特殊岩土的勘察

后勤部长 · 发表于 2010-11-30 12:48

掌握软土、湿陷性土、膨胀土、红粘土、填土、盐渍土、多年冻土、混合土、风化岩和残积土等特殊性岩土的基本特征、勘察要求、试验方法和分析评价。
（1）填土  由于人工活动而堆积的土。
分类：
素填土：由碎石、砂土、粘性土等一种或数种组成的填土，不含杂质或杂质很少。与堆积年代、成分、厚度等有关。
杂填土：含有大量的工业垃圾、建筑垃圾或生活垃圾等杂物的填土。生活垃圾应挖除。
冲填土：由水力将泥砂冲填到预定地点堆积所形成的土。又称吹填土。
夯实填土：
特性：
勘察要点及方法：复杂场地，加密，
（2）软土
天然含水量大、压缩性高、承载力低，软塑到流塑状态的粘性土（细粒土）。淤泥、淤泥质土、泥炭和泥炭质土。《软土地区工程地质勘察规范》（JGJ 83-91）。
在静水或缓慢的流水环境中沉积，并经生物化学作用形成，其天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于1.5的粘性土称为淤泥；当天然孔隙比小于1.5但大于或等于1.0的土称为淤泥质土。当有机质含量大于等于5％，而小于10％时称为有机质土；当有机质含量大于10％，小于等于60％以及大于60％者，分别称为泥炭质土和泥炭。《地基规范》、《岩土规范》。
《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JTJ 017-96）定义软土路基：天然含水量大于等于35％和液限；天然孔隙比大于等于1.0；十字板抗剪强度小于35kPa。
性质：高含水量和高孔隙比；渗透性低；压缩性高；不均匀（长加有厚薄不均的砂性土）；稳定历时长；抗剪强度低；具显著的触变性和蠕变性。
取样困难，一般采用静力触探试验、十字板剪切试验确定其性质。
（3）黄土
颜色呈棕黄、灰黄或黄褐，主要由粉粒组成，具有大孔隙和垂直节理的土。遇水产生湿陷的称为湿陷性黄土，不产生湿陷的称为非湿陷黄土。《湿陷性黄土地区建筑规范》（BG50025-2004）。
判别湿陷性黄土的标准：
（1）可根据室内压缩试验，在规定压力下测定湿陷系数δs来判定：
δs<0.015  非湿陷性土；δs≥0.015  湿陷性黄土。
δs＝(hp-h`p)/h0
式中 hp－保持天然的湿度和结构的土样，加压至一定压力时，下沉稳定以后的高度，cm；
h`p－上述加压稳定后的土样，在浸水作用下，下沉稳定以后的高度，cm；
h0－土样的原始高度，cm。
测定湿陷系数时的压力，应自基础底面（初勘自地面下1.5m）算起，10m以内的土层应用200kPa，10m以下至非湿陷性黄土层顶面，应用其上覆土的饱和自重压力（当大于300kPa时，仍应用300kPa）。
（2）《岩土规范》：在200kPa压力下浸水载荷试验的湿陷量与承压板宽度之比大于0.023的土应判别为湿陷性土。
湿陷性土：结构疏松、胶结微弱，在一定压力下浸水时，结构迅速破坏而发生显著附加下沉的土。如：湿陷性黄土。
场地湿陷类型的确定：
计算自重湿陷量Δzs
Δzs=
（累计计算时，计算天然地面到湿陷性黄土底面的自重湿陷系数大于0.015的土层）
Δzs小于等于70mm时——定为非自重湿陷性场地。
Δzs大于70mm时——定为自重湿陷性场地。
地基湿陷等级的确定：
计算总湿陷量Δs
            Δs=
根据“地基湿陷等级判别表”判定。
（4）膨胀岩土
（一）性质及判别：
吸水膨胀，失水收缩，胀缩明显的高塑性土。《膨胀土地区建筑技术规范》(GBJ 112-87)。
《岩土规范》膨胀岩土的判别方法：
一）胀土
1 多分布在二级或二级以上阶地、山前丘陵和盆地边缘，地形平缓，无明显自然陡坎。
2 常见浅层滑坡、地裂，新开挖的路堑、边坡、基槽易发生坍塌。
3 裂缝发育，方向不规则，常有光滑面和擦痕，裂缝中常冲填灰白、灰绿色粘土，干时坚硬，遇水软化，自然条件下呈坚硬或硬塑状态。
4 自由膨胀率一般大于40％。
5 未经处理的建筑物成群破坏，低层较多层严重，刚性结构较柔性结构严重，建筑物的开裂多发生在旱季，裂缝宽度随季节变化。
二）膨胀岩
1 多见于粘土岩、页岩、泥质砂岩。伊利石含量大于20％及蒙脱石含量大于10％。
2 具有膨胀土2~5项的特征。
（二）工作量布置及取样：
（三）膨胀土的地基评价
1、场地分类
2、膨胀潜势分类
3、地基评价
膨胀变形量的计算：Se=
收缩变形量的计算：Ss=
胀缩变形量的计算：S=
（5）多年冻土
《岩土规范》：温度小于或等于0℃，含有固态水，且在自然界中保持三年以上，当温度条件改变时，其物理力学性质随之改变，并且产生冻胀、融陷、热融滑塌等现象的土。
《冻土地区建筑地基基础设计规范》（JGJ 118-98）：冻土－含有冰的土；多年冻土－冻结状态持续二年或三年以上的（岩）土；季节性冻土：地表层冬季冻结，夏季全部融化的土。
（6）红粘土
碳酸盐的岩石经红土化作用形成的棕红、褐黄色的高塑性粘土。其液限一般大于50。经再搬运后仍能保留红粘土基本特征，且液限大于45的土称为次生红粘土。其具有表面收缩、上硬下软、裂隙发育的特征。《岩土规范》：
坚硬状态分类                            裂隙状态分类
含水比αw
坚硬状态
αw≤0.55
0.55<αw≤0.70
0.70<αw≤0.85
0.85<αw1.00
αw>1.00 坚硬
硬塑
可塑
软塑
流塑
αw：土的天然含水量与液限的比值。

