膨胀土地基防治方法
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膨胀土对建筑物的危害和预防方法摘要:因工程地质存在膨胀土等不良地质情况,基础设计具有一定难度。
膨胀土:土中黏粒成分主要由亲水性矿物组成,同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的黏性土。
关键词:膨胀土;膨胀变形;砂石垫层由于膨胀土只在极少数的地区存在,在实际设计中能接触到膨胀土的机会并不多,导致对膨胀土的危害性认识不足,对膨胀土问题没有引起高度的重视,造成工程的返工和经济损失,并且给业主方带来不良的影响,有的甚至危及房屋的使用安全。
本文针对因膨胀土问题而引发的工程病害从膨胀土特性、危害、裂缝产生的原因及预防方法等方面进行了系统的总结分析。
1、膨胀土的特性1.1膨胀土微观结构膨胀土是土中颗粒成分,主要由亲水性较强的矿物蒙脱石、多水高岭石、伊利石( 水云母)、硫化铁、蛭石等组成,具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特征的黏土。
膨胀土的膨胀—收缩—再膨胀的周期性变形特征非常显著,并给工程带来危害。
这类土干时土质坚硬,易脆裂;具有明显的垂直、水平、斜向裂隙,裂隙面开张较光滑,有的有光泽。
裂隙中常充填灰绿、灰白色黏土。
裂隙随深度的增加其数量和开张宽度逐渐减少以至消失;土浸湿后,裂隙回缩变窄或闭合。
1.2膨胀土工程特性膨胀土在自然条件下,土的结构致密,多呈硬塑或坚硬状态;其自由膨胀率在40%~65%之间的为弱膨胀;65%~90%为中膨胀,不小于90%为强膨胀,天然含水率接近塑限,塑性指数大于17,多在22~35之间;液限指数小于零,天然空隙比在0.5~0.8之间。
多出现在二级及三级以上河谷阶地、龙岗、山梁、斜坡、山前丘陵和盆地边缘,地形坡度平缓,无明显自然陡坎。
1.3膨胀土工程特性的影响因素1.3.1内因1) 矿物及化学成分。
膨胀土主要由蒙脱石、伊利石等矿物组成,亲水性强,胀缩变形大;2) 黏土颗粒的含量。
由于黏土颗粒细小,比表面积大,因而具有较强的表面能,对水分子的吸附能力强,因此,土中黏土颗粒含量越多,则土的胀缩性越强;3) 土的密度。
膨胀土地基处理质量通病及防治措施说到膨胀土,真是个让人又爱又恨的家伙。
很多朋友可能没听过这个名词,但其实它跟我们的生活息息相关,尤其是盖房子的时候。
这膨胀土就像是个调皮捣蛋的小孩,遇到雨水就膨胀,天一干又收缩,结果弄得基础不稳,真是让人头疼。
想象一下,房子一晃一晃的,住着都觉得不踏实,像是坐在摇摇车上,心里别提有多忐忑了。
说到常见的通病,哎呀,那可真是五花八门。
有的地方房子开裂了,有的地方地面凹下去了,简直就像是被大象踩了一脚。
朋友们肯定会问,这些裂缝到底是从哪来的?很多时候就是膨胀土在作怪。
这种土壤,吸水的时候就像海绵,肆意膨胀,结果把房子的基础顶得高高的,裂缝就此登场。
可一旦干燥,又缩得紧紧的,这一涨一缩,房子可就受不了啦。
再说说防治措施,其实这方面也有不少小窍门。
选土要讲究,最好找点儿稳定性好的土壤。
就像我们挑朋友一样,得找个靠谱的。
设计的时候,基础要做得稳稳的,像扎根深厚的大树。
没错,基础就像房子的脚,脚稳了,整个人才不晃悠嘛。
处理膨胀土最常用的一个方法就是打桩。
听起来有点儿高大上,其实就是在地面下打入一些柱子,稳住整栋房子。
就像给房子穿上了“铠甲”,让它不怕风雨。
这桩子也得选对地方,不能随便乱打,得根据土壤的情况来,真是讲究得很。
治理膨胀土还有其他方法,比如改良土壤。
用一些化学药剂,或者是混合其他土壤,让它的性质更稳定。
这就像我们平时调理身体,吃点补品,让身体强壮,膨胀土也是要“保养”的嘛。
不过,这种方法也得谨慎,搞不好可能适得其反,让问题更严重。
大家知道吗,监测也是非常重要的一环。
就像我们上班前先检查一下包里有没有漏掉什么重要的东西。
