湿陷性黄土地基地下连续墙承载能力研究

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湿陷性黄土地基处理方法研究 1、概述 定义: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;若在自重应力作用下不发生湿陷,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。 湿陷性黄土是一种十分特殊的土质,俗称大孔土,主要分布于我国陕甘宁等缺水少雨的干旱地区。属砂壤土的范畴,砂壤土的粘土含量为12.50%~25%,壤土的粘土含量为25%~37.50%,而湿陷性黄土的颗粒组成中粘粒的含量为8%~26%,属于砂壤土,但其性质与砂壤土又有所不同:①在天然状态下具有肉眼能看见的大孔隙,孔隙比一般大于1,并常有由于生物作用所形成的管状 孔隙,天然剖面呈竖直节理、颗粒粗,土质干燥;②颜色在干燥时呈淡黄色,稍湿时呈黄色,湿润时呈褐黄色;③土中含有石英、高岭土成分、含盐量大于0.30%,有时含有石灰质结核;④吸水及透水性较强,塑性粘聚力差,水易冲刷成沟,不易粘结,土样浸入水中后,很快崩解,同时有气泡冒出水面;⑤在干燥状态下,有较高的强度和较小的压缩性,由于土质竖直方向分布的小管道几乎能保持竖立,边坡遇水后,土的结构迅速破坏发生显著的附加下沉,产生严重湿陷。这种土质的基础处理与其它土质相比,施工难度大,进度慢,程度复杂,耗用时间长,特别是大面积的土质夯填及水利坝体处理。 黄土湿陷的原因常由于管道漏水,地面积水,生产和生活用水等渗入地下,或由于降水量较大,灌溉渠和水库的泄露或回水使地下水位上升等原因而引起。但受水浸湿只是湿陷发生所必须的外界条件,而黄土的结构特征及物质成分湿产生湿陷性的内在原因。 影响因素: 1、干旱或半干旱的气候是黄土形成的必要条件。 2、黄土受水浸湿后,结合水膜增厚进入颗粒之间。 3、黄土中胶结物的多寡和成分,以及颗粒的组成和分布,对黄土的结构特点和湿陷性的增强有着重要的影响。 4、黄土的湿陷性还和孔隙比,含水率以及所受压力的大小有关。

湿陷性黄土地基处理方案

1、概述 湿陷性黄土地基处理主要取决于湿陷性黄土的特殊性质,湿陷性黄土地基的变形包括压缩和湿陷性两种,当基底压力不超过地基土的容许承载力时,地基的压缩变形很小,大都在其上部结构的容许变形值范围以内,不会影响建筑物的安全和正常使用。湿陷变形是由于地基被水浸湿引起的一种附加变形,往往是局部和突然发生,且不均匀,对建筑物破坏性大,危害严重,因此对湿陷性黄土地区的建筑物不论地基承载力是否达到容许承载力,都应对地基进行处理,前者以消除湿陷为目的,后者以提高承载力为主,同时应消除黄土的湿陷性。 我国湿陷性黄土分布很广,各地区黄土的差别很大,地基处理时应区别对待,并结合以下特点:1)湿陷性黄土的地区差别,如湿陷性和湿陷敏感性的强弱,承载能力及压缩性的大小和不均匀性的程度等;2)建筑物的使用特点,如用水量大小,地基浸水的可能性;3)建筑物的重要性和其使用上对限制不均匀下沉的严格程度,结构对不均匀下沉的适应性;4)材料及施工条件,以及当地的施工经验。湿陷性黄土的地基处理措施是采用机械手段对基础的湿陷性黄土进行加固处理,或更换另一种材料改变其物理性质,达到消除湿陷性、减少压缩和提高承载能力的目的,其中大多以第一个目的即消除湿陷为主。 湿陷性黄土的地基处理,在处理深度和处理范围上区分:1)浅处理,即消除建筑物地基的部分湿陷量;2)深基础处理,即消

除建筑物地基的全部湿陷量,这种方法包括采用桩基础或深基础穿透全部的湿陷性黄土层。 在湿陷性黄土地区设计措施,主要有地基处理措施、防水措施和结构措施三种。 地基处理的常用方法有垫层、重锤夯实、强夯、土(或灰土)桩挤密和深层孔内夯扩等,可以完全或部分消除地基的湿陷性,或采用桩基础或深基础穿透湿陷性黄土层,使建筑物基础坐落在密实的非湿性土层上,保证建筑物的安全和正常使用。 防水措施使用以防止大气降水、生产和生活用水以及浸入地基,其中包括场地排水、地面的防水、排水沟和管道的排水、防水等,是湿陷性黄土地区建筑物设计中不可缺少的措施。 结构措施的作用是使建筑物适应或减少不均匀沉降所造成的危害。 在湿陷性黄土地区,国内外使用较多的地基处理方法:重锤表层夯实、强夯、垫层、挤密桩复合地基、垫处理、预浸水、爆扩桩、化学加固和桩基础等。近年来,深层孔内夯扩挤、高压旋喷注浆法,以及复合载体夯扩桩等也得到推广使用。 目前我国以重锤表层夯实、土(或灰土)垫层、强夯、深层孔内夯扩、高压注浆固结土(或灰土)挤密桩复合地基、桩基础应用较多,经验比较丰富,对于其他的处理方法则应用较少,或未使用过。化学加固则多用于湿陷事故处理,从国外情况来看,与我国不同,保加利亚多采用水泥土垫层、混凝土挤密短桩,俄