按土的界限液缩比和液缩限比关系划分             按地基均匀性划分
土类 Ir与I`r关系收  缩  特  征
Ⅰ类 Ir≥I`r 收缩后再浸水膨胀量能恢复到原位
Ⅱ类 Ir< I`r 收缩后再浸水膨胀量不能恢复到原位
  ① Ir＝WL/Wp; ② I`r =1.4+0.066 WL
基底压缩层分布深度z应按下列公式计算：
当单独基础的总荷载p1为500~3000kN，条形基础每延米荷载p2为100~250kN/m时，
单独基础：z=0.003 p1+1.5；条形基础：z=0.05 p2-4.5。
（7）混合土
《岩土规范》：由坡积、洪积、冰水沉降形成的，颗粒级配呈不连续状，细粒、粗粒、巨粒混杂的土。当碎石中粉粒和粘粒质量超过总质量的25％时，应定名为Ⅰ类混合土；当粉土和粘性土中砾粒、卵石粒、漂石粒质量超过总质量的25％时，应定名为Ⅱ类混合土。
（8）盐渍岩土
岩土中含有石膏、芒硝、盐岩（硫酸盐或氯化物）等易溶盐，其含量大于0.5%；自然环境具有溶陷、盐胀等特性。
（9）风化岩
岩石在风化营力等作用下，使其结构、成分、性质等产生不同程度变异的岩石。
（10）污染土:由于致污物质侵入土体，改变了原生物理力学性质的土。
例题：
例1湿陷性土的地基勘察，钻孔间距应按一般土地基钻孔间距范围值的（）来布置。
A最大值    B最小值    C最大值的一倍    D最小值的一倍             （B）
例2湿陷性碎石土和砂土的力学性质宜采用（）来确定
A  标准贯入试验    B  静力触探试验    C 动力触探试验    D  A+C    （D）
例3对裂隙发育的红黏土室内试验应进行（）
A渗透试验  B三轴试验或无侧限抗压强度试验  C承载比试验  D压缩试验    （B）
例4软土灵敏度的计算方法为（）
A渗透系数与压缩系数的比值    B渗透系数与压缩系数的比值的对数值
C渗透系数与压缩系数的比值的平方根    D原状土和重塑土的无侧陷抗压强度的比值
提示：饱和粘性土具有触变性，它用灵敏度表示。                               （D）

例5、混合土的承载力应（）
A采用标准贯入试验确定    B采用静力触探确定 C采用轻便动力触探确定
D采用载荷试验、动力触探试验并结合当地经验确定                            （D）
例6、填土的均匀性和密度宜采用（）
A标贯试验检测 B静力触探检测 C载荷试验检测 D触探法并辅以室内实验  （D）
例7、碎石土的总含水量为11，平均融沉系数为2，则冻土类型为（）
A少冰冻土       B多冰冻土       C富冰冻土       D饱冰冻土       （B）
例8、膨胀岩土地区一级工程的地基承载力（）浸水载荷试验方法确定
A宜采用    B应采用    C必须采用 D没有规定                      （B）
例9、黏土矿物的吸水能力的正确说法包括（）
A蒙脱石小于伊里石
B高岭石大于蒙脱石
C蒙脱石大于伊里石
D伊里石大于蒙脱石
E伊里石大于高岭石提示：吸水能力：蒙脱石>伊里石>高岭石
例10、盐渍土具有（）
A溶陷性    B盐胀性    C腐蚀性    D A+B+C                   （D）