7
7.特殊土地基
7.3.1 黄土的特征和分布
定义：
黄土是一种产生于第四纪地质历史时期干旱条 件下的沉积物，主要呈黄色或褐黄色（包括原 生黄土及次生黄土）。 凡天然黄土在一定压力作用下，受水浸湿后， 土的结构迅速破坏，发生显著附加下沉，强度 也随之降低的，称为湿陷性黄土。 黄土受水浸湿后，在上覆土层自重应力作用下 发生湿陷的称自重湿陷性黄土；不发生湿陷， 而需在自重和外荷共同作用下才发生湿陷的称 为非自重湿陷性黄土。 8
4
7.特殊土地基
7.2.1 软土及其分布
分布 滨海环境沉积、海陆过渡环境沉积（三角洲沉积） 河流环境沉积、湖泊环境沉积和和沼泽环境沉积 山地型的软土，软岩风化产物和地表的有机物质 经水流搬运，沉积于低洼处，长期饱水软化或间 有微生物作用而形成。
5
7.特殊土地基
7.2.2 软土的工程特性及其评价
7.特殊土地基
7.4.1膨胀土的特性
定义： 膨胀土是土中粘粒成分主 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。
特征： 裂隙发育。
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7.特殊土地基
分布
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7.特殊土地基
7.4.2 影响膨胀土胀缩变形的主要因素
内在机制 矿物成分。膨胀土含大量的蒙脱石、伊利石等亲水性
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7.特殊土地基
7.3.3 湿陷性黄土地基的勘察与评价
黄土地区的湿陷等级 • 湿陷性黄土地基的湿陷等级，应根据基底下各土 层累计的总湿陷量和计算自重湿陷量的大小按下 n 表确定。 n
zs 0 zsi hi
i 1
s si hi
i 1
湿陷类型 zs(cm) s(cm)
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7.特殊土地基
黄土的物质成分
水的浸湿
• 黄土受水浸湿时，结合 水膜增厚楔入颗粒之间。 于是，结合水联结消失， 盐类溶于水中，骨架强 度随着降低，土体在上 覆土层的自重应力或在 附加应力与自重应力综 合作用下，其结构迅速 破坏，土粒滑向大孔， 粒间孔隙减少。这就是 黄土湿陷现象的内在过 程。 11
选择场地时应避开地质条件不良地段
建筑上力求体型简单
结构上应加强建筑物的整体刚度
加大基础埋深 施工措施 在施工中应尽量减少地基中含水量的变化 首先应采取排水措施，整治环境
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7.特殊土地基
7.5.1 土岩组合地基
定义： 下卧基岩表面坡度较大的 地基。 石芽密布并有出露的地基。 大块孤石地基。
2
7.特殊土地基
7.1 概
主要内容 软土 湿陷性黄土
述
膨胀土地基
土岩组合地基
冻土、盐渍土
3
7.特殊土地基
7.2.1 软土及其分布
软土 天然孔隙比大于或等于1.0，天然含水量大于液限， 压缩系数宜大于0.5MPa－1，不排水抗剪强度宜 小于30kPa，并且具有灵敏结构性的细粒土。其 包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。
湿陷性评价的意义和标准
意义：
• 查明黄土在一定压力下浸水后是否具有湿陷性 • 判别场地的湿陷类型 • 判定黄土地基的湿陷等级 标准：
• 我国《湿陷性黄土地区建筑规范》（GBJ25-90）
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7.特殊土地基
7.3.3 湿陷性黄土地基的勘察与评价
黄土湿陷性的判别 湿陷系数：单位厚度的土层，由
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7.特殊土地基
7.3.3 湿陷性黄土地基的勘察与评价
湿陷类型的划分
• 划分：《湿陷性黄土地区建筑规范》用计算自重 湿陷量zs来划分这两种湿陷类型的地基，zs(cm)
按下式计算：
zs 0 zsi hi
i 1
n
• 当 zs >7cm时为自重湿陷性黄土地基， zs ≤7cm时 为非自重湿陷性黄土地基。
7.特殊土地基
7.4.3 膨胀土地基勘察和评价
膨胀土的膨胀潜势
膨胀率ef /（％） 40≤ ef ＜65 65≤ ef ＜90 膨胀潜势 弱 中 强 破坏程度 轻 微 中 等 严 重
ef ≥90
膨胀土地基的胀缩等级
地基分级变形量 se/mm
15≤se＜35 35≤se＜70 se≥70
溶
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7.特殊土地基
发育条件和规律
具有可溶性岩层； 具有足够溶解能力 和足够流量的水； 地表水有下渗、地 下水有流动的途径。
地下暗河
落水洞
入口
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7.特殊土地基
7.5.2 岩
处理措施 清爆换填 梁板跨越 洞底支撑 水流排导
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石芽密布地基
7.特殊土地基
7.5.1 土岩组合地基
处理措施
结构措施 沉降缝 加密隔墙 增设圈梁 地基处理 换填 梁、板、拱跨越 褥垫
沥青 褥垫 基础 土层 基岩
图7-3 褥垫构造图