湿陷性黄土地基的处理措施

湿陷性黄土地基的处理措施 【摘要】本文通过化学材料加固黄土试验和查阅相关资料分析了湿陷性黄土地基处理技术的进展情况。目前强夯法技术已经比较成熟,而且其造价比较低,但是强夯后的黄土地基不具有抗水的能力;高分子材料固化处理的地基强度高,固化后黄土地基的水稳性好,但是其造价比较高;DDC法的优点有:降低了工程造价、节约材料、节约耕地、保护生态环境等。 【关键词】湿陷性黄土; 地基处理; 强夯; 化学加固; 夯击固化法; DDC法 【abstract 】this paper through the chemical material reinforced loess test and access relevant information analysis the collapsible loess foundation treatment technology progress. At present dynamic compaction method is comparatively mature technology, and the cost is lower, but after the dynamic compaction of loess foundation has not resistant to water ability; Polymer materials with high strength of curing foundation, after curing of the loess foundation better water stability, but the cost is higher; The advantages of the DDC method is: reduce project cost, material saving, saving cultivated land, and protect the ecological environment, etc. 【keywords 】collapsible loess; Foundation treatment; The dynamic compaction; Chemical reinforcement; Ram and curing method; DDC method 引言 在我国的华北、西北地区广泛分布着湿陷性黄土,它们属于非饱和的欠压密土,具有高压缩性、湿陷性、较小的干密度和较大的孔隙率等特性,而且在自重压力和附加压力作用下湿陷性黄土受水浸湿后结构会迅速的被破坏,从而发生显著的下沉现象。因为含水量的增加会影响土体的力学性质,使地基的承载力降低,所以对于湿陷性黄土的地基中选择经济合理的、可行的地基处理方法显得十分重要。 一般湿陷性黄土的强度较低,而压缩性较高。湿陷性黄土在土体自重应力或者自重应力和外部附加应力共同作用下, 受水浸湿之后强度会迅速的降低。如果土体中残余的结构强度不能够抵抗土体中的结构应力, 土体结构就会迅速的被破坏,同时会产生明显的附加沉降。由于受水浸湿具有不确定性,因此土体湿陷对工程建设会产生很大的危害,要确保在正确掌握场地工程地质特性的基础上,严格按国家现行规范进行湿陷性黄土的地基处理。 一、湿陷性黄土及地基处理

湿陷性黄土地基下沉问题的分析及处理方法

湿陷性黄土地基下沉问题的分析及处理方法 摘要湿陷性黄土的湿陷变形是导致地基下沉的重要原因。本文从湿陷性黄土的工程地质特点入手,介绍湿陷性黄土对地基下沉的影响;结合工程实例对现有的几种典型地基处理方法进行了力学分析;阐述了湿陷性地基下沉处理方法的原理;总结……处理此类问题的经验,可供工程设计人员设计、施工时参考。 关键词湿陷性黄土;地基处理; 1 湿陷性黄土的分布及工程性质 1.1 湿陷性黄土的分布 中国北纬33°~47°之间分布着广泛的黄土,尤以34°~45°之间最为发育,总面积约为63.5万平方千米,占世界黄土分布的4.9%左右。其中湿陷性黄土占中国黄土面积的60%左右,主要分布于黄河中、下游地区,厚度最大可达30m 左右,并具有自东向西、自南向北其湿陷性逐渐加剧的规律。湿陷性黄土由于生成时不同的地理环境、气候条件以及次生变化等原因,使其具有一些特殊的工程性质,在实际工程中,如不对其进行处理将会衍生出严重的工程事故。湿陷性黄土的湿陷变形是引起地基下沉的一个重要因素。我们将在下面的内容中分析湿陷性黄土的性质特征以及湿陷变形的机理并讨论其处理方法。 1.2 湿陷性黄土的工程性质 湿陷性黄土是一种特殊性质的土,在一定的压力下,下沉稳定后,受水浸湿,土结构迅速破坏,并产生显著附加下沉。 1.2.1 湿陷性黄土的基本性质及分类 湿陷性黄土的颜色一般为褐色或者灰黄色,颗粒以粉粒为主,孔隙比e≥1.0,一般具有肉眼可见的大空隙,含有较多可溶性盐类,垂直节理发育,能保持直立的天然边坡。 湿陷性黄土按湿陷性的强弱分为3类,采用室内压缩试验的方法分类。 采用公式δs = ( hγ-hγ’)/h0 式中:δs ——湿陷性黄土的湿陷性系数; hγ——试件在试验仪中经加压到规定值时土样压缩稳定后的高度; hγ’——试件在试验仪中经加水浸湿且下沉稳定后的高度; h0——试件在试验仪中未经加压前的原始高度。 分类划分数值依据: (1)弱湿陷性0.02<δs≤0.03 (2)湿陷性0.03<δs≤0.07s (3)强湿陷性δs>0.07s 按土的自重湿陷和外力陷落又分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。 1.2.2 湿陷性黄土的组成及沉陷机理 湿陷性黄土的结构特征、物质组成以及水和压力分别为黄土产生塌陷的内在于外在因素。湿陷性黄土一般生成于晚更新世或全新世,即距今也就不足l 0 0

湿陷性黄土考试题

A卷 一名词解释 1黄土的微结构特征:是指构成土体的固体颗粒和与其有关的空隙特征,以及他们在空间上的排列形式。 2防护距离:是指湿陷性黄土地区防止建筑物地基受管道或水池等渗透影响的最小距离。 3黄土的湿陷性:是指在上覆自重应力或总应力(自重应力加附加应力)作用下,当受水浸湿时产生急剧而大量的附加下沉现象。 4围岩压力:是指周围岩土体作用于隧道和地下工程衬砌或支护上的荷载,也称围岩压力。 5湿陷系数:是单位高度土样在一定压力(自重应力或自重应力加附加应力)作用下浸水后产生的湿陷量。 二填空题 1地貌按形态和规模分为:大型地貌,中型地貌,小型地貌。 2多层建筑的室内地坪至少高出室外地坪;450毫米。 3根据黄土的空隙组成并考虑黄土颗粒组成特征,黄土空隙可按大小分为四类:大空隙,中空隙,小空隙,微空隙。 4根据湿陷系数大小可以把湿陷黄土的湿陷强烈程度分为湿陷性轻微,湿陷性中等,湿陷性强烈。 5当按现场静载荷试验结果确定湿陷起始压力时,应在压力与浸水下沉曲线上,取其转折点所对应的压力作为湿陷起始压力,当转折点不明显时,可取浸水下沉量与承载压板直经或宽度之比值等于 0.017作为湿陷起始压力。 6绘制P-S曲线对应于该曲线傻上,湿陷系数值为0.015所对应的压力作为湿陷性起始压力。 7湿陷起始压力可用室内压缩试验和野外载荷试验两种试验方法确定,不论采用哪种试验方法,都用单线法和双线法两种。 8各类建筑物与新建水渠之间的距离,在非自重湿陷性,不得小于湿陷性黄土层厚度的3倍,并不应小于25米。 9圈梁应在同一标高处闭合,遇有洞口时应上下搭接,搭接长度不应小于其竖向间距的2倍,且不得小于1米。 10按场地复杂程度可将场地划分为:简单场地,中等复杂场地和复杂场地三类。 三简答题 1简述黄土的全部特征? 答:风力搬运沉积,无层理;颜色以黄褐色为主,有时呈灰黄色;颗粒以粉粒为主;富含碳酸钙盐类;垂直节理发育;一般有肉眼可见的大孔隙。 2简述影响黄土湿陷性的因素? 答:可分为内因和外因两方面。 内因主要是由于土本身的物质成分(指颗粒组成,矿物成分和化学成分)结构及含水量。外因是水和压力的作用。 3简述黄土滑坡治理的原则及治理措施? 答:原则:预防为主,防治结合,查明情况,对症下药,综合治理,有主有次,早治小治,贵在及时,力求根治,以防后患,因地制宜,就地取材,安全经济,正确施工。 措施:(1)避绕;对于大,中规模的滑坡或滑坡群,防治困难或整治工程成本太大,又具备避开条件,应以绕避为宜,以免对场地造成危害。(2)削坡减载;通过削减坡角或降低坡高来减轻斜坡不稳定性,减少斜坡下滑力。(3)支挡;支挡可采用抗滑桩,挡土墙和锚杆,锚索等措施增加抗滑力。 (4)排水防水;做好地表和地下水排水工作,减轻水对斜坡的危害性。 4简述湿陷性黄土的压缩变形和湿陷变形? 答:压缩变形:指土在天然含水量下由于建筑物在地基内的附加应力所引起的它随时间的增大而很快稳定。 湿陷变形:是当地基的压缩变形还未稳定或稳定后,建筑物的荷载不改变,由于地基受水浸湿引起的附加变形(即湿陷)。 5简述计算围岩压力的普氏理论的基本原理?