定期检查地基的情况,看看有没有新的裂缝出现,能及时发现问题,这样才能避免更大的麻烦。
说到这里,大家肯定在想,处理这些通病真的那么麻烦吗?确实有点儿复杂,但只要用心去做,细节不能马虎,问题自然就会减少。
就像在生活中,处事要细心,才能过得顺风顺水。
想想那些经验丰富的老工匠,他们做事情可都是一丝不苟,连细微的地方都不会放过。
浅谈膨胀土地基处理方法摘要:膨胀土是一种特殊的不良建筑地基。
本文主要介绍其特性,并根据多年来对膨胀土地基有效处理的实践经验,提出了一些膨胀土地基的处理方法。
关键词:膨胀土、地基、地基处理膨胀土是一种粘粒成分,主要由亲水性矿物质组成,具有较大的吸水膨胀、失水收缩性能和强度衰减性。
由于膨胀土对建筑物的危害,人们称膨胀土为“隐藏的灾害”。
因此,关于膨胀土的问题早已引起国际、国内工程界的极大重视。
而在我国对膨胀土的研究,仅仅只有20余年的历史。
通过对膨胀土特性的分析,结合笔者多年的膨胀土地基上建筑的工程设计实践经验,提出一些实用的膨胀土地基处理方法。
一、膨胀土基本特性膨胀土是指土的粒径为0.002mm的颗粒成分主要由强亲水性矿物(如蒙脱石、伊利石) 组成且具有显著的胀缩可逆特性的粘性土。
我国是世界上膨胀土分布最广、面积最大的国家之一,且先后发现有膨胀土危害的地区已达20多个省、市、自治区。
膨胀土又称裂隙粘土或裂土,是粘土的一种,因而具有粘性土的一般性质。
但它作为一类特殊的粘土,又具有一般粘土所没有的一些特性。
1、超固结性我国的裂土多沉积于更新世第三纪,系陆相沉积土,在漫长的地质年代中承受了上覆地层压力,处于超固结状态,卸荷后土的抗剪和抗压强度均有降低,风化破碎后强度更低。
当开挖地下洞室使土体具有临空面时,超固结力得以释放而表现为洞室的顶部、边墙、底部的过大变形,使工程结构物破坏。
2、强膨胀性膨胀土的膨胀性与组成它的粘土的矿物成分有关。
我国的膨胀土主要是蒙脱石及伊利石粘土矿物组成。
此两种强亲水性粘土矿物遇水后产生的膨胀效应比普通粘土显著得多,对建筑物具有相当强的破坏作用。
膨胀土的膨胀性除与组成它的粘土的矿物成分有关外,还与水的作用直接有关,水分在土粒中的迁移是产生土体膨胀与收缩的直接原因。
由于裂土的裂隙发育,水的渗入使土体产生膨胀,边坡开挖后因卸载引起的应力释放均使边坡土体变形鼓出,甚至使已有的圬工防护建筑开裂。
膨胀土处理措施1. 背景介绍膨胀土是一种具有较大含水量时会膨胀、干燥时会收缩的土壤类型。
膨胀土在工程建设中常常引发土体变形、地基沉降等问题,因此需要进行相应的处理。
本文将介绍一些常用的膨胀土处理措施。
2. 处理措施分类根据膨胀土的具体情况和工程需求,膨胀土的处理可以分为以下几个方面:2.1 排水膨胀土的膨胀和收缩与其含水量密切相关。
因此,通过排水处理可以有效控制膨胀土的变形。
排水处理可以采用以下几种方法:•安装排水管道:在膨胀土中设置排水管道,引导土壤中的过剩水分流出,减少土壤的膨胀性;•加固排水系统:改善膨胀土的排水系统,提高排水能力和效率;•表面排水:通过改善地面排水条件,加快地表水分的流失,减少土体中的含水量。
2.2 增加土壤稳定性膨胀土的稳定性较差,容易发生下沉和形变。
为了增加土壤的稳定性,可以采取以下措施:•加固地基:通过在膨胀土的地基中加入加固材料,如石头、砂砾等,增加地基的承载能力和稳定性;•改善土壤力学性质:通过添加改良剂,如灰、石灰等,改善膨胀土的力学性质,增强土体的稳定性;•变更基础形式:根据具体情况,考虑采用其他基础形式,如桩基、地下连续墙等,增加土壤的稳定性。
2.3 控制土壤含水量膨胀土的膨胀和收缩与其含水量密切相关。
因此,控制膨胀土的含水量是一种重要的处理措施。
以下是一些常见的控制土壤含水量的方法:•排水:通过排水处理,减少土壤中的过剩水分;•防水措施:采取防水措施,如加设防水层等,阻止土壤中的水分进入;•浇灌管理:对土壤进行科学的浇灌管理,合理供水和排水,控制土壤的含水量。
3. 处理措施选择与实施3.1 工程前期调查在进行膨胀土处理之前,需进行工程前期调查,全面了解膨胀土的性质、含水量、变形特点等,以便选择合适的处理措施。
