膨胀土工程案例
膨胀土地区基坑支护实例研讨
膨胀土地区基坑支护实例研讨摘要：结合工程实例，对成都东部膨胀土地区土质进行了分析，对锚拉桩与土钉墙两种支护方式进行了比选，介绍了土钉墙支护方式在该地区的应用效果，为后续工程提供了参考。
关键词：基坑工程；锚拉桩；土钉墙；膨胀土中图分类号：k826.16 文献标识码：a 文章编号：1工程概况拟建的成都市龙泉驿区滨西绿洲三期新居工程，总建筑面积34.24万平方米，1号地块由9栋高层商住楼（1#——9#）组成，地上24-32层，地下整1层车库，基础形式为桩筏基础。
工程地处成都平原东部膨胀土地区，地势较平坦，地面标高为503.05~505.05m，基坑底标高为492.35m（桩顶标高为492.45），开挖深度为10.7~12.7m。
场地平面呈梯形，北侧为18层住宅楼，距拟建建筑物33m，西侧为项目临建板房，南侧为高速公路预留地，东侧为同一基坑内临近标段工地。
对锚拉桩支护方案和土钉墙支护方案进行了技术及经济比选，最终选择土钉墙作为基坑边坡支护形式。
2工程地质与水文地质条件2.1工程地质条件膨胀土是一种具有特殊性质的土，具有很强的亲水性和持水性，以及很高的可塑性和黏聚性，。
土体遇水急剧膨胀，失水则严重干缩，其膨胀和收缩一般是不可逆的，这种土在湿润时塑性很强，干燥时裂隙发育，裂面光滑，从而给工程建筑物带来很大危害。
[1] 由于膨胀土具有胀缩性、超固结性和裂隙性，相比一般的黏性土坡，膨胀土滑坡具有特殊性。
膨胀土边坡的失稳破坏具有以下特点：浅层性、牵引式、长期性、平缓性和季节性。
多年的实践经验表明，膨胀土边坡的稳定性仍然没有彻底解决“逢堑必滑、无堤不塌”的问题。
[2]场地位于成都平原东部台地，自上而下由素填土、硬塑粘土、硬塑粉质粘土、稍密卵石、强风化泥岩、中风化泥岩组成。
场地粘土自由膨胀率δef=43.0～50.0%，膨胀率δef平均值为47.33%，自由膨胀率平均值大于40%，小于65%，可判定粘土属弱膨胀潜势土，具吸水膨胀和失水收缩特性。
第十三章膨胀土地基上的建筑物裂缝分析实例课件
膨胀土的特征
一. 野外特征 膨胀土一般分布在Ⅱ级以上的河谷阶地、陡坎台地、丘陵地区及山前缓坡地带，旱季时地表常出现裂缝，雨季时裂缝闭合。我国膨胀土生成的地质年代，大多数为第四纪晚更新世(Q3)及其以前，少量为全新世(Q4)。膨胀土的颜色呈黄色、黄褐色、红褐色、灰白色或花斑色等。膨胀土结构致密，呈坚硬或硬塑状态，一般液性指数，塑性指数。这种土距地表1m～2m内常见竖向张开裂隙，向下逐渐尖灭，并有倾斜和水平方向裂缝。膨胀土地区的地下水多为上层滞水，随季节变化，水位变化也大，从而引起地基不均匀胀缩变形。 二. 矿物成分 膨胀土的矿物成分主要是次生黏土矿物蒙特土和伊利土。蒙特土矿物晶格极不稳定，亲水性强，浸湿时发生强烈膨胀。伊利土的亲水性仅次于蒙特土。当地基土中含较多的蒙特土和伊利土时，遇水膨胀隆起，会产生强大的膨胀压力，对建筑物的危害很大。
膨胀土对建筑物的危害
膨胀土的特征
膨胀土的工程特性指标
膨胀土场地与地基评价
膨胀土地基计算
本章内容
思考题与习题
工 程 实 例
膨胀土地基上的建筑结构裂损机理
膨胀土地基的工程处理措施
膨胀土对建筑物的危害