湿陷性黄土的勘察要点

湿陷性黄土的勘察要点 1.在湿陷性黄土场地进行岩土工程勘察时应查明下列内容,并结合建筑物特点和设计要求,对场地和地基做出评价,对地基处理措施提出建议。 ①黄土地层的时代、成因; ②湿陷性黄土的厚度; ③湿陷系数、自重湿陷系数和湿陷起始压力随深度的变化; ④场地湿陷类型和地基湿陷等级的平面分布; ⑤变形参数和承载力; ⑥地下水等环境水的变化趋势; ⑦其他工程地质条件。 2.勘察阶段可分为场址选择或可行性研究、初步勘察、详细勘察三个阶段,各个阶段的勘察成果应符合各相应设计阶段的要求。对场地面积不大,地质条件简单的地区可简化勘察阶段。对工程地质条件复杂或有特殊要求的建筑物,必要时应进行施工勘察或专门勘察。 3.采取不扰动土样,必须保持其天然的湿度、密度和结构,并符合级土样质量的要求。 在探井中取样,竖向间距宜为1米,土样直径不宜小于120mm;在钻孔中取样,应严格按规范要求执行,避免扰动。 取土勘探点中,应有足够数量的探井,其数量应为勘探点总数的1/3~/2,并不宜少于3个。探井的深度宜穿透湿陷性黄土层。

4.勘探点使用完毕后,应立即用原土分层回填夯实,并不宜小于该场地天然黄土的密度。 5.场址选择或可行性勘察阶段应对拟建场地的稳定性和适宜性做出初步评价。进行的工作有收集资料、现场调查,当已有资料不能满足设计要求时,应进行必要的工程地质测绘、勘探和试验等工作。 6.初步勘察阶段应查明场地湿陷类型,为确定建筑物总平面图的合理布置提供依据,对地基基础方案、不良地质现象和地质环境的防治提供参数和建议。 进行的工作有:初步查明场地各土层物理力学性质、场地湿陷类型、地基湿陷等级、不良地质现象及其影响,并对场地稳定性做出初步评价。

湿陷性黄土地基处理方法

湿陷性黄土地基处理方法 目录 摘要 (1) 1. 处理范围的确定 (1) 1.1 处理厚度的确定 (1) 1.2 处理宽度的确定 (2) 2. 湿陷性黄土地基的处理方法 (2) 2.1 垫层法 (2) 2.2 夯实法 (3) 2.3 挤密桩法 (3) 2.4 桩基础 (3) 2.5 预浸水法 (4) 3. 工程实例 (4) 3.1 叠合垫层法 (4) 3.2 强夯法 (5) 3.3 挤密桩法 (6) 4. 结论 (6) 参考文献 (6)

湿陷性黄土地基处理方法 摘要 黄土是第四纪堆积物,按其颗粒成分属于细粒土(或粉土、粘性土)。其中,部分黄土具有不同于普通细粒土的特殊成分与性质。浸水会发生显著下沉变形,称为湿陷性黄土,工程界普遍视为特殊土。黄土的湿陷性是指其在一定压力下压缩稳定后,因浸水而发生下沉变形的性质。湿陷性是湿陷性黄土的特殊性质,湿陷性黄土在一定压力作用下受水浸蚀结构迅速破坏而发生显著下沉,因此在建筑上研究湿陷性黄土地基的处理十分重要。湿陷性黄土的变形包括压缩变形和湿陷变形两种。压缩变形是在土的天然含水量下由于建筑物的负荷所引起的,一般地基的压缩变形很小,大部分在其上部结构的允许变形值范围以内。不会影响建筑物的安全和正常使用。湿陷变形是由于地基被水浸湿所引起的一种附加变形,往往是局部和突然发生的。而且很不均匀,对建筑物的影响很大,危害性很严重。因此,在湿陷性黄土地区的建筑物设计中,为了保证建筑物的安全和正常使用,往往需要采取相应的地基处理措施。 1. 处理范围的确定 地基处理中首先要考虑的问题是处理地基到多大范围才能既经济又能获得明显的效果。由土的饱和自重压力所引起的自重湿陷与其湿陷性和黄土层厚度有关.其变形范围往往包括全部自重湿陷性黄土的厚度。根据湿陷变形范围,地基的处理厚度(从基础底面算起)可分为处理全部湿陷变形范围和部分湿陷变形两种。前者的处理目的是消除建筑物地基的全部湿陷量,而后者只是消除部分湿陷量。 1.1 处理厚度的确定[1] (1)消除建筑物地基全部湿陷量的处理厚度。在非自重湿陷性黄土场地,一般情况下,地基的湿陷量只发生于压缩层以内。试验资料表明,该湿陷量大部分