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7.特殊土地基
7.5.2 岩
定义 是指：可溶性岩层， 如石灰岩、白云岩、 石膏、岩盐等受水的 长期溶蚀作用，在岩 层中形成沟槽、裂隙、 石芽、石林和空洞， 以及由于空洞顶板塌 落使地表产生陷穴、 洼地等现象和作用的 总称。
于浸水在规定压力下产生的湿陷 量，它表示了土样所代表黄土层 的湿陷程度。
' hp hp
s
h0
湿陷性判别：我国《湿陷性黄土
地区建筑规范》按照国内各地经 验采用s=0.015作为湿陷性黄土 的界限值，s≥0.015定为湿陷性 黄土，否则为非湿陷性黄土。
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7.特殊土地基
湿陷系数的测定压力 试验时测定湿陷系数的压力p应采用黄土地基的实 际压力。 初勘阶段，建筑物的平面位臵、基础尺寸和埋深等 尚未确定，即实际压力大小难以预估。 《黄土规范》 规定：自基础底面（初勘时，自地面下1.5m）算起， 10m以上的土层应用200kPa；10m以下至非湿陷性 土层顶面，应用其上覆土的饱和自重应力（当大于 300kPa时，仍应用300kPa）；基底压力大于300kPa 时，宜用实际压力判别黄土的湿陷性
7.4.3 膨胀土地基勘察和评价
膨胀土地基的评价 膨胀土的判别 • 《膨胀土地区建筑技术规范》中规定，凡具有 下列工程地质特征的场地，且自由膨胀率 ef≥40%的土应判定为膨胀土。
• 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； • 多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； • 常见浅层塑性滑坡、地裂，新开挖坑（槽）壁易发生 坍塌等； 29 • 建筑物裂缝随气候变化而张开和闭合。
3－pds曲线
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7.特殊土地基
7.3.3 湿陷性黄土地基的勘察与评价
湿陷性评价： 湿陷起始压力： 根据现场载荷试验p-s曲线(压力与浸水下沉量 曲线)，取其转折点所对应的压力作为湿陷起始 压力。 湿陷性判别 当黄土所受压力低于这个数值，即使浸了水也 只产生压缩变形，而不会出现湿陷现象。
级
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
别
破坏程度
轻 微 中 等 严 重
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7.特殊土地基
7.4.4 膨胀土地基计算和工程措施
地基变形量计算 胀缩变形量
膨胀土地基的胀缩变形量可按下式计算 。
S epi si wi hi
i 1
n
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7.特殊土地基
7.4.4 膨胀土地基计算和工程措施
设计措施
Vw Vo ef Vo
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7.特殊土地基
7.4.3 膨胀土地基勘察和评价
膨胀率
表示原状土在侧限压缩仪中，在一定压力下， 浸水膨胀稳定后，土样增加的高度与原高度 之比。 hw ho ep ho
线缩率
指土的竖向收缩变形与原状土样高度之比， 表示为
ho hi s 100% ho
7. 特殊土地基
7.特殊土地基
7.1 概
述
概念 区域性地基 特殊土地基、山区地基以及地震区地基等。 特殊土 由于生成时不同的地理环境、气候条件、地 质成因以及次生变化等原因，使一些土类具有 特殊的成分、结构和工程性质。 通常把这些具有特殊工程性质的土类称为特 殊土。特殊土种类很多，大部分都具有地区特 点，故又有区域性特殊土之称 。
在因素。因为只有土中存在着可能产生水分迁移的梯度 和进行水分迁移的途径，才有可能引起土的膨胀或收 缩 。 24
7.特殊土地基
白色蒙脱石
高岭石
蒙脱石
蒙脱石
伊利石
伊 利 石
高岭石
高 岭 石
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7.特殊土地基
Hale Waihona Puke 7.4.3 膨胀土地基勘察和评价
膨胀土的工程特性指标：
自由膨胀率 将人工制备的磨细烘干土样，经无颈漏斗注入 量杯，量其体积，然后倒入盛水的量筒中，经 充分吸水膨胀稳定后，再测其体积。增加的体 积与原体积的比值ef称为自由膨胀率 。
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7.特殊土地基
7.4.3 膨胀土地基勘察和评价
收缩系数
利用收缩曲线直线收缩段可求得收缩系数s， 其定义为：原状土样在直线收缩阶段内，含水 量每减少1%时所对应的线缩率的改变值。
s s w
膨胀力
原状土样在体积不变时，由于浸水膨胀产生的 最大内应力，称为膨胀力pe。 28
7.特殊土地基
• 黄土中胶结物的多 寡和成分，以及颗 粒的组成和分布， 对于黄土的结构特 点和湿陷性的强弱 有着重要的影响。 • 胶结物含量
• 黄土中的盐类
7.特殊土地基
7.3.2 影响黄土地基湿陷性的主要因素
影响因素：
粘粒含量
孔隙比大小
含水量大小
外加压力
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7.特殊土地基