3.2 处理方案设计根据工程前期调查的结果,结合工程要求和膨胀土的特点,设计合理的膨胀土处理方案。
3.3 施工与监控根据处理方案进行施工,并实时监控施工进展和效果。
如何高效地进行膨胀土地基处理膨胀土地基是一种常见的地基问题,如果不及时处理将会给建筑
物的使用带来很大的危害。
下面将为大家介绍一些高效的膨胀土地基
处理方法。
1. 清理现场
在进行膨胀土地基处理前,首先要对现场进行清理。
清理现场时,要刨除表土和不良土壤,以保证处理后的土地基质量。
2. 挖槽加固
对于出现膨胀土地基问题的建筑物,可以采用挖槽加固方法。
具
体操作方法是,在地基表层挖掉一定深度的土壤,然后填充碎石、砂
土等物质,再利用打桩机将补充材料压实,从而加固地基。
3. 沉降控制
满溢的膨胀土会在夜间和早晨吸收水分并膨胀,然后在最热的日
子里干燥收缩。
这种反复的膨胀和收缩会导致土壤的不稳定性和破坏性。
因此,在进行膨胀土地基处理时,必须控制沉降。
我们可以使用
各种材料来补充处理地基,以控制地基上的沉降。
4. 加固地基
除了以上介绍的方法,还可以采用加固地基的方法来处理膨胀土。
加固地基主要是通过混凝土进行加固,但需要注意的是混凝土的成分
和施工质量都要达到标准,否则可能会出现施工质量不合格的问题。
以上是一些膨胀土地基处理的方法,不同的处理方法适用于不同
类型的建筑物和地基问题。
因此,在进行处理时,必须根据实际情况
进行选择,并且要做好施工前的准备工作。
浅谈膨胀土的危害与地基处理摘要:膨胀土是一种高塑性粘土,具有很强的亲水性、持水性和很高的可塑性及粘聚性。
土体遇水急剧膨胀,失水则严重干缩。
其工程力学性质极不稳定,对工程建筑的危害极大。
在工程建设中,如对膨胀土处置不当,将使地基出现严重的崩解,甚至造成局部坍塌、隆起或裂缝。
因此严格控制其施工过程是预防膨胀土危害行之有效的技术手段。
关键词:膨胀土危害地基处理Abstract: Expansive soil is one of a high-plasticity clay, possess strong hydrophilic nature,water binding capacity,and high plasticity,cohesive quality. Expansive soil will be water swelling rapidly, water loss seriously shrinkage. Engineering mechanical properties is extremely unstable, lead to great harm on the construction. In the process of engineering construction, inappropriate treatment of expansive soil will make the foundation of serious disintegration, even cause the partial collapse or crack, uplift. So strictly controlling construction process is a useful way to prevent the damage from expansive soil.Keywords: expansive soil;harm;foundation treatment膨胀土是指土中粘粒成分主要由亲水矿物组成,同时具有显著吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的粘性土。
膨胀土地基处理膨胀土是一种具有较高含水量时容易膨胀、较低含水量时容易收缩的土壤类型。
在建筑工程中,膨胀土的存在常常会给地基处理带来一系列的问题。
本文将从膨胀土的成因、对地基的影响以及常见的地基处理方法等方面进行探讨。