22 黄土湿陷性试验

22 黄土湿陷性试验 22.1 一般规定 22.1.1 黄土湿陷性是黄土在一定的压力、浸水作用下,产生压缩、湿陷变形的过程。 22.1.2 黄土湿陷性试验应根据不同工程要求,分别测定黄土的湿陷系数、自重湿陷系数和湿陷起始压力。 22.1.3 本试验在同一土样中制备的试样密度差值不得大于0.03 g/cm3。 22.2 湿陷系数的测定 22.2.1 本试验采用的仪器设备应符合本规程第15.2.1条规定。环刀面积不得小于50cm2。 22.2.2 试验操作应按下列步骤进行: 1 切土时,应使试样的加荷方向与土层受压方向一致。如遇有大孔隙贯通试样时,应用切余的碎土填入堵塞。 2 试样安装及施加预压应按本规程第15.2.2条第2~3款步骤进行。浸水水质应采用纯水,当有特殊要求时,可按要求的水质浸水,但应在报告中加以注明水质条件。 3 记录初读数后,立即卸除预压力,开始施加第一级压力50 kPa,加压后,每隔1h测记百分表读数一次,直至试样变形稳定为止。 4 加压等级一般为50、100、150、200 kPa,最后一级压力应按取土深度而定:从基底算起至10m深度以内,压力为200 kPa;10 m以下至非湿陷性土层顶面,使用其上覆土层的饱和自重压力,当大于300 kPa时,仍应用300 kPa;当基底压力大于300 kPa时,宜按实际压力确定。 5 当试样在最后一级压力下变形稳定后,向容器内注入纯水,水面应高出试样顶面,并保持该水面直至试验结束。每隔1h测读百分表一次,直至试样变形稳定为止。稳定标准为0.01mm/h。 6拆卸仪器及试样应符合本规程第15.2.2条第11款的规定。 22.2.3 试验结果应按下式计算:

湿陷性黄土地基湿陷机理

分析湿陷性黄土地基湿陷机理、湿陷性评价及地基处理方法【摘要】湿陷性黄土易在压力环境下出现浸湿,一旦土层结构被浸湿,会迅速失去稳定结构,并且呈现明显的下沉情况。由于湿陷性黄土的特性会对建筑结构带来较大危害,所以本文对湿陷性黄土地基的湿陷机理进行评价,并且提出了有效的地基处理方法,希望为提高建筑安全性做出贡献。 湿陷性黄土是饱和后结构失衡的黄色土,在压力与水浸湿的环境下,土壤结构会遭到破坏,出现明显的下沉现象。建筑物一旦在黄土地基上施工,就会留下较大危险,随着下沉现象的加剧,就会导致建筑物发生裂缝或倾斜问题,甚至影响建筑物的使用安全性。我国西部开发规模不断增加,西北地区已经成为我国重要的建设区域,而西北地区黄土地段较多,采取适当的地基处理方法,对保证建筑安全性有着非常重要的作用。 一、黄土湿陷性机理 黄土地区常年维持半干旱或干旱状态,在降雨量较少的环境中,水分蒸发量较大,土壤中的水分不断下降,盐类物质出现胶体凝结状态,使土壤粘聚力上升。在土壤湿度较低的情况下,土层无法抗拒土壤粘聚力,就会形成一种欠压型状态,在土壤被水浸湿后,土壤粘聚力下降,就会出现湿陷问题。因此,在选择黄土地基处理方法时,必须正确了解湿陷性黄土的湿陷机理,才能找出针对性的解决方法。 二、黄土地基湿陷性评价 (一)湿陷系数 标准湿陷系数以S s进行计算,它代表了土层在单位厚度情况 下的浸水湿陷量,其定量直接表示了黄土地基的实际湿陷程度。

(二)黄土湿陷性 在黄土湿陷系数S s < 0.015 时,黄土形式属于非湿陷性黄土;在黄土湿陷性系数S s > 0.015时,则可以将黄土性质划分为湿陷性黄土。在湿陷程度维持在0.015 < S s < 0.04时,属于轻微性湿陷;在湿陷程度维持在0.04< S s < 0.08时,属于中度湿陷;在湿陷程度S s > 0.08 时,则可以划分为高度湿陷。 (三)湿陷性黄土地基类型 在湿陷量实际测量值与计算结果w 70mm时,可以将其定义为非自重湿陷黄土地基;在湿陷量实际测量值与计算结果>70mm时,可以 将其定义为自重湿陷黄土地基;在实际测量值与计算结果发生冲突时,需要根据实际测量值进行测定。 三、湿陷性黄土地基处理方法处理湿陷性黄土地基是为了优化土壤形式,降低黄土地基渗水性与压缩性,避免湿陷性问题再次发生,或者完全消除黄土地基的湿陷性。由于不同黄土地基的实际性质差别较大,尤其是黄土成因、区域、年代、厚度、等级、类别上的差异,决定了选择地基处理方法时,必须根据实际土壤情况决定解决方法。在明确地基厚度与湿陷等级后,需要采取针对性解决措施,以此满足黄土地基的使用要求,提高建筑的安全性。 虽然目前可以使用的黄土地基处理措施很多,但是所有方法都无法解决全部的问题,不同的地区地基土质存在很大差别,而不同的建筑结构,对地基造成的压力也是不同的,如果固定使用一种处理方法,根本无法解决所有的湿陷性黄土地基问题。在勘察阶段,需要及时进行现场取样,通过详细的分析后,确定黄土地基的性质、厚度,明确湿陷性黄土属于自重型或是非自重型,在详细的类比后,综合分析施工时间、施工周期、经济效益等多种因素,选择其中最为合理的处理方法,通过优化设计,使黄土地基可以满足建筑施工所需的承载力与变形要求。

