湿陷性黄土地基处理( 二 )


湿陷性黄土地基处理

文章插图
式中 Δzs———自重湿陷量(cm);δzsi———第i层土在上覆土的饱和(Sr≥0.85)自重压力下的自重湿陷係数;hi———第i层土的厚度(cm);β0———因地区土质而异的修正係数,陇西地区取1.5,陇东和陕北地区取1.2,关中地区取0.7,其他地区取0.5 。自重湿陷量Δzs的累计自天然地面算起(当挖、填方的厚度和面积较大时,自设计地面算起),至其下全部湿陷性黄土层的底面为止,其中自重湿陷係数δzs小于0.015的土层可不计 。湿陷性黄土地基湿陷等级的判定湿陷性黄土地基的湿陷等级,即地基土受水浸湿发生湿陷的程度,可以用地基内各土层湿陷下沉稳定后所发生湿陷量的总和(总湿陷量)来衡量,总湿陷量越大,对桥涵等结构物的危害性越大,其设计、施工和处理措施要求也应越高 。基底以下地基的湿陷量Δs(cm)按下式计算:
湿陷性黄土地基处理

文章插图
式中δsi———自基底算起第i层土的湿陷係数;hi———基底以下第i层土的厚度(cm);β———考虑地基土侧向挤出条件、浸水几率等因素的修正係数,基底下5m(或压缩层)深度内取1.5;5m(或压缩层)以下,非自重湿陷性黄土取β=0,自重湿陷性黄土地基可按β0取值 。基底以下地基的湿陷量Δs应自基础底面算起,对于非自重湿陷性黄土,累计至基底以下5m深度为止 。对于自重湿陷性黄土处的大桥和特大桥,累计至非湿陷性土层顶面为止;对于其他桥涵,当基底以下自重湿陷性黄土厚度大于10m时,陇西、陇东、陕北、晋南、豫西地区的累计深度应不小于15m,其他地区应不小于10m,其中湿陷係数δs小于0.015的土层可不累计 。湿陷性黄土地基的湿陷等级,应根据自重湿陷量Δzs和基底以下地基湿陷量Δs的大小按下表判定 。湿陷性类型非自重湿陷性场地自重湿陷性场地自重湿陷量Δzs(cm)Δzs≤77<Δzs≤35Δzs>35基底以下地基的湿陷量Δs(cm)Δs≤30Ⅰ(轻微)Ⅱ(中等)—30<Δs≤60Ⅱ(中等)Ⅱ或ⅢⅢ(严重)Δs> 60—Ⅲ(严重)Ⅳ(很严重)注:①当30cm<Δs≤50cm,7cm<Δzs≤30cm时,定为Ⅱ级;②当50cm<Δs≤60cm,30cm<△zs≤35cm时,定为Ⅲ级 。湿陷性黄土地基的处理湿陷性黄土地基处理的目的是改善土的性质和结构,减小土的渗水性、压缩性,控制其湿陷性的发生,部分或全部消除它的湿陷性 。在明确地基湿陷性黄土层的厚度、湿陷性类型、等级等后,应结合结构物的工程性质、施工条件和材料来源等,採取必要的措施,对地基进行处理,满足结构物在安全、使用方面的要求 。在黄土地区修筑结构物,应首先考虑选用非湿陷性黄土地基,它较经济、可靠 。如确定基础在湿陷性黄土地基上,应儘量利用非自重湿陷性黄土地基,因为这种地基的处理要求,比自重湿陷性黄土地基低 。桥樑工程中,对较高的墩、台和超静定结构,应採用刚性扩大基础、桩基础或沉井基础等形式,并将基础底面设定到非湿陷性土层中;对一般结构的大中桥樑、重要的道路人工构造物,如属Ⅱ级非自重湿陷性地基或各级自重湿陷性黄土地基,也应将基础置于非湿陷性黄土层或对全部湿陷性黄土层进行处理并加强结构措施;如属Ⅰ级非自重湿陷性黄土也应对全部湿陷性黄土层进行处理或加强结构措施 。小桥涵及其附属工程和一般道路人工构造物视地基湿陷程度,可对全部湿陷性土层进行处理,也可消除地基的部分湿陷性或仅採取结构措施 。结构措施是指结构形式儘可能採用简支梁等对不均匀沉降不敏感的结构;加大基础刚度,使受力较均匀;对长度较大,体形複杂的结构物採用沉降缝将其分为若干独立单元等 。所谓对全部湿陷性黄土层进行处理,在非自重湿陷性黄土地基,应自基底处理至非湿陷性土层顶面(或压缩层下限),或者以土层的湿陷起始压力来控制处理厚度,即对地基持力层内,附加应力σh与上层土自重γh 之和,大于该处土的湿陷起始压力Phs範围内土层进行处理,如右图;对自重湿陷性黄土地基是指全部湿陷性黄土层的厚度 。湿陷起始压力是指湿陷性黄土地基在某一压力下,浸水后开始出现湿陷(一般指湿陷係数为0.015)时的压力值,如作用压力小于湿陷起始压力Phs,地基即使受水浸湿也不湿陷 。