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膨胀土地基事故补救

323 2022-01-04 14:49:24

膨胀土是指土中粘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粘性土。

我国膨胀土主要分布在广西、云南、四川、湖北、河南、陕西、河北、安徽、贵州、山东、广东和江苏等地,此外,吉林、黑龙江、新疆、江西、海南、北京和内蒙古等地也有少量分布。

一、膨胀土的工程特性

膨胀土一般压缩性低、强度高,容易被误认为是良好的地基土。但由于膨胀土吸水膨胀和失水收缩的变形特性是可逆的,随着季节气候变化,反复吸水失水,使地基产生反复的升降变形,从而导致建筑物开裂损坏。如果对膨胀土特性缺乏了解,或在设计和施工中没有采取必要的措施,结果会给建筑物造成危害。对于已经损坏的既有建筑,拟采取地基基础加固措施前。应再次确认地基土是否属膨胀土.并对其进行场地与地基的评价。其步骤如下;

(一)进行膨胀土工程特性试验膨胀土的工程特性指标主要有以下几项∶

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膨胀力是原状土样在体积不变时,由于浸水膨胀产生的最大内应力。

(二)进行膨胀土的评价1.膨胀土的判别

当土的自由膨胀率大于或等于 40%时,且具有下列工程地质特征的场地。判定为膨胀土∶

(1)裂隙发育,常有光滑面和擦痕.有的裂隙中充填着灰白、灰绿色粘土。在自然条件下呈坚硬或硬塑状态;

(2)多数出露于二级或二级以上阶地、山前和盆地边缘丘陵地带,地形平缓,无明显自然陡坎;

(3)常见浅层塑性滑坡、地裂,新开挖坑(槽)壁易发生坍塌等;

(4)建筑物裂缝随气候变化而张开和闭合。2.膨胀土的膨胀潜势

膨胀土的膨胀潜势可按自由膨胀率大小分为弱、中、强三类,如表3-2.所示∶

image.png

(三)进行膨胀土场地与地基的评价

进行膨胀土场地的评价,应查明建筑场地内膨胀土的分布及地形地貌条件,根据工程地质特征及土的自由膨胀率等指标综合评价。

根据地形地貌条件,膨胀土场地可分为下列两类∶

1.平坦场地 地形坡度小于5°或地形坡度大于 5°小于14°,但距坡肩水平距离大于10m的坡顶地带,定为平坦场地。

2.坡地场地 地形坡度大于或等于5°;地形坡度虽然小于5°,但同一座建筑物范围内局部地形高差大于1m 的场地,定为坡地场地。

膨胀土地基的评价,根据地基的膨胀、收缩变形对低层砖混房屋的影响程度,用地基分级变形量s.来划分地基的胀缩等级。地基分级变形量 s,按下式计算;

image.png

二、膨胀土地基的变形特征

膨胀土地基的胀缩变形特征可分为上升型变形、上升下降波动型和下降型变形三种∶(一)上升型变形

上升型变形的特点是建筑物建成后,连续多年一直持续上升。这种情况多出现在气候干燥,土的天然含水量偏低的地区。

(二)上升下降波动型

这种类型的特点是变形随季节性降雨、干早、霜冻等因素面作周期性变化。这种情况多出现在气候湿润、土的天然含水量较高的地区。我国膨胀土多位于亚干旱区和亚湿润区的气候条件及地形平坦地带,所以这类变形是很普遍的。

(三)下降型变形

下降型变形的特点是变形变化趋势总的来说是下沉的,下沉速率虽然有时平缓,甚至回升,但在此以后,又是大量下沉。这种情况多出现在土的天然含水量较高或临近边坡的建筑,以及地下有热源的建筑。

膨胀土地基建筑物变形破坏大致具有如下特征∶

(一)由于膨胀土地基的反复不均匀胀缩变形,建筑物也就相应地作升降运动,导致墙体出现裂缝。外纵墙裂缝多出现在门窗洞口上下部位、以斜裂缝为主,也有出现"X"形裂缝,有时因外侧地基收缩较大,导致条形基础下沉转动,造成窗台下出现纵向水平裂缝;山墙裂缝较为普遍,多呈倒"八"字形裂缝,有时也形成竖向裂缝;内横墙多旱倒"八"字形裂缝或斜裂缝;内纵墙一般开裂较轻。

(二)地坪开裂较为普遍,特别比较空旷的建筑物及内廊或外廊式房屋,地坪常出现纵向长裂缝。

(三)建于坡地上的建筑物,由于坡地临空面大而失水条件好,除了有竖向变形外,有时还有水平位移,因此,坡地上的建筑物较平旧场地损坏严重而又普遍。

(四)当地质条件大致相同的条件下,建筑物开裂破坏一般以低层砖混结构最为严重,多层较轻,这是由于建筑物的变形随荷重的增加而减小、随基础埋深的增加而减小。

(五)膨胀土地基上的建筑物,一般在建成三、五年才出现裂缝,也有十几年后才开裂的。这是因为地基十含水量的变化是受场地的地形地貌、工程地质和水文地质条件、气候以及人为活动等诸因素综合影响的结果,变化过程较为缓慢。

三、膨胀土地基上既有建筑损坏的补救措施

对于建造在膨胀土地基上出现损坏的建筑,应根据建筑物损坏程度和膨胀土地基的胀缩等级,选用下列补救措施∶

(一)对建筑物损坏轻微,且胀缩等级为Ⅰ级的膨胀土地基,可采用设置宽散水及在周围种植草皮等措施;

(二)对建筑物损坏程度中等,且胀缩等级为工、Ⅱ级的膨胀土地基,可采用加强结构刚度和设置宽散水等措施;

(三)对建筑物损坏程度较严重,或胀缩等级为Ⅲ级的膨胀土地基,可采用锚杆静压桩、树根桩、坑式静压桩或加深基础等方法。桩端或基底应埋置在非膨胀土层中或伸人到大气影响深度以下的土层中;

(四)建造在坡地上的损坏建筑,除可选用相应的地基或基础加固方法外,尚应在坡地周围采取保湿措施,防止多向失水造成的危害。