湿陷性黄土地基处理探讨

湿陷性黄土地基处理探讨 湿陷性黄土地基处理探讨 摘要:灰土挤密桩成桩时为横向挤密,能达到所要求加密处理后的最大干密度要求,可以消除地基的湿陷性,提高承载力,降低压缩性,处理球度可选l 5 m,可就地取村、降低工程造价;机具简单、施工方便、功效高。本文通过某厂房地基为湿陷性黄土为例,计算了其地基承载力,已经测量了地基沉降量,得出结论,运用灰土挤密桩法处理湿陷性黄土地基是完全可行的,并可以得到广泛应用。 关键词:灰土挤密桩;湿陷性黄土;地基承载力 中图分类号:TU475+.3文献标识码: A 文章编号: 1前言 湿陷性黄土是我国西北地区比较普遍的工程地质条件,其土质特点和工程危害表现为遇水浸湿时使黄土发生增湿软化效应,土的强度显著降低在附加压力或在附加压力与土的自重压力下引起湿陷变形,是一种下沉量大、下沉速度快的黄土。湿陷性黄土的失稳性变形对建筑物的危害极大,在上覆土层自重应力作用下,或者在自重应力和附加应力共同作用下,因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土称为湿陷性土,属于特殊土。有些杂填土也具有湿陷性[1]。 试验研究表明,粗粉粒和砂粒在黄土结构中起骨架作用,由于在湿陷性黄土中砂粒含量很少,而且大部分砂粒不能直接接触,能直接接触的大多为粗粉粒。细粉粒通常依附在较大颗粒表面,特别是集聚在较大颗粒的接触点处与胶体物质一起作为填充材料。粘粒以及土体中所含的各种化学物质如铝、铁物质和一些无定型的盐类等,多集聚在较大颗粒的接触点起胶结和半胶结作用,作为黄土骨架的砂粒和粗粉粒,在天然状态下,由于上述胶结物的凝聚结晶作用被牢固的粘结着,故使湿陷性黄土具有较高的强度,而遇水时,水对各种胶结物的软化作用,土的强度突然下降便产生湿陷。 2湿陷性黄土地基处理的方法 当建筑物所选取的地点下是湿陷性黄土,那么一旦降雨,地基和

湿陷性黄土地区常见地基处理方式及选用

湿陷性黄土地区常见地基处理方式及选用 摘要:由于科技迅速发展,新型建筑施工材料的出现和广泛应用,使得湿陷性黄土地也能施工建设,建筑高层建筑物,对黄土地地基的处理方法也越来越繁多,效果也越来越明显,本文探讨湿陷性黄土地的湿陷机理以及对地基的处理方法介绍。 关键词: 湿陷性黄土; 地基; 处理; 方法 湿陷性黄土地基主要是指结构不稳定的黄色土层,遇到水浸湿后,在自重压力或者附加压力作用下,出现显著的下沉现象。这种特性会对土层上方结构物造成极大的危害,导致路基或者结构物出现大幅度沉降,倾斜等现象,严重影响安全使用。 一、湿陷性黄土地区地基处理的重要意义及一般处理方法 我国是世界上黄土分布最广泛的国家之一,其中约占四分之三的黄土,为湿陷性黄土。其最主要的特性是受水浸湿后,在土的自重压力或自重压力与附加压力共同作用下,产生大量而急剧的沉陷,给构造物带来不同程度的危害,使结构物大幅度沉降、坼裂、倾斜,严重影响其安全和使用。鉴于湿陷性黄土的这种特性,在该地区建筑物的设计及施工中,必须采用合理的基础型式或消除沉陷的地基处理方式,才能满足建筑物的使用要求。 我国湿陷性黄土分布很广,各地区黄土的差别很大,地基处理难度大,开展对湿陷性黄土地基处理技术的研究有重要的实用意义。在我国,有很多地方的土质均属于湿陷性黄土,而不同地区的黄土又存在着一定差异,所以在对湿陷性黄土地的地基进行处理时我们要考虑多方面因素,不同地方,区别对待。在对湿陷性黄土地区的地基进行处理时,要考虑的因素有很多,通常,我们以以下几个方面为主要参考点。一是地域性的差别,不同地域的黄土湿陷性以及湿陷敏感性的强弱也许会有很大差别,土层的承载能力以及土质的可压缩的程度及均匀程度等。二是建筑物的用途,建筑物内用水量的大小水渗入地基的可能性等。三是建筑物施工时用料和施工条件,以及丰富的施工经验。四是建筑物的重要程度,是一级建筑还是二级建筑等,建筑物结构对对由于黄土的湿陷性造成的地基不均匀下沉的适应能力。 湿陷性黄土的独有的性质,决定了湿陷性黄土地区的地基的处理要采用什么方法。那么湿陷性黄土的独有性质是什么呢,研究表明,湿陷性黄土地基的形变由两种因素引起,一是土壤压缩,一是土质湿陷。当地基承载的压力没超过地基的允许承载能力时,地基所产生的压缩变形很小,几乎不会对建筑物的正常使用造成影响。土壤的湿陷性在当地基被水浸湿时,会引起土壤的附件变形,这种情况,即使地基所承载的压力并没有超过地基的允许承载能力,也要对地基进行处理,避免发生对建筑物的安全和正常使用造成造成危害。在湿陷性黄土地区设计措施,主要有地基处理措施、防水措施和结构措施三种。

黄土湿陷性影响因素试验研究

目录 第一章绪论 (1) 1.1选题依据及研究意义 (1) 1.2国内外研究现状 (3) 1.3研究内容及技术路线 (8) 1.3.1主要研究内容 (8) 1.3.2研究技术路线 (9) 第二章黄土湿陷试验及试验数据分析 (10) 2.1试验土样来源背景 (10) 2.2 室内试验研究 (11) 2.2.1 粒度分析试验 (11) 2.2.2 界限含水率试验 (13) 2.2.3比重试验 (13) 2.2.4室内湿陷性试验 (14) 2.3试验结果分析 (16) 2.3.1不同浸水条件下的P-S(压力-变形量)关系曲线分析 (16) 2.3.2 不同浸水条件下的H-S(土样深度-变形量)关系曲线分析 (17) 2.3.3 不同地域土样的P-δs关系曲线分析 (17) 2.3.4 不同地区土样的H-δs关系曲线分析 (18) 2.4小结 (19) 第三章湿陷性黄土微观结构定性分析 (20) 3.1 微结构分析方法介绍 (20) 3.1.1 扫描电子显微镜测试技术的应用 (20) 3.1.2试样制备 (21) 3.1.3微观图像的采集 (24) 3.2 微结构的定性分析 (25) 3.2.1黄土骨架颗粒的接触关系[10] (26) 3.2.2 黄土的孔隙类型 (27) 3.2.3 黄土胶结结构类型 (28) 3.2.4 湿陷前后黄土微观结构特征 (30) 3.3黄土湿陷的微观解释 (33) 3.4黄土微结构分类与放大倍数的关系 (35) 3.5小结 (37) 第四章基于IPP图像处理软件的微观结构定量分析 (38) 4.1Image-Pro Plus 6.0软件简介 (38) 4.2利用IPP6.0分析原状黄土试样的微结构图像 (39) 4.2.1微结构图像分析原理[71,72,73] (42) 4.2.2图像预处理 (43) 4.2.2.1图像二值化处理 (43) 4.2.2.2 图像对比度增强 (44) 4.2.2.3图像降噪 (45) 4.2.3 测量空间刻度校准 (46) 4.2.4 测量、计算和分类 (47) I