膨胀土的成因多种多样,但最主要的原因是土壤中的粘土颗粒吸附水分而发生膨胀,这是由于粘土颗粒表面带有电荷,能够与水分中的离子发生吸附作用。
当土壤中的含水量增加时,粘土颗粒吸附的水分也增多,导致土壤体积膨胀。
相反,当土壤中的含水量减少时,粘土颗粒吸附的水分也减少,土壤体积收缩。
膨胀土对地基的影响主要表现在以下几个方面。
首先,膨胀土在吸湿膨胀时会对地基产生一定的上升力,导致地基的沉降不均匀,进而引起建筑物的倾斜和破坏。
其次,膨胀土在干燥收缩时会使地基下陷,导致建筑物的沉降和开裂。
此外,膨胀土还会影响地基的稳定性和承载力,增加地基的沉降和变形风险。
针对膨胀土带来的问题,地基处理是必不可少的一项工作。
常见的地基处理方法包括物理处理和化学处理两种。
物理处理主要是通过改变土壤的物理性质来减少土壤的膨胀和收缩。
常见的物理处理方法有挖除膨胀土、填充加固、加设排水系统等。
挖除膨胀土是将膨胀土挖掉,然后填充其他非膨胀土或者进行加固处理。
填充加固是在膨胀土上面填充一层非膨胀土或者加固材料,以减少膨胀土的影响。
加设排水系统是通过排水设施来控制土壤的含水量,从而减少土壤的膨胀和收缩。
化学处理主要是通过添加化学药剂来改变膨胀土的性质,使其具有较低的膨胀和收缩性。
常见的化学处理方法有固化剂处理和稳定剂处理。
固化剂处理是将固化剂添加到膨胀土中,使其发生化学反应,形成一种稳定的胶结体,从而减少土壤的膨胀和收缩。
稳定剂处理是将稳定剂添加到膨胀土中,通过改变土壤颗粒间的结构和吸附性能,减少土壤的膨胀和收缩。
除了物理处理和化学处理,还有一些其他的地基处理方法。
例如,可以通过加固地基的方法来增加地基的稳定性和承载力,如灌注桩、钢板桩等。
膨胀土地区工程危害及地基处理方法分析摘要:简要介绍了膨胀土的工程地质特性以及在岩土工程中常见的工程问题,结合目前的地基处理方法,分析了针对膨胀土地基的处理手段,在工程选择中提供参考。
关键词:膨胀土、工程问题、地基处理方法一、引言膨胀土主要是由蒙脱石与伊利石等主要矿物组成,具有较强的亲水性,同时往复变形特征明显,表现为吸水膨胀和失水收缩的特性,造成土体裂隙分布极不规律,在工程中如不加妥善处置,容易造成较大灾害,给我国的经济社会发展与城市建设造成较大损失。
在我国,膨胀土大面积分布,且分布范围极广,据统计,我国超过三分之二的省市有膨胀土分布,面积超过10万平方公里[1],如图1所示,加上我国地形分布复杂,南北差异较大,因此对工程中地基处理手段要求极高,本文主要介绍了在膨胀土地区的常见岩土工程问题以及常见的针对膨胀土地区的地基处理手段,以供参考。
图1 我国膨胀土地区分布图[2]二、膨胀土的工程地质特性膨胀土具有特殊的工程性质,往往膨胀土地区呈现出的灾害现象都与此有密不可分的关系。
膨胀土工程特性主要是有胀缩性,裂隙性以及超固结性。
(1)胀缩性,当膨胀土中含水率发生变化时导致土体膨胀或收缩,使得结构松散,强度降低,是膨胀土工程病害的主要根源;(2)裂隙性,是指膨胀土由于反复胀缩变形产生的干缩裂隙或者原生裂隙,使土体结构完整性受到破坏,从而容易引发膨胀土边坡失稳;(3)超固结性,是指膨胀土比当前所受应力水平更高的荷载作用,反复胀缩变形使水平侧向应力远大于竖向的自重应力,进而表现出超固结特性,对于膨胀土地区尤其是边坡开挖过程中,卸荷作用明显。
三、膨胀土地区常见岩土工程问题3.1 在道路工程中存在的问题当采用膨胀土作为路基填料时,极易造成路面开裂、路堤沉降,翻浆等问题,对行车的舒适性以及安全性有很大影响,并且反复修缮造成一定的经济损失。
当采用膨胀土作为路基填料时,最主要的问题是膨胀土的往复变形特性与强度衰减,会对路基结构造成损伤,影响行车的安全。
导言
膨胀土一般是指土中主要成分由强亲水矿物组成,同时具有明显的吸水膨胀和失水收缩开裂两种反复可逆变形特性的粘性土。
一般情况下膨胀土具有以下工程地质特征。
(1)土的颜色有灰白、灰绿色、棕、棕红、淡红色、灰色和黄褐色等,粘土细腻,滑动感强。
