地基土分级胀缩变形量计算表
膨胀土的膨胀系数、收缩系数求解及应用
·线路/路基·收稿日期：20050429作者简介：漆宝瑞（1955—），男，高级工程师，1981年毕业于兰州铁道学院铁道工程专业，工学学士；2002年毕业于西南交通大学铁道工程专业，工程硕士。
膨胀土的膨胀系数、收缩系数求解及应用漆宝瑞，秦小林（铁道第二勘察设计院，成都 610031）摘 要：从研究膨胀率、收缩率与含水量的关系出发，提出了膨胀系款、收缩系数的概念并研究了其性质。
研究结果表明，膨胀系数、收缩系数是能充分表征膨胀土胀缩变形能力且不随含水量变化而变化的指标，它可用作膨胀土判别分类的指标和膨胀土地基的胀缩变形量计算。
关键词：膨胀土；膨胀率；收缩率；膨胀系数；收缩系数；地基变形量中图分类号：U213.1+4 文献标识码：B 文章编号：10042954（2005）06001103Derivation and Application on Expansion Coefficient and Con-traction Coefficient of Expansion Soil Qi Baorui ，Qin XiaolinAbstract This paper ，from the relationship of the expansion rate ，contraction rate and water content ，set forth the concept and Expan-sion Coefficient and Contraction Coefficient and researched its char-acteristics.The study results shown that the Expansion Coefficient and Contraction Coefficient are the index to indicate fully the ex-pansion-contraction and deformation capacity of the expansion soil and they will be not change with the variety of water content ，and they can be able to apply as index for the differentiate and classifi-cation of the expansion soil and as calculation for the expansion-contraction and deformation quantity of the expansion soil founda-tion.Keywords Expansion soil ；Expansion rate ；Contraction rate ；Ex-pansion coefficient ；Contraction coefficient ；Deformation quantity of ground foundationAuthor ’s address The 2nd Railway Survey and Design Institute ，Chengdu 6100311 概述膨胀土是土中黏土矿物主要由亲水矿物组成，具有吸水膨胀、软化、崩解和失水急剧收缩，并能产生往复变形的特殊黏土。
地基沉降计算表格
地基沉降计算表格地基沉降是指地面由于土壤的沉降而产生的变形。
它是土壤力学中一个重要的研究内容，对于建筑结构的安全和稳定性具有重要影响。
地基沉降计算是土木工程中的关键环节，通过预测地基沉降的大小和速度，可以合理设计建筑结构，确保其在使用寿命内不会遭受损坏。
地基沉降的计算主要依赖于土壤的特性和压缩性，其中包括土壤的黏性和可压缩性。
一般而言，黏性土壤的沉降较大，而砂质土壤的沉降较小。
土壤的可压缩性越大，沉降越明显。
为了准确计算地基沉降，需要了解土壤的物理性质和力学性质，并且进行相应的试验和研究。
1.土壤调查和试验：首先需要进行地质勘探和钻探，获取土壤的实际情况和特性。
从钻孔中获取的土壤样本可以进行实验室试验，测定土壤的黏性、可压缩性和保水性等指标。
2.地基承载力计算：在进行地基沉降计算之前，需要确定地基的承载力。
根据土壤试验结果和地基设计参数，计算地基的承载力，确保地基在承受荷载时不会产生沉降。
3.沉降计算方法选择：根据实际情况和计算要求，选择适合的沉降计算方法。
常见的方法有一维沉降计算、二维沉降计算和三维沉降计算等，根据具体情况选择合适的方法。
4.沉降计算参数确定：在进行沉降计算时，需要确定一些重要的参数，如黏性系数、可压缩系数和排水系数等。
这些参数可以通过实验室试验或现场试验进行测定，并根据实测数据进行修正。
