6.7.1含有大量親水礦物,濕度變化時(shí)有較大體積變化,變形受約束時(shí)產(chǎn);生較大內(nèi)應(yīng)力的巖土,應(yīng)判定為膨脹巖土。膨脹土的初判應(yīng)符合本規(guī)范附錄D的規(guī)定;終判應(yīng)在初判的基礎(chǔ)上按本節(jié)第6.7.7條進(jìn)行。
6.7.2 膨脹巖土場地,按地形地貌條件可分為平坦場地和坡地場地。符合下列條件之一者應(yīng)劃為平坦場地:
1. 地形坡度小于5°,且同一建筑物范圍內(nèi)局部高差不超過1m;
2. 地形坡度大于5°小于14°,與坡肩水平距離大于10m的坡頂?shù)貛А?br />
不符合以上條件的應(yīng)劃為坡地場地。
6.7.3 膨脹巖土地區(qū)的工程地質(zhì)測繪和調(diào)查應(yīng)包括下列內(nèi)容:
1. 查明膨脹巖土的巖性、地質(zhì)年代、成因、產(chǎn)狀、分布以及顏色、節(jié)理、裂縫等外觀特征;
2. 劃分地貌單元和場地類型,查明有無淺層滑坡、地裂、沖溝以及微地貌形態(tài)和植被情況;
3. 調(diào)查地表水的排泄和積聚情況以及地下水類型、水位和變化規(guī)律;
4. 搜集當(dāng)?shù)亟邓俊⒄舭l(fā)力、氣溫、地溫、干濕季節(jié)、干旱持續(xù)時(shí)間等氣象資料,查明大氣影響深度;
5. 調(diào)查當(dāng)?shù)亟ㄖ?jīng)驗(yàn)。
6.7.4 膨脹巖土的勘察應(yīng)遵守下列規(guī)定:
1. 勘探點(diǎn)宜結(jié)合地貌單元和微地貌形態(tài)布置;其數(shù)量應(yīng)比非膨脹巖土地區(qū)適當(dāng)增加,其中采取試樣的勘探點(diǎn)不應(yīng)少于全部勘探點(diǎn)的1/2;
2. 勘探孔的深度,除應(yīng)滿足基礎(chǔ)埋深和附加應(yīng)力的影響深度外,尚應(yīng)超過大氣影響深度;控制性勘探孔不應(yīng)小于8m,一般性勘探孔不應(yīng)小于5m;
3. 在大氣影響深度內(nèi),每個(gè)控制性勘探孔均應(yīng)采取I、Ⅱ級土試樣,取樣間距不應(yīng)大于1.0m,在大氣影響深度以下,取樣間距可為1.5—2.0m;一般性勘探孔從地表下1m開始至5m深度內(nèi),可?、蠹壨猎嚇?,測定天然含水量。
6.7.5 膨脹巖土的室內(nèi)試驗(yàn),除應(yīng)遵守本規(guī)范第11章的規(guī)定外,尚應(yīng)測定下列指標(biāo):
1. 自由膨脹率;
2. 一定壓力下的膨脹率;
3. 收縮系數(shù);
4. 膨脹力。
6.7.6 重要的和有特殊要求的工程場地,宜進(jìn)行現(xiàn)場浸水載荷試驗(yàn)、剪切試驗(yàn)或旁壓試驗(yàn)。對膨脹巖應(yīng)進(jìn)行黏土礦物成分、體膨脹量和無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。對各向異性的膨脹巖土,應(yīng)測定其不同方向的膨脹率、膨脹力和收縮系數(shù)。
6.7.7 對初判為膨脹土的地區(qū),應(yīng)計(jì)算土的膨脹變形量、收縮變形量和脹縮變形量,并劃分脹縮等級。計(jì)算和劃分方法應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《膨脹土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范》(GBJ 112)的規(guī)定。有地區(qū)經(jīng)驗(yàn)時(shí),亦可根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)分級。
當(dāng)擬建場地或其鄰近有膨脹巖土損壞的工程時(shí),應(yīng)判定為膨脹巖土,并進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查,分析膨脹巖土對工程的破壞機(jī)制,估計(jì)膨脹力的大小和脹縮等級。