(2)主要分布在二阶或以上阶地、山前盆地、丘陵边缘地带等地势相对平缓,无明显自然陡坎。
(3)常见浅层滑坡、地裂,新开挖后易发生坍塌。
(4)自然条件下,多呈硬塑或坚硬状态,遇水易软化。
(5)裂隙发育,常见光滑面或擦痕,裂隙中常填充灰色、灰绿色粘性土。
(6)建筑物开裂多发生在干旱季节,随气候变化张开或闭合。
在工程建设中,由于膨胀土会因含水量的变化而发生膨胀或收缩变形,特别是地基中膨胀土的厚度不一,均匀性不一,不同部位膨胀应力和产生的膨胀收缩应变不同,不同部位处的含水率变化及建筑物基底压力不均匀等,都会导致地基
土不均匀隆起或下陷,使建筑物墙体产生裂缝,使地(路)面发生开裂、隆起、下陷等破坏,对建设工程危害极大(图1, 2)。
膨胀土地基的处理应根据地基土的胀缩等级和性能特点,膨胀土的埋深、厚度,气候条件,场地的工程、水文地质情况,建筑物的结构类型,上部荷载等诸多因素,尽量消除或减缓膨胀土的不良特性,保持膨胀土工程特性的相对稳定性,改良膨胀土的本身性质以克服其湿敏感性,通过改变基础形式、埋置深度等几种有效途径。
结合施工经验、现场条件及当地资源分布状况进行综合评定,因地制宜确定安全经济、合理可行的方案。
有针对性地选择一种或几种方法综合处理膨胀土地基,处理方法如下。
01 桩基础
采用桩基础可使地基的持力层穿透膨胀土层坐落在稳定土层上;小高层及高层建筑由于上部结构传递的荷载较大,采用条形基础、独立基础、整体筏形基础时地基承载力不能满足要求,一般情况下小高层及高层建筑在非膨胀土地基上也
换填法通常用于多层建筑,换填厚度通过变形计算确定,一般应大于大气影响层深度,用非膨胀性换填材料换填膨胀土,如粘性土、砂土、灰土和砂砾石等,消除或减小地基胀缩变形,从根本上消除基土胀缩的不良特性。
施工工艺简单,材料来源广,采用人工或机械将基础下部一定深度范围内的膨胀土挖掉,然后分层摊铺、碾压非膨胀性换填材料,严格控制填料的含水量、干密度、摊铺厚度、碾压机械的质量、碾压遍数,可以满足多层建筑的地基承载力,同时采取一些辅
垫层法通常用于1~3层的低层建筑,上部结构荷载相对小。
与换填法施工工序基本相同,铺设每边宽出基础250mm以上,300~600mm厚砂垫层、砂石垫层可以减小地基胀缩变形和调节膨胀土地基沉降量,具有一定的补偿功能,抑制膨胀土胀缩变形产生的危害,砂垫层同时还可防止地下水通过毛细作用上升,避免地基遭受湿胀作用的影响。
04 土质改良法
常规做法是在膨胀土中掺入一定比例(具体掺量由试验确定,通常5%左右)的石灰、水泥和粉煤灰等固化材料或其他化学固化剂,通过一系列的物理、化学反应,改变膨胀土中矿物成分的组成结构,降低或消除膨胀土的胀缩特性,同时还能显著提高土体的强度、稳定性。
也可采用压力灌浆法,利用膨胀土中自然存在的大量裂隙,通过钻孔或安装带孔管道的方式,用压力灌浆机械将配制成一定浓度的胶凝材料或固化剂浆液压入土中,使土体与胶凝材料或固化剂浆液发生物理、化学反应,从而达到膨胀土改性、固结,消除或抑制其膨胀性的目的。
05 结构防治措施
膨胀土地区的建筑结构应优先选用全框架结构;用沉降缝把房屋分成单独的单元以增加房屋的刚度和强度;基础采用钢筋混凝土条形基础或独立柱基,基础埋深不小于1.0m,尽量放置在大气影响深度以下;采用砖混结构时,应每层设置圈梁、构造柱,门窗洞口两侧设置构造柱、上部采用钢筋混凝土过梁,砌体结
(1)散水面层宜采用混凝土,厚度80~100mm,坡度3%~5%。
(2)散水垫层宜采用灰土或三合土,厚度150~300mm。
(3)散水宽度1.20m以上,外边缘应超出基槽300mm。
(4)散水伸缩缝间距为3.0m,与水落管错开,缝内应及时用柔性防水材料封填严密,防止雨水渗入。
(5)散水应在室内地面做好后立即开始施工。
(6)地下管沟、检查井应做好防渗漏措施或采用钢筋混凝土制作,基础下部应设置150 mm灰土垫层。
(7)基坑回填不得采用原土,需掺入石灰改良或采用非膨胀土。
(8)施工时应采取防水、防雨措施,严禁基坑浸水。