由于膨胀土通常强度较高、压缩性低，易被误认为是良好的地基。实际上膨胀土同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性。膨胀土地基的胀缩作用能造成基础位移，建筑物和地坪开裂、变形而破坏。例如某地建造96幢建筑物，其中82幢因膨胀土的胀缩作用而变形，事故发生率占85.4%；另一地区200多幢建筑物，几乎都发生了开裂事故，其中损坏严重无法使用的有40多幢，被迫拆除的10多幢。调查表明，膨胀土地基上建筑物的开裂，通常具有地区性成群出现的特点，其中以低层砖木结构的民用房屋最为严重。 膨胀土地基对建筑的巨大危害，决不仅仅是我国独有的现象。值得注意的是，美国在上世纪40年代，曾经用于处理膨胀土对建筑物危害的费用超过了当时处理地震灾害费用若干倍。由此可见，膨胀土对建筑物的危害性应给予足够的重视。根据“负负得正”的减灾经济效益计算方法，对膨胀土地基进行综合治理，可以使膨胀土地区兴建的房屋、公路、桥梁等建筑物的结构安全性有极大的提高，建筑物的服役寿命得到延长，建筑物的维护费用降低，从而产生积极的经济效益和社会效益。因此，加强对膨胀土地基危害性及其防治措施的研究是十分必要的。
膨胀土地基的处理探讨与实例分析
膨胀土地基的处理探讨与实例分析作者：马顺峰来源：《科技传播》2014年第06期摘要本文分析了膨胀土地基处理的一般原则，并结合工程实例，从技术、经济、施工、工程进度等方面对膨胀土地基处理进行分析比较，以选择出合理的地基处理方案。
可供同类型设计借鉴参考。
关键词膨胀土；承载力；地基处理；方案选择中图分类号TU7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）111-0096-021膨胀土地基的一般处理原则膨胀土地基的处理受诸多因素影响，应综合考虑相关因素，比如当地的气候条件、场地的工程地质及水文地质情况、建筑物结构类型以及地基的胀缩等级等因素，并结合现场施工条件因地制宜采取有效且合理的治理措施。
治理膨胀土的方法有多种，其主要措施有：1.1排水或保湿措施此方法主要是保持地基中水的含量相对稳定，防止膨胀土吸水膨胀或失水收缩。
包括采用宽散水，在地基中设置防水保湿帷幕和保湿暗沟等。
1.2换土采用非膨胀性的粘性土、砂、碎石、灰土等置换膨胀土，置换范围厚度宜采用基础宽度的1~1.2倍，宽度宜采用基础宽度的1.8~2.2倍，并做好防水处理，使雨水不灌进垫层内的地基处理方法。
1.3加深基础埋身膨胀土地基在一般气候条件影响下，土体吸水膨胀、失水收缩沿深度是变化的。
当增大基础埋深超过膨胀土地基有效埋深时可有效减少浅层土胀缩对结构的影响。
膨胀土地基有效基础埋深一般为1.2m~3.0m，可参考当地经验或有关规范指导确定。
1.4采用桩基础桩基是指将承台上部结构传来的荷载通过承台，由桩传到较深的坚实土层或岩层作为持力层，使基础落到含水量较稳定的土层。
这种深基础能大大减少膨胀土对建筑物的危害。
1.5采用砂包基础是指基础周围用砂包包裹，并做好防水处理。
砂包基础有利于释放土体膨胀能量，处理膨胀土地基效果显著。
2 工程实例2.1 工程概况某烧结工程，根据《工程岩土详细勘察报告书》，该场地的地质构造如下：1）场地地层按地质单元层代号分述如下：（1）①层素填土（Qml）：色泽为黄、灰黄、褐黄色，主要有一些粘性土混合10%~20%的泥灰岩风化残块组成，结构松散。
膨胀土围岩地段施工
膨胀土围岩地段施工提纲一：膨胀土围岩地段施工的概述及困难随着城市化的发展，越来越多的建筑需要建在膨胀土围岩地段上。
因其特殊的物理性质，膨胀土成为了建筑施工中一道难以跨越的坎。
本节将就膨胀土围岩地段的施工概述及其困难进行分析，帮助建筑专家了解相关知识。
在施工膨胀土围岩地段的时候，需要对土地进行充分的了解，因此需要进行现场考察、勘探、试验。
这些试验需要花费大量的时间和人力，成本较高，而且需要专业的技术人员来完成。
另外，由于膨胀土在湿润时具有明显的膨胀性，不同程度的膨胀使得土层变形、开裂，给地下施工带来一定的困难。
而且，膨胀土还会因为日夜温差的影响，形成季节性膨胀，导致建筑物的变形和损坏。
提纲二：膨胀土围岩地段的处理方法膨胀土围岩地段的处理方法包括防渗、加固、预处理、装饰等。
