| 论文导读：地基土浸水膨胀,建筑物会上升隆起;地基土失水收缩,建筑物会产生下沉或开裂,膨胀土的胀缩变形量直接影响到建筑物变形破坏的程度。根据岩土工程勘察报告,场区岩土工程条件如下:地貌属汶泗河冲洪积平原,场地为新征耕地,地势平坦,无不良地质现象。
关键词：膨胀土，地基，勘察
膨胀土是一种粘性土,其粘粒中含大量的亲水矿物,又具有大量的有利于水楔的微裂隙结构,在环境温度的影响下,土体将产生强烈的胀缩变形,粘土均具有吸水膨胀、失水收缩的性能。膨胀土对建筑物危害的研究越来越得到重视。
1 膨胀土的地基特性
膨胀土具有吸水膨胀和失水收缩性能,强度衰减性性,并且具有吸水再膨胀和失水再收缩性能的特性。论文检测，勘察。地基土浸水膨胀,建筑物会上升隆起;地基土失水收缩,建筑物会产生下沉或开裂,膨胀土的胀缩变形量直接影响到建筑物变形破坏的程度。膨胀土的胀缩性和裂隙性是它的两个基重要属性,而压力和含水量又是影响膨胀土性能的两个主要的外界因素。土的膨胀性在不同的压力下是不同的,基底压力越大,土的膨胀性越低;相反,基底压力越小,土的膨胀率越高,膨胀度越大,越容易产生破坏,而含水量的变化则表现的更诶突出,在雨季,含水量大,而产生隆胀破坏;在旱季,含水量降低,出现收缩裂隙现象严重。
表1 膨胀土地基的胀缩等级
2工程实例
某学校拟建1栋宿舍楼,楼高为6层,半地下室,长60m,宽13m,砖混结构。根据岩土工程勘察报告,场区岩土工程条件如下:地貌属汶泗河冲洪积平原,场地为新征耕地,地势平坦,无不良地质现象。
场区地层为第四系冲洪积物,地层稳定,自上而下依次为:①层粘土(Q4al+pl),表层约0.6m为耕植土,灰褐、棕褐色,硬塑到坚硬状态,具低压缩性,层底埋深3.50～3.80m,承载力标准值为140kPa;②层粉土(Q4al+pl),浅黄色,湿,稍密,具中压缩性,层底埋深5.20～5.60m,承载力标准值为130kPa;③层粉质粘土(Q3al+pl),浅灰色,可塑,见有少量植物根孔,层底埋深10.40～11.70m,承载力标准值为150kPa;④层粘土(Q3al+pl),棕黄色,硬塑,见有少量钙质结核(d=2～3cm),具低压缩性,未揭穿,深度大于15.00m,承载力标准值为180kPa。
场区地下水为第四系孔隙水,以接受大气降水为主要补给来源,以地表蒸发为主要排泄渠道。勘察期间测得地下水位埋深约7.6m,地下水水化学类型为HCO3-Ca型,pH值7.4,无侵蚀性CO2。
根据水质分析资料,参照规范标准判定,地下水对混凝土及钢筋混凝土中的钢筋均无腐蚀性。根据1∶400万,场区地震基本烈度为Ⅶ度,根据有关规范判别场区地基土不具液化可能性。根据岩土工程勘察报告中的建议,设计部门采用天然地基作为持力层,基础采用钢筋混凝土条形基础,基础埋深-2.0m。
3 施工勘察
（1）现场调查:现场附近耕地地表裂缝较多,长度一般在20～30m,宽度在1～2cm;附近机井泵房墙角处也有开裂现象,侧面墙上开裂裂缝对称,呈倒八字形,具有典型的膨胀土特征。
（2）钻探与取样:通过槽内及钻孔岩芯观察,①层粘土裂隙面光滑,呈油脂光泽,含少量铁、锰质结核;共布置3个钻孔取样,分别在1m、1～2m、2～3m、3～3.5m位置各取原状土样1件。论文检测，勘察。
（3）室内试验:在试验室内对所取土样进行基本物理性质试验及膨胀土的主要工程特性指标试验(表1)。
表1 土样进行基本物理性质试验及膨胀土的主要工程特性指标测试结果
4 场地与地基评价
膨胀土场地评价,在查明建筑场地内膨胀土的分布及地形地貌条件基础上,根据工程地质特征及土的自由膨胀率等指标进行
综合评价;膨胀土地基评价,则根据地基的膨胀、收缩变形对低层砖混房屋的影响程度进行。
（1）膨胀土膨胀潜势评价。根据室内试验,膨胀土的自由膨胀率在64%～92%,平均80%,因此膨胀土膨胀潜势为中等。
（2）膨胀土建筑场地评价。根据地形地貌条件,地形坡度小于5°,场地地势平坦,因此建筑场地为平坦场地。
（3）膨胀土胀缩等级评价。收缩变形量是膨胀土中进行岩土工程评价的主要评价指标。根据：
公式计算出地基土胀缩变形量(基础埋深按-2.0m考虑,取基础某点的最大膨胀上升量与最大收缩下沉量之和)。
式中:ψ———计算胀缩变形量的经验系数,取0.7;δ———基础底面下第层土在该层土的平均自重压力epi-i与平均附加压力之和作用下的膨胀率λ;si———第i层土收缩系数;Δwi———地基土收缩过程中,第i层土可能发生的含水量变化的平均值(以小数表示);n———自基础底面至计算深度内所划分的土层数;hi———第i层土计算厚度/mm。论文检测，勘察。论文检测，勘察。在计算深度内,各土层的含水量变化值,应按下式计算:
式中:w1、wp———地表下1m处土的天然含水量和塑限含水量(以小数表示);ψw———土的湿度系数,当地取0.74;Zi———第i层土深度/m;Zn———计算深度,可取大气影响深度/m。通过计算,地基土最大胀缩变形量为59.0mm,胀缩等级为Ⅱ级。由于膨胀土天然含水量较小,胀缩变形以膨胀变形为主。
（4）地基土承载力评价。根据含水比与孔隙比,通过查表计算膨胀土承载力基本值为150kPa。
5 结语
（1）基础形式仍可采用钢筋混凝土条形基础,为防止地基产生过大的膨胀变形,可采取减少基础底面积措施。对平坦场地上的砖混结构房屋,当以基础深度为主要防治措施时取大气影响急剧层深度。当地大气影响深度为4.6m,则大气影响急剧层深度为4.6×0.45=2.07m,取2.1m,基础埋深应不小于2.1m。
（2）对平坦场地上的Ⅱ级膨胀土地基,可采用砂、碎石垫层进行处理。论文检测，勘察。
（3）基础施工时宜采用分段快速作业法,施工过程中不得使基槽曝晒或泡水。论文检测，勘察。基础施工出地面后,基槽应及时分层回填。
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