湿陷性黄土地基的处理方法

湿陷性黄土地基的处理方法 湿陷性黄土地基处理的方法很多,在不同的地区,根据不同的地基土质和不同的结构物,地基处理应选用不同的处理方法。在勘察阶段,经过现场取样,以试验数据进行分析,判定属于自重湿陷性黄土还是非自重湿陷性黄土,以及湿陷性黄土层的厚度、湿陷等级、类别后,通过经济分析比较,综合考虑工艺环境、工期等诸多方面的因素。最后选择一个最合适的地基处理方法,经过优化设计后,确保满足处理后的地基具有足够的承载力和变形条件的要求。所采用的有垫层法、强夯法、灰土桩挤密法、深层搅拌桩法、振冲碎石桩法等。本文根据近几年在公路建设中所见所闻,浅述一些自己的看法和建议与同行共同讨论。 1灰土和素土垫层法 1.1将基底以下湿陷性土层全部挖除或挖至预计的深度,然后以灰土或素土分层回填夯实。垫层厚度一般为1.0~3.0m。它消除了垫层范围内的湿陷性,减轻或避免了地基因附加压力产生的湿陷,可以使地基的自重湿陷表现不出来。这种方法施工简易,效果显著,是一种常用的地基浅层处理或部分湿陷性处理方法,经这种方法处理的灰土垫层的地基承载力可达到300KPa(素土垫层可达200KPa)且有良好的均匀性。 1.2施工中应注意的问题:(1)地基土的含水量,对于含水量较大,或曾局部基坑进水者,要采取相应的措施(如凉晒等),严格控制灰土(或素土)的最佳含水量,对接近最佳含水量时,宁小勿大,偏大时土

体强度则显著下降,变形明显增大。(2)垫层处理的宽度要达到规范要求,使碾压设备能充分碾压到位,还使形成的垫层压实度产生差异。 (3)严把质量关,施工中碾压分层的厚度不宜大于30cm,并逐层检测压实度,达到设计规范要求。 2强夯法 2.1强夯法亦称动力固结法,通过重锤的自由落下,对土体进行强力夯实,以提高其强度,降低其压缩性,该法设备简单,原理直观,适用广泛,特别是对非饱和土加固效果显著。这种方法加固地基速度快,效果好,投资省,是当前最经济简便的地基加固方法之一。 2.2施工中注意的问题 (1)首先在设计阶段,应考虑湿陷性黄土处于哪一种类别、等级,以及场地等因素,因为强夯的夯击能量,夯点布置,夯击深度,夯击次数和遍数等因场地而异,土的含水量、孔隙比及夯击的单位面积夯击能对湿陷性黄土的强夯有效加固深度起着重要的作用。在经过试夯后确定出设计参数,确定施工设计方案,因此不经试夯确定施工参数往往会给工程造成后患。 (2)由于强夯影响深度内土的含水量差异,会导致局部处理效果不佳,对于此种情况必须采取土的增湿或减湿措施,以免出现橡皮土情况。如有此种情况,应立即停止夯击,当凉晒一定时间后,在夯击坑内加入碎石类的粗骨料,继续夯击。 (3)施工中在控制关键工序上严把质量关,因为一份设计提供后,锤重、落距、夯点布置等是没有随意性的,而唯一可能被人为改变的

湿陷性黄土地基的处理方法

湿陷性黄土地基的处理方法 在西北、华北地区常会遇到黄土地基处理问题,通常包括低湿度湿陷性黄土以消除或减小湿陷变形危害为主要目的,同时需提高地基承载力的地基处理问题,以及高湿度软弱黄土(尤其是饱和黄土,多由湿陷性黄土饱水转化而成,饱和度Sr﹥80%)以提高地基承载力、减少有害压缩变形为目的的地基处理问题。由于后者的工程特性多与一般粘性土类似,主要应考虑地基的压缩变形,可按软弱粘性土对待,而前者则主要应考虑地基受水浸湿后的湿陷变形。 一、垫层法 垫层法是先将基础下的湿陷性黄土一部分或全部挖除,然后用素土或灰土分层夯实做成垫层,以便消除地基的部分或全部湿陷量,并可减小地基的压缩变形,提高地基承载力,可将其分为局部垫层和整片垫层。当仅要求消除基底下1~3m湿陷性黄土的湿陷量时,宜采用局部或整片土垫层进行处理;当同时要求提高垫层土的承载力或增强水稳性时,宜采用局部或整片灰土垫层进行处理。 垫层的设计主要包括垫层的厚度、宽度、夯实后的压实系数和承载力设计值的确定等方面。垫层设计的原则是既要满足建筑物对地基变形及稳定的要求,又要符合经济合理的要求。同时,还要考虑以下几方面的问题: 1.局部土垫层的处理宽度超出基础底边的宽度较小,地基处理后,地面水及管道漏水仍可能从垫层侧向渗入下部未处理的湿陷性土层而引起湿陷,因此,设置局部垫层不考虑起防水、隔水作用,地基受水浸湿可能性大及有防渗要求的建筑物,不得采用局部土垫层处理地基。 2.整片垫层的平面处理范围,每边超出建筑物外墙基础外缘的宽度,不应小于垫层的厚度,即并不应小于2m。 3.在地下水位不可能上升的自重湿陷性黄土场地,当未消除地基的全部湿陷量时,对地基受水浸湿可能性大或有严格防水要求的建筑物,采用整片土垫层处理地基较为适宜。但地下水位有可能上升的自重湿陷性黄土场地,应考虑水位上升后,对下部未处理的湿陷性土层引起湿陷的可能性。 二、重锤表层夯实及强夯 重锤表层夯实适用于处理饱和度不大于60%的湿陷性黄土地基。一般采用~的重锤,落距~,可消除基底以下~黄土层的湿陷性。在夯实层的范围内,土的物理、力学性质获得显著改善,平均干密度明显增大,压缩性降低,湿陷性消除,透水性减弱,承载力提高。非自重湿陷性黄土地基,其湿陷起始压力较大,当用重锤处理部分湿陷性黄土层后,可减少甚至消除黄土地基的湿陷变形。因此在非自重湿陷性