这些方法可以有效地解决膨胀土所带来的困难，保障建筑物的安全。
本节将重点介绍这些处理方法。
一、防渗：针对膨胀土具有较强的膨胀性和季节性膨胀特点，可以采用加固内部、分层、分段施工的方法，防止膨胀土因季节性膨胀而损坏建筑物。
针对膨胀土的渗透问题，可以采用添加渗透防护层、加强排水系统的方法。
二、加固：加固膨胀土围岩地段需要考虑到土层的承载力、侵蚀性，而且要选择合适的加固材料和加固方案。
常见的加固材料包括增强土、钢筋、支护 Structure 等。
三、预处理：对膨胀土围岩地段进行一定的预处理，可以提高地下施工的稳定性和安全性，预处理可以采用注浆、压实等方法。
四、装饰：膨胀土围岩地段需要针对膨胀土本身的特性进行装饰，以增强其美观性和防膨胀性。
提纲三：膨胀土围岩地段施工的影响因素影响膨胀土围岩地段施工的因素包括土层的物理性质、水文地质条件、周边环境等。
本节将分析这些因素对工程施工的影响。
一、土层的物理性质：地质构造与地质历史是膨胀土物理性质的主要影响因素，不同地形地貌、不同地质历史的形成条件、沉积方式、地震活动都会影响膨胀土的性质。
二、水文地质条件：地下水对膨胀土有很大的影响，当地下水位上升，膨胀土也会随之膨胀，从而给施工带来困难。
公路工程膨胀土路基施工工法
膨胀土路基施工工法一、前言膨胀土路基是工程建设中常见的一种特殊土路基，膨胀土不能直接作为路基填料，必须经过改良处理，使膨胀土的物理、化学性质发生变化，以达到降低膨胀土膨胀潜势、增加强度和提高水稳性的目的，有效防止土体边坡滑坍和变形，保证路基稳定、耐久。
中铁XX公司承建的XX高速公路有12XXm膨胀土路基，他们针对膨胀土路基施工进行了科技立项，通过大量的试验和实践，分析总结了膨胀土路基施工的特点，掌握了膨胀土路基施工工艺，快速、高效、优质地完成了施工任务，取得了较好的经济效益和社会效益，其科研成果获得局科技进步三等奖。
在施工过程中，不断总结提高，形成本工法。
二、工法特点1 膨胀土路基改良处理，缩短了土的凉晒时间，加快了施工进度，并能够降低工程成本。
2 膨胀土路基改良处理后，能够消除质量隐患，保持路基稳定。
3 膨胀土路基采用“封水法”防护措施，能够防止土体边坡滑坍和变形。
三、适用范围本工法适用于高速公路、一级公路、铁路、机场等工程的膨胀土路基施工，也可用于膨胀土路基的病害加固处理。
四、施工工艺㈠工艺原理1膨胀土的特性及分类膨胀土是一种遇水急剧膨胀，失表1 膨胀土判别及分类水则严重干缩的高塑性粘土，它含有蒙脱石及伊利石、高岭石等膨胀性矿物，具有很强的亲水性、持水性和很高的可塑性及粘聚性，工程力学性质极不稳定。
根据交通部《公路路基施工技术规范》JTJ033-95，膨胀土大致可分强、中、弱三级，见表1。
2 膨胀土的方案选择与机理分析目前我国对膨胀土地区工程设计和施工主要是换填或改良处理两种方案。
换填是膨胀土路基最简单而且有效的处理方法。
即挖除膨胀土，换填非膨胀土或砂砾土，换土深度根据膨胀土的强弱和当地的气候特点确定。
在一定深度以下的膨胀土含水量基本不受外界气候的影响，该深度和该含水量称之为该膨胀土在该地区的临界深度和临界含水量。
由于各地的气候不同，膨胀土的临界值也有所不同。
通常弱—中膨胀土换填为1.0～1.5m，强膨胀土为2m。
公路工程膨胀土路基施工技术要点分析
公路工程膨胀土路基施工技术要点分析本文主要以工程案例为切入点，对膨胀土路基施工技术进行分析，并结合笔者实践经验探寻质量控制措施。
标签：公路工程；膨胀土路基；施工技术1、工程案例某公路工程标段沿线分布广泛膨胀土，且具有同高塑性、高液限、低强度特征，直接影响路堤边坡稳定性，不能作为填筑材料。
经技术人员对施工现场勘测，路基填筑高度在5.9—6.1m之间，边坡1：1.5所处地势相对平坦。