6.7.8 膨脹巖土的巖土工程評價(jià)應(yīng)符合下列規(guī)定:
1. 對建在膨脹巖土上的建筑物,其基礎(chǔ)埋深、地基處理、樁基設(shè)計(jì)、總平面布置、建筑和結(jié)構(gòu)措施、施工和維護(hù),應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《膨脹土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范》(GBJ 112)的規(guī)定;
2. 一級工程的地基承載力應(yīng)采用浸水載荷試驗(yàn)方法確定;
二級工程宜采用浸水載荷試驗(yàn);三級工程可采用飽和狀態(tài)下不固結(jié)不排水三軸剪切試驗(yàn)計(jì)算或根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)確定;
3. 對邊坡及位于邊坡上的工程,應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算;驗(yàn)算時(shí)應(yīng)考慮坡體內(nèi)含水量變化的影響;均質(zhì)土可采用圓弧滑動法, 有軟弱夾層及層狀膨脹巖土應(yīng)按最不利的滑動面驗(yàn)算;具有脹縮裂縫和地裂縫的膨脹土邊坡,應(yīng)進(jìn)行沿裂縫滑動的驗(yàn)算。
條文說明
6.7 膨脹巖土
6.7.1 膨脹巖土包括膨脹巖和膨脹土。由于膨脹巖的資料較少,故本節(jié)只作了原則性的規(guī)定,尚待以后積累經(jīng)驗(yàn)。
膨脹巖土的判定,目前尚無統(tǒng)一的指標(biāo)和方法,多年來采用綜合判定。本規(guī)范仍采用這種方法,并分為初判和終判兩步。對膨脹土初判主要根據(jù)地貌形態(tài)、土的外觀特征和自由膨脹率;終判是在初判的基礎(chǔ)上結(jié)合各種室內(nèi)試驗(yàn)及鄰近工程損壞原因分析進(jìn)行,這里需說明三點(diǎn):
1. 自由膨脹率是一個(gè)很有用的指標(biāo),但不能作為惟一依據(jù),否則易造成誤判;
2. 從實(shí)用出發(fā),應(yīng)以是否造成工程的損害為最直接的標(biāo)準(zhǔn);但對于新建工程,不一定有已有工程的經(jīng)驗(yàn)可借鑒,此時(shí)仍可通過各種室內(nèi)試驗(yàn)指標(biāo)結(jié)合現(xiàn)場特征判定;
3. 初判和終判不是互相分割的,應(yīng)互相結(jié)合,綜合分析,工作的次序是從初判到終判,但終判時(shí)仍應(yīng)綜合考慮現(xiàn)場特征,不宜只憑個(gè)別試驗(yàn)指標(biāo)確定。
對于膨脹巖的判定尚無統(tǒng)一指標(biāo),作為地基時(shí),可參照膨脹土的判定方法進(jìn)行判定。因此,本節(jié)一般將膨脹巖土的判定方法相提并論。目前,膨脹巖作為其他環(huán)境介質(zhì)時(shí),其膨脹性的判定標(biāo)準(zhǔn)也不統(tǒng)一。例如,中國科學(xué)院地質(zhì)研究所將鈉蒙脫石含量5%—6%,鈣蒙脫石含量11%—14%作為判定標(biāo)準(zhǔn)。鐵道部第一勘測設(shè)計(jì)院以蒙脫石含量8%、或伊利石含量20%作為標(biāo)準(zhǔn)。此外,也有將粘粒含量作為判定指標(biāo)的,例如鐵道部第一勘測設(shè)計(jì)院以粒徑小于0.002mm含量占25%或粒徑小于0.005mm含量占30%作為判定標(biāo)準(zhǔn)。還有將干燥飽和吸水率25%作為膨脹巖和非膨脹巖的劃分界線。
但是,最終判定時(shí)巖石膨脹性的指標(biāo)還是膨脹力和不同壓力下的膨脹率,這一點(diǎn)與膨脹土相同。
對于膨脹巖,膨脹率與時(shí)間的關(guān)系曲線以及在一定壓力下膨脹率與膨脹力的關(guān)系,對洞室的設(shè)計(jì)和施工具有重要的意義。