湿陷性黄土地基判定与检验

湿陷性黄土地基评定与检验 一、湿陷性黄土的特征 一、黄土的特征 黄土一般具有以下特征,当缺少其中一项或几项特征的称为黄土状土。 1、颜色以黄色、褐黄色为主,有时呈灰黄色; 2、颗粒组成以粉粒(粒径0.05~0.005mm)为主,含量一般在60%以上,粒径大于0.25mm 的甚为少见; 3、有肉眼可见的大孔,孔隙比一般在1.0左右; 4、富含碳酸盐类,垂直节理发育。 黄土分布地区年平均降雨量在250~600mm之间,年降雨量小于250mm的地区,黄土很少出现,主要为沙漠和戈壁。年降雨量大于750mm的地区,也基本没有黄土。依据《中国湿陷性黄土工程地质分区略图》,我国湿陷性黄土主要分布在32°-47°之间,34°-35°之间最为发育,而以黄土高原区的黄土分布最为集中,黄土沉积最为典型。黄土高原的范围是太行山以西、日月山以东、秦岭以北、长城以南,包括青海、宁夏、陕西、河南等省区的一部分或大部分,总面积达35.85万平方公里。 二、湿陷性黄土的物理性质 1、颗粒组成 表1湿陷性黄土的颗粒组成(%) 粒径(mm) 砂粒(>0.05)粉粒(0.05~0.005)黏粒(<=0.005 11~29 52~74 8~26 2、孔隙比:变化在0.85~1.24之间,大多数在1.0~1.1之间。孔隙比是影响黄土湿陷性的主要指标之一。е<0.86时,一般不具湿陷性或湿陷性很弱。 3、天然含水量:黄土的天然含水量与湿陷性关系密切。当ω>24%时,一般不具湿陷性。 4、饱和度:饱和度愈小,黄土湿陷系数愈大。当S r>75%时,黄土已不具湿陷性。 5、液限:是决定黄土性质的另一个重要指标。当ωL>30%时,黄土的湿陷性一般较

湿陷性黄土地基处理技术

湿陷性黄土地基处理技术 摘要:湿陷性黄土广泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区,在湿陷性黄土地基上进行工程建设时,必须考虑因地基湿陷引起的附加沉降对工程可能造成的危害。本文分析了湿陷性黄土的特点,并针对湿陷性黄土地基的实际情况提出了一些处理的方法,从而有利于减轻湿陷性黄土地基对工程建设的影响,提高工程质量,获得良好的经济效益和社会效益。 关键词:湿陷性黄土地基处理方法 一、引言 湿陷性黄土地基处理主要取决于湿陷性黄土的特殊性质,湿陷性黄土地基的变形包括压缩和湿陷性两种,当基底压力不超过地基土的容许承载力时,地基的压缩变形很小,大都在其上部结构的容许变形值范围以内,不会影响建筑物的安全和正常使用。湿陷变形是由于地基被水浸湿引起的一种附加变形,往往是局部和突然发生,且不均匀,对建筑物破坏性大,危害严重,因此对湿陷性黄土地区的建筑物不论地基承载力是否达到容许承载力,都应对地基进行处理,前者以消除湿陷为目的,后者以提高承载力为主,同时应消除黄土的湿陷性。 二、正文 2.1 湿陷性黄土的特点 在土的自重压力或土的附加压力与自重压力共同作用下,受水浸湿时将产生大量而急剧的附加下沉,这种现象称为湿陷,它与自重湿陷性黄土一般土受水浸湿时所表现的压缩性稍有增加的现象不同。由于各地区黄土形成时的自然条件差异较大,因此其湿陷性也有较大差别,有些湿陷性黄土受水浸湿后的土的自重压力下就产生湿陷,而另一些黄土受水浸湿后只有在土的自重压力和附加压力共同作用下产生湿陷。前者称为自重湿陷性黄土,后者称为非自重湿陷性黄土,一般将黄土开始湿陷时的相应压力称为湿陷起始压力,可看作黄土受水浸湿后的结构强度。当湿陷性黄土实际所受压力等于或大于土的湿陷起始压力时,土就开始产生湿陷。反之,如小于这一压力,则黄土只产生压缩变形,而不发生湿陷变形。 湿陷变形不同于压缩变形,通常压缩变形在荷载施加后立即产生,随着时间的增长而逐渐趋向稳定。对于大多数湿陷性黄土地基来说,(不包括饱和黄土和