为保证公路工程施工质量，必须对膨胀土采取改良处理措施。
在该项工程施工中土源相对紧张，在封层或改性中采用砂土材料，通过试验施工确定压实厚度，通常应小于20cm。
根据工程实际情况制定出相应施工方案，在保证工程质量前提下，尽量提高施工效率。
2、公路工程膨胀土路基施工技术2.1 前期准备工作2.1.1 施工机械配置应在充分掌握施工现场实际情况的基础上确定材料数量及规格，不仅要满足施工要求，还应当避免出现设备闲置问题。
待设备进入施工现场之后，由专门操作人员调试设备参数性能，确保其正常运行，防止后期出现机械故障。
现阶段公路工程规模大、线路长，在施工阶段还应做好设备维护及保养工作，定期检测设备使用性能，及时更换受损零件。
2.1.2 填筑土料试验首先应当勘测施工路段实际地质条件，通过土性试验确定各项参数指标，进而判断填料膨胀性，具体判定标准如表1所示。
保证填料含水量满足施工要求，根据实际情况采取晾晒或洒水处理措施。
若填料粒径过大，不仅增加后期碾压施工难度，也不利于提升路基填筑稳定性，其最大粒径不宜超过5cm。
其次进行现场生产性试验，确定松铺厚度、水泥掺用量等，确保填料均匀性。
2.2 基底处理清除干净施工范围内碎石、植被及腐殖土等杂物，回填局部坑洼地带，并适当压实，确保压实程度达到施工要求。
按照相关标准设置截水沟、排水沟，施工现场排水通畅，防止出现积水现象，对路基施工质量造成影响。
若坡度大于1：5时，在边坡部分开挖台阶，台阶宽度宜大于2m，顶面设置为内倾斜，坡度为2%—4%。
膨胀土上修建高速公路互通匝道的工程案例
期，初步测算可节省直接工程费用５００万元。
３四塘互通匝道修建实施 ３．１直接用开挖土填筑路堤 ３．１．１膨胀土作填料的试验论证
３．５万ｍ３），图２为工程施工照片。
图２主线下路堤包盖法施工
３．２匝道堑坡工程实施情况 ３．２．１挖除中间岛
Ｂ、Ｃ匝道与主线起点间夹的楔型狭长中间岛， 长２５０ ｍ，边坡最大挖高９ ｍ。按变更设计要求将 该岛挖平做成绿化区，其挖方量近５万ｍ３，挖除土 方被利用填筑主线Ｋ１７６＋１３５～Ｋ１７６＋４１０段下路 堤。中间岛挖除施工已经开始，图３即为被部分挖 除的工作现场。 ３．２．２堑坡的柔性支护
强
表面积 ｍ２／ｇ
１３０．７７
表２ 四塘第三系膨胀性风化泥岩化学性质及黏土矿物测试结果
黏土矿物相对含量／％
Ｉ／Ｓ
Ｉ
Ｋ
Ｃ
混层比 ％
蒙脱石 ％
阳离子变换量 ｍｅｑ／１００ ｇ
交换阳离子成分／（ｍｅｑ／１００ ｇ）
Ｃａ２＋
Ｍ９２＋
Ｋ＋
Ｎａ＋
５４
２２
２４
ห้องสมุดไป่ตู้
１
４５
１６．５８
１７．８６
１２．４７
４．１６
Ｏ．２３
０．７７
路堤病害机理研究ｉ－ＪＺ］．岩土工程学报，２００１，２３（４）． ［４］杨和平，郑鹏．南友路膨胀土堑坡滑坍的地质调查与
思考［Ｊ］．长沙理工大学学报，２００４，ｌ（１）：１４—１９． ［５］杨和平，章高峰．包盖法填筑膨胀土路堤的合适包边
软弱膨胀土地基处理及实例分析
颗粒组成（%） 粒径（mm） 50~20 20~5 砂
干重度γd （kN/m3）
压缩系数 a1-2 （kPa-1）
压缩模量 Es（1-2） （kPa）
电解车间全长 313.0 米，柱距 6.2 米，跨度 24.0 米，钢筋混凝土排架结构，屋架下弦 标高 16.0 米，轨顶标高 9.15 米，车间内设有标高为 2.4 米钢筋混凝土操作平台，操作荷载 50KN/m2, 两台电解铝多功能起重机及一台 20t 普通天车，多功能起重机最大轮压 Pmax 为 410KN。 3.2.1.2 地基处理方案的选择
4 结论 基础的型式很多，设计中应根据上部结构特性、工程地质、施工条件、环境条件、施工
