。表4中含水比為天然含水量與液限的比值。表4適用于基坑開(kāi)挖時(shí)土的天然含水量小于等于勘察取土試驗(yàn)時(shí)土的天然含水量,鑒于不少地區(qū)已有較多的載荷試驗(yàn)資料及實(shí)測(cè)建筑物變形資料,可以建立地區(qū)性的承載力表 對(duì)于高重或重要的建筑物應(yīng)采用本規(guī)范規(guī)定的承載力試驗(yàn)方法并結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)綜合確定地基承載力.試驗(yàn)表明,土吸水愈多、膨脹量愈大 其強(qiáng)度降低愈多,俗稱(chēng) 天晴一把刀.下雨一團(tuán)糟.因此。如果先浸水后做試驗(yàn)，必將得到較小的承載力。這顯然不符合實(shí)際情況。正確的方法是,先加載至設(shè)計(jì)壓力、然后浸水.再加荷載至極限值 采用抗剪強(qiáng)度指標(biāo)計(jì)算地基承載力時(shí) 必須注意裂隙的發(fā)育及方向,在三軸飽和不固結(jié)不排水剪試驗(yàn)中、常常發(fā)生浸水后試件立即沿裂隙面破壞的情況，所得抗剪強(qiáng)度太低，也不符合半無(wú)限體的集中受壓條件。此情況不應(yīng)直接用該指標(biāo)進(jìn)行承載力計(jì),4,3，8.膨脹土地基的水平膨脹力可采用室內(nèi)試驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)定 但現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)更接近實(shí)際。其試驗(yàn)方法和步驟 試驗(yàn)資料整理和計(jì)算方法建議如下。該試驗(yàn)可測(cè)定場(chǎng)地原狀土和填土的水平膨脹力。實(shí)施時(shí)可根據(jù)不同需要予以簡(jiǎn)化，1 試驗(yàn)方法和步驟。1,選擇有代表性的地段作為試驗(yàn)場(chǎng)地。試坑和試驗(yàn)設(shè)備的布置如圖5所示。圖5,現(xiàn)場(chǎng)水平膨脹力試驗(yàn)試坑和試驗(yàn)設(shè)備布置示意,圖中單位 mm,1，試驗(yàn)坑、2。鋼筋混凝土井、3、非膨脹土、4,壓力盒,5，抗滑梁。6。Ф127砂井，7.地表觀(guān)測(cè)點(diǎn).8。深層觀(guān)測(cè)點(diǎn) 深度分別為0、5m.1.0m,1。5m、2,0m,2、5m，3 0m、9。磚砌墻、10 砂層 2 挖除試驗(yàn)區(qū)表層土，并開(kāi)挖2m,3m深3m的試驗(yàn)坑，3、試驗(yàn)坑內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)澆筑2m。2m高3.2m的鋼筋混凝土井、相對(duì)的一組井壁與坑壁澆灌在一起 另一組井壁與坑壁之間留0,5m的間隙.間隙采用非膨脹土分層回填 人工壓實(shí),壓實(shí)系數(shù)不小于0,94。鋼筋混凝土井底部設(shè)置抗水平移動(dòng)的抗滑梁.4、鋼筋混凝土井澆筑前。在井壁外側(cè)地表下0.5m.1.0m 1、5m、2、0m。2,5m處設(shè)置5層土壓力盒，每層布置12個(gè)土壓力盒 每側(cè)布置3個(gè)，5、試驗(yàn)坑四周均勻布置Ф127的浸水砂井.砂井內(nèi)填滿(mǎn)中，粗砂。深度不小于當(dāng)?shù)卮髿庥绊懠眲由疃?且不小于4m。6.浸水砂井設(shè)置區(qū)域的四周采用磚砌墻形成砂槽 槽內(nèi)滿(mǎn)鋪厚100mm的中,粗砂，7 布置地表和深層觀(guān)測(cè)點(diǎn) 圖5,以測(cè)定地面及深層土體的豎向變形,觀(guān)測(cè)水準(zhǔn)基點(diǎn)及觀(guān)測(cè)精度要求符合本規(guī)范附錄B的有關(guān)規(guī)定,8,土壓力盒 地表觀(guān)測(cè)點(diǎn)和深層觀(guān)測(cè)點(diǎn)在浸水前測(cè)定其初測(cè)值、9,在砂槽和砂井內(nèi)浸水。浸水初期至少每8h觀(guān)測(cè)一次 以捕捉最大水平膨脹力,后期可延長(zhǎng)觀(guān)測(cè)間隔時(shí)間。但每周不少于一次。直至膨脹穩(wěn)定，觀(guān)測(cè)包括壓力盒讀數(shù) 地表觀(guān)測(cè)點(diǎn)和深層觀(guān)測(cè)點(diǎn)測(cè)量等.測(cè)點(diǎn)某一時(shí)刻的水平膨脹力值等于壓力盒測(cè)試值與其初測(cè)值之差，10、試驗(yàn)前和試驗(yàn)后.分層取原狀土樣在室內(nèi)進(jìn)行物理力學(xué)試驗(yàn)和豎向不同壓力下的膨脹率及膨脹力試驗(yàn)。2。試驗(yàn)資料整理及計(jì)算、1.繪制不同深度水平膨脹力隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)。圖6 以確定不同深度的最大水平膨脹力.2 繪制水平膨脹力隨深度的分布曲線(xiàn).圖7,圖6,深度h處水平膨脹壓力隨時(shí)間變化曲線(xiàn)示意 圖7,水平膨脹力隨深度分布曲線(xiàn)示意,3、同一場(chǎng)地的試驗(yàn)數(shù)量不應(yīng)少于3點(diǎn)、當(dāng)最大水平膨脹力試驗(yàn)值的極差不超過(guò)其平均值的30、時(shí).取其平均值作為水平膨脹力的標(biāo)準(zhǔn)值.4.通過(guò)測(cè)定土層的豎向分層位移。求得土的水平膨脹力與其相對(duì)膨脹量之間的關(guān)系。