湿陷性黄土地基湿陷机理及地基处理方法许延彪

湿陷性黄土地基湿陷机理及地基处理方法许延彪 发表时间:2018-11-09T10:32:00.473Z 来源:《防护工程》2018年第18期作者:许延彪 [导读] 湿陷性黄土又可分为自重湿陷性和非自重湿陷性两类。自重湿陷性黄土是指土层浸水后在土层自重作用下也能发生湿陷的黄土。本文针对湿陷性黄土地基湿陷机理及地基处理方法进行了分析。 许延彪 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司北京市丰台区 100070 摘要:黄土是我国地域分布最广的一种特殊性土类,它是第四纪时期形成的一种特殊的堆积物。湿陷性是黄土最主要的工程特性。所谓湿陷性,就是黄土浸水后在外荷载或自重的作用下发生下沉的现象。湿陷性黄土又可分为自重湿陷性和非自重湿陷性两类。自重湿陷性黄土是指土层浸水后在土层自重作用下也能发生湿陷的黄土。本文针对湿陷性黄土地基湿陷机理及地基处理方法进行了分析。 关键词:湿陷性黄土,湿陷机理,地基处理 一、湿陷性黄土的概念与特点 黄土具有在水的浸润作用下,土质结构迅速被破坏,土体分子之间的粘聚力迅速消失的特点,如果黄土地基上作用有荷载,那么这部分土体就会发生变形、沉降等现象,土体的强度也迅速下降,这个特点被称之为黄土的湿陷性。黄土的湿陷性分为两类,即非自重湿陷性黄土以及自重湿陷性黄土。 湿陷性黄土具有以下特点:首先是湿陷性,湿陷性就是黄土在泡水之后,土体本身所具有的盐类物质溶解,土体颗粒之间的作用力受到破坏,由于分子之间的间距变大,则很难再结合,从而形成类似于蜂窝的结构。同时由于外荷载的作用,结构出现细微裂缝,并迅速沿着土体颗粒之间的间隙发展,贯通,最终造成土体的剪切破坏与变形,形成湿陷性的特征。其次是膨胀性,黄土泡水之后虽然有些物质会消解,但是土体的体积会增加,当水分蒸发以后,体积又会缩小,这样不断循环,容易造成土体的崩解并开裂,如果黄土用在路基当中,会严重影响路基的质量。再次是黄土压缩性低,最佳含水率较高,很难碾压密实。最后是黄土的强度较高,基坑开挖如果能保持排水,则坡度的要求较小。 二、湿陷性黄土的湿陷机理以及湿陷评价 2.1湿陷性黄土的成因。黄土是陕西、山西等地区的主要地貌,其土体是由于风力作用从西边搬运过来的堆积物经过一系列的物理化学反应形成的,属于在地质时期受到过冷暖作用的古代的土壤,土体结构的反应过程最主要的是沉积与固结,在这个变化过程当中,土体的矿物以及土质结构发生了变化。黄土湿陷性的形成与气候有着密不可分的关系,在干燥条件下形成的土体湿陷性较强,而在半干半湿的条件下形成的土体湿陷性较差,在比较湿润的气候条件下形成的土体湿陷性则不明显。 2.2湿陷性的机理。湿陷性的机理体现在黄土的力学性质方面,黄土在受到水的影响的条件下,其内部的剪切强度超过了抗剪强度,所以表现为土体的湿陷性。另外,土体在受到水的浸泡以后,土颗粒之间的摩擦力与粘结力也受到影响而降低,在这种情况下,由于外荷载的作用土体下沉,导致土体湿陷,最后是黄土在受到水的作用后,土体内部发生了崩解,黄土颗粒之间的相互作用力减小,位置发生了变化,有一部分体积比较小的颗粒进入了体积比较大的颗粒当中,造成土体受力的不平衡,从而引起土质结构破坏,造成土体湿陷。 2.3湿陷性黄土变化的规律。随着土体受力的增加,黄土的湿陷性系数也在不断加大,当土体受到的压力达到一定的数量的时候,黄土的湿陷性也达到了最大值,在这个情况下,随着压力的进一步增加,土体湿陷性反而减小,这个试验表明,只有压力大于湿陷性的初始压力,不超过最高压力的时候,浸水的黄土才会产生湿陷性变形,所以,在建设工程的设计当中,设计压力的时候,应当设计传递到地基当中的荷载小于湿陷性产生的初始压力,或者要大于湿陷性产生的最终压力,这样才能够减少湿陷性对于工程的影响。 另外研究表明,土体的湿陷性随着土壤深度的增加,湿陷性慢慢降低,越是深的土体,湿陷性越小,因此工程的性质也就越好。湿陷性也与黄土土体之间的间隙大小有关,间隙越大湿陷性就越大,间隙越小则湿陷性越小。在黄土发生湿陷的开始阶段,随着压力的增加,黄土结构之间的压缩量也不断加大,但是当压缩达到一定的范围的时候,压力的增大使得黄土结构之间的压缩量反而减小,湿陷性与水的关系就更加不言而喻,含水量增加会造成黄土湿陷性的增加,黄土含水量在初始与饱和之间的时候,土体的湿陷性随着含水量的增加呈线性变化,如果黄土的密度很大,则土体不再具有湿陷性。 2.4湿陷性黄土的湿陷性评价指标。黄土土体的湿陷性等级,可以用D来表示。D表示单位厚度的黄土在受到水作用下,受到规定压力发生的湿陷变形,可以对土体代表的湿陷性等级进行定量标识,地质上对于土的湿陷性系数也有明确的划分方法,如果D的数值大于 0.015,则判断为湿陷性黄土,如果D的数值小于0.015,则判断为非湿陷性黄土,湿陷性黄土的等级在0.015~0.03之间的称为轻微湿陷黄土,0.03~0.07之间的黄土称为中等湿陷性黄土,而大于0.07系数的黄土称为强烈湿陷性黄土,在实际检测中,也常常以沉陷量是否大于70mm来衡量场地的湿陷性,在黄土地区进行工程建设,最先要考虑的就是使用非湿陷性黄土做地基,如果工程的规划场地位于湿陷性黄土上,则应当尽量避免采用自重湿陷性黄土,而是要采用非自重湿陷性黄土,因为后者的要求要稍微低一些。 三、湿陷性黄土地基的处理方法 3.1换土垫层法 将基底以下湿陷性土层全部挖除或挖至预计的深度,然后回填灰土或素土分层夯实。垫层厚度一般为1.0m~3.0m。它消除了垫层范围内的湿陷性,减轻或避免了地基因附加压力产生的湿陷,可以使地基的自重湿陷表现不出来。这种方法施工简易,效果显著,是一种常用的地基浅层处理或部分湿陷性处理方法,经这种方法处理的灰土垫层的地基承载力可达到300kPa(素土垫层可达200kPa)且有良好的均匀性。 3.2强夯法 强夯法亦称动力固结法,通过重锤的自由落下,对土体进行强力夯实,以提高其强度,降低其压缩性,该法设备简单,原理直观,适用广泛,特别是对非饱和土加固效果显著。这种方法加固地基速度快,效果好,投资省,是当前最经济简便的地基加固方法之一。 3.3深层搅拌桩法 深层搅拌桩是复合地基的一种,近几年在黄土地区应用比较广泛,可用于处理含水量较高的湿陷性弱的黄土。深层搅拌桩的固化材料有石灰、水泥等,一般都采用后者作固化材料。其加固机理是将水泥掺入黏土后,与黏土中的水分发生水解和水化反应,进而与具有一定活性的黏土颗粒反应生成不溶于水的稳定的结晶化合物,这些新生成的化合物在水中或空气中发生凝硬反应,使水泥有一定的强度,从而使地基土达

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