5.沉降计算公式应用：根据所选的计算方法和参数，使用相应的沉降计算公式进行计算。
常用的公式有点负荷沉降计算公式、均布荷载沉降计算公式和差异沉降计算公式等。
根据具体情况，选择合适的公式进行计算。
6.结果分析和调整：根据计算结果进行分析，评估地基沉降的大小和速度。
如果发现地基沉降超过设计要求或安全范围，需要进行调整和改进，如采取加固措施、改变荷载方式或调整地基结构等。
总之，地基沉降计算是土木工程中的重要环节，对于建筑结构的安全和稳定性具有重要影响。
通过科学合理的计算方法和参数选择，可以准确预测地基沉降的大小和速度，从而确保建筑结构的设计和使用安全。
_特殊土地基
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
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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。
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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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分布
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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)
膨胀土
（4）建筑物周围的阔叶树
在炎热和干早地区，建筑物周围 的阔叶树(特别是不落叶的桉树)对建 筑物的胀缩变形造成不利影响。尤其 在旱季，当无地下水或地表水补给时， 由于树根的吸水作用，会使土中的含 水量减少，更加剧了地基上的干缩变 形，使近旁有成排树木的房屋产生裂 缝。
工程地质学
（5）局部渗水的影响
2）外纵墙下端呈水平裂缝，基础向外扭转，墙体上部内倾。 图4－44为合肥某校宿舍楼，二层砖木结构，1956年建成到 1962年由于外墙基土逐渐失水收缩，在外纵墙上出现了一只手能 插进去的水平裂缝，墙面外倾最大达1.5cm，裂缝延伸约24m，内 外墙接头处拉开达3.5cm。 3）房屋角端裂缝严重。而且常伴随着一定的水平位移和转 动。 这种特征裂缝的形成，主要是因为基础埋置过浅，而墙角部 位基土两面与大气接触，土中水分蒸发较大，地基收缩变形远比 墙体中间部位剧烈的缘故。 4)地坪多出现平行于外纵墙的通长裂缝。 这种裂缝的特点 是，靠近外墙者宽，离外墙较远的变窄，再远则不出现裂缝。这 种裂缝大小与外墙距离有关的现象，显然，是因外墙基土体收缩
2）低、轻房屋最易破坏，四层楼损坏 者是极个别的；
在同一建筑范围，破坏变形大小与荷载 分布无关，而是受地基胀缩变形条件控制， 往往在相同荷载部位产生很大的差异变形；
3）建筑物裂缝具有随季节变化而往复 伸缩的性质。
工程地质学
（2）按建筑物裂缝部位与形态特征(以外墙地基失水收缩为 例)表现为：
1）山墙、内墙呈“倒八字”的对称或不对称裂缝及垂直裂 缝。
工程地质学
（2）粘粒的含量
由于粘土颗粒细小，比面积 大，因而且有很大的表面能，对 水分子和水中阳离子的吸附能力 强。因此，土中粘粒含量众多， 则土的胀缩性愈强。
地基基础工程设计第七章特殊土地基_详细
自由膨胀率 /%ef
<65% <90% ≥90%
膨胀潜势 弱 中 强
• 自由膨胀率/%膨胀潜势40%≤<65%弱65%≤<90%中≥90%强
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膨胀土的胀缩等级
膨胀土地基评价，应根据地基的膨胀、收缩变形对低层 砖混房屋的影响程度进行。地基的胀缩等级可按表7-2分 为三级。计算分级变形量时，膨胀率的压力取50kPa。
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膨胀土地基评价
• 进行膨胀土场地的评价，应查明建筑场地内膨胀土的分布及地形地貌 条件，根据工程地质特征及土的自由膨胀率等指标综合评价，必要时 尚应进行土的矿物成份鉴定及其他试验。
• 1．膨胀土的判别 • 我国目前采用综合的判别方法，也即根据现场的工程地质特征、土的