工期、经济条件和材料市场价格等方面的因素进行综合评价，选择既适应上部结构使用要求， 又经济可行的地基处理方案。
地基处理的方法很多，但不管采用何种方法，处理后的建筑场地必须满足强度、变形、 动力稳定、透水性及特殊土地基稳定性的要求。
2 软弱膨胀土地基处理的一般原则 膨胀土地基的处理应根据当地的气候条件、地基的胀缩等级、场地的工程地质及水文地
质情况和建筑物结构类型等。结合建筑经验和施工条件，因地制宜采取治理措施。如果能够 采用换填非膨胀土或采取化学等方法，从根本上改变地基土的性质，则是根治的最好方法。 如果用桩基或深埋的办法，使基础落到含水量较稳定的土层，就能大大减少建筑物的危害； 对于上部荷重较轻的小型建（构）筑物，亦可浅埋基础但必须避免扰动下部膨胀土。
软弱膨胀土地基处理及实例分析
1 概述 膨胀土系指粘粒成分主要由强亲水性矿物组成，具有吸水膨胀和失水收缩特性的粘性
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膨胀土工程案例
膨胀土工程是指在土壤中添加化学药剂，以使土壤膨胀，从而产生一定的力量，用于地基加固、隧道支护等领域。
下面列举了十个膨胀土工程案例。
1. 基于膨胀土的地基加固
在某个城市的一座高层建筑工程中，工程师们发现地基土壤膨胀性较强，容易发生沉降。
为了避免这种情况的发生，他们采用了膨胀土工程的方法，将化学药剂注入土壤中，使其膨胀并产生一定的力量，从而增强了地基的承载能力。
2. 膨胀土在坝体防渗中的应用
在某个水利工程中，工程师们采用了膨胀土工程的方法，在坝体防渗层中加入了一定的化学药剂，使土壤膨胀并填满了坝体中的裂缝和孔隙，从而有效地提高了坝体的防渗性能。
3. 膨胀土在隧道支护中的应用
在某个隧道工程中，由于隧道地质条件较差，存在较大的土体膨胀性，因此工程师们采用了膨胀土工程的方法，将化学药剂注入土壤中，使其膨胀并产生一定的力量，从而加强了隧道的支护效果。
4. 膨胀土在地铁隧道工程中的应用
在某个地铁隧道工程中，由于隧道地质条件较差，存在较大的土体膨胀性，因此工程师们采用了膨胀土工程的方法，将化学药剂注入土壤中，使其膨胀并产生一定的力量，从而有效地加强了隧道的支护效果。
5. 膨胀土在桥梁基础工程中的应用
在某个桥梁基础工程中，由于地质条件较差，土壤存在较大的膨胀性，因此工程师们采用了膨胀土工程的方法，将化学药剂注入土壤中，使其膨胀并产生一定的力量，从而增强了桥梁基础的承载能力。
6. 膨胀土在海洋工程中的应用
在某个海洋工程中，由于地质条件较差，土壤存在较大的膨胀性，因此工程师们采用了膨胀土工程的方法，在海底土壤中注入了化学药剂，使其膨胀并产生一定的力量，从而增强了海洋工程的承载能力。
7. 膨胀土在地下管道隧道工程中的应用
在某个地下管道隧道工程中，由于隧道地质条件较差，存在较大的土体膨胀性，因此工程师们采用了膨胀土工程的方法，将化学药剂注入土壤中，使其膨胀并产生一定的力量，从而加强了地下管道的支护效果。
8. 膨胀土在道路工程中的应用
在某个道路工程中，由于地质条件较差，土壤存在较大的膨胀性，因此工程师们采用了膨胀土工程的方法，在路面下部注入了化学药剂，使其膨胀并产生一定的力量，从而增强了道路的承载能力。
9. 膨胀土在地铁车站工程中的应用
在某个地铁车站工程中，由于地质条件较差，土壤存在较大的膨胀性，因此工程师们采用了膨胀土工程的方法，在车站地面下部注入了化学药剂，使其膨胀并产生一定的力量，从而增强了车站的承载能力。
10. 膨胀土在堡坝工程中的应用
在某个堡坝工程中，由于地质条件较差，土壤存在较大的膨胀性，因此工程师们采用了膨胀土工程的方法，在堡坝地基中注入了化学药剂，使其膨胀并产生一定的力量，从而增强了堡坝的承载能力。