6.7.2 大量調(diào)查研究資料表明,坡地膨脹巖土的問題比平坦場地復(fù)雜得多,故將場地類型劃分為“平坦”和“坡地”是十分必要的。本條的規(guī)定與現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《膨脹土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范》(GBJ 112—87)一致,只是在表述方式上作了改進(jìn)。
6.7.3 工程地質(zhì)測繪和調(diào)查規(guī)定的五項(xiàng)內(nèi)容,是為了綜合判定膨脹土的需要設(shè)定的。即從巖性條件、地形條件、水文地質(zhì)條件、水文和氣象條件以及當(dāng)?shù)亟ㄖp壞情況和治理膨脹土的經(jīng)驗(yàn)等諸方面判定膨脹土及其膨脹潛勢,進(jìn)行膨脹巖土評價(jià),并為治理膨脹巖土提供資料。
6.7.4 勘探點(diǎn)的間距、勘探孔的深度和取土數(shù)量是根據(jù)膨脹土的特殊情況規(guī)定的。大氣影響深度是膨脹土的活動帶,在活動帶內(nèi),應(yīng)適當(dāng)增加試樣數(shù)量。我國平坦場地的大氣影響深度一般不超過5m,故勘察孔深度要求超過這個(gè)深度。
采取試樣要求從地表下1m開始,這是因?yàn)樵谟?jì)算含水量變化值△w仍需要地表下1m處土的天然含水量和塑限含水量值。對于膨脹巖中的洞室,鉆探深度應(yīng)按洞室勘察要求考慮。
6.7.5 本條提出的四項(xiàng)指標(biāo)是判定膨脹巖土,評價(jià)膨脹潛勢,計(jì)算分級變形量和劃分地基膨脹等級的主要依據(jù),一般情況下都應(yīng)測定。
6.7.6 膨脹巖土性質(zhì)復(fù)雜,不少問題尚未搞清。因此對膨脹巖土的測試和評價(jià),不宜采用單一方法,宜在多種測試數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合分析和綜合評價(jià)。
膨脹巖土常具各向異性,有時(shí)側(cè)向膨脹力大于豎向膨脹力,故規(guī)定應(yīng)測定不同方向的脹縮性能,從安全考慮,可選用最大值。
6.7.7 本條規(guī)定的對建在膨脹巖土上的建筑物與構(gòu)筑物應(yīng)計(jì)算的三項(xiàng)重要指標(biāo)和脹縮等級的劃分,與現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《膨脹土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范》(GBJ 112—87)的規(guī)定一致。不同地區(qū)膨脹巖土對建筑物的作用是很不相同的,有的以膨脹為主,有的以收縮為主,有的交替變形,因而設(shè)計(jì)措施也不同,故本條強(qiáng)調(diào)要進(jìn)行這方面的預(yù)測。
膨脹巖土是否可能造成工程的損害以及損害的方式和程度,通過對已有工程的調(diào)查研究來確定,是最直接最可靠的方法。
6.7.8 膨脹巖土的承載力一般較高,承載力問題不是主要矛盾,但應(yīng)注意承載力隨含水量的增加而降低。膨脹巖土裂隙很多,易沿裂隙面破壞,故不應(yīng)采用直剪試驗(yàn)確定強(qiáng)度,應(yīng)采用三軸試驗(yàn)方法。
膨脹巖土往往在坡度很小時(shí)就發(fā)生滑動,故坡地場地應(yīng)特別重視穩(wěn)定性分析。本條根據(jù)膨脹巖土的特點(diǎn)對穩(wěn)定分析的方法做了規(guī)定。其中考慮含水量變化的影響十分重要,含水量變化的原因有:
1. 挖方填方量較大時(shí),巖土體中含水狀態(tài)將發(fā)生變化;
2. 平整場地破壞了原有地貌、自然排水系統(tǒng)和植被,改變了巖土體吸水和蒸發(fā);
3. 坡面受多向蒸發(fā),大氣影響深度大于平坦地帶;
4. 坡地旱季出現(xiàn)裂縫,雨季雨水灌人,易產(chǎn)生淺層滑坡;久旱降雨造成坡體滑動。


鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB149