自由膨胀率和建筑物的破坏特征三部分来综合判定，其中前两者是用 来判别是否是膨胀土的主要依据，但又不是惟一因素。按《膨胀土地 区建筑技术规范》（GBJ112-87）规定：具有下列工程地质特征的场 地，且自由膨胀率大于或等于40%的土，应判定为膨胀土： • 1）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； • 2）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； • 3）常见浅层塑性滑坡、地裂，新开挖坑（槽）壁易发生坍塌等； • 4）建筑物裂缝随气候变化而张开和闭合。
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7.2 湿陷性黄土地基
黄土的特征与分布
湿陷性黄土是黄土的一种，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，发生显著的湿陷变形，强度也随之降低的，称为湿陷性 黄土。湿陷性黄土分为自重湿陷性和非自重湿陷性两种。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。湿陷性黄土地基的湿陷特性，对建筑物存在不同程度的危害，使 建筑物大幅度沉降、坼裂、倾斜甚至严重影响其安全和正常使用。
特殊土地基
第8章 特殊土地基
8.2 软土地基
软土(soft soil)：系指天然孔隙比大于或等于1.0，天然 软土(soft soil)：系指天然孔隙比大于或等于1.0， 1.0
含水量大于液限，并且具有灵敏结构性的细粒土。包括淤泥、 含水量大于液限，并且具有灵敏结构性的细粒土。包括淤泥、 淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。 淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。
第8章 特殊土地基
结构措施
①膨胀土地区宜建造3层以上的高层房屋以加大基底压 膨胀土地区宜建造 层以上的高层房屋以加大基底压 力，防止膨胀变形 ②较均匀的弱膨胀土地基可采用条形基础，若基础埋深 较均匀的弱膨胀土地基可采用条形基础， 较大或条基基底压力较小时，宜采用墩基； 较大或条基基底压力较小时，宜采用墩基； ③承重砌体结构可采用实心砖墙。 承重砌体结构可采用实心砖墙。 ④基础底部和房屋顶层宜设置圈梁 ⑤钢和钢筋混凝土排架结构、山墙和内隔墙应采用与柱 钢和钢筋混凝土排架结构、 基相同的基础型式；围护墙应砌置在基础梁上， 基相同的基础型式；围护墙应砌置在基础梁上，基础梁 底与地面之间宜留有10cm左右的空隙。 左右的空隙。 底与地面之间宜留有 左右的空隙
第8章 特殊土地基
一、黄土湿陷变形特性
黄土的湿陷变形： 黄土的湿陷变形：是指黄土受水湿陷后所引起的一种急 附加变形。 剧、大量的 附加变形。 黄土地基变形，一般包括两部分： 黄土地基变形，一般包括两部分： ※压缩变形：是指地基处于天然含水量时，由建筑 压缩变形：是指地基处于天然含水量时， 压缩变形 物荷载所引起的变形。 物荷载所引起的变形。 ※湿陷变形：是指当压缩变形尚未稳定或稳定以后， 湿陷变形：是指当压缩变形尚未稳定或稳定以后， 湿陷变形 建筑物荷载不变， 建筑物荷载不变， 而地基由于受水浸湿所引起的附 加变形。 加变形。
膨胀土的判别方法
膨胀土的判别方法工程中，把膨胀土误认为非膨胀土，等于给工程建筑物埋下祸根，为建筑物产生病害埋下隐患；反之，如果把非膨胀土错划为膨胀土，则需要采取措施进行处理，必将加大工程投资。
前者造成重大工程事故，后者造成不必要的人、财、物的极大浪费，都会造成巨大损失。
膨胀土判别的目的是正确合理划分膨胀土与非膨胀土的界限，将膨胀土与非膨胀土区别开来。
膨胀土的判别标准，国内外尚不统一，各行业亦不统一，根据多年来工程实践中的经验总结和工程地质特征，采用现场定性和室内试验指标相结合的方法判别较为合理。
在工程中大多采用自由膨胀率与其他指标相配合的判别方法，自由膨胀率是以一定体积的扰动风干土，在水中增加的体积与原有体积的百分比来表示的土的膨胀性，采用自由膨胀率的缺点是忽略了土的结构性。
（一）膨胀土胀缩性评判指标研究表明，膨胀土的矿物成分、交换阳离子成分和微观结构特性是造成膨胀土胀缩的必要条件。
但测定这些指标需要特殊的试验方法和设备，对试验技术人员的要求也很高，所以不适用于工程上对膨胀土的判别和分类。
工程上通常用直接或间接反映膨胀特性的指标来进行评判。
直接反映胀缩性的指标有自由膨胀率、胀缩总率等，间接反映胀缩性的包括液限、塑限、塑性指数、黏粒含量等。
这些指标与膨胀土的胀缩潜势都有一定的相关性。
（1）界限含水率：反映土粒与水相互作用的灵敏指标之一，在一定程度上反映了土的亲水性能。
它与土的颗粒组成、黏土矿物成分、阳离子交换性能、土的分散度和比表面积，以及水溶液的性质等有着十分密切的关系。
对于工程具有实用意义的通常有液限、塑限、缩限三个定量指标。
一般来说，膨胀土是具有高塑性、高收缩性的黏性土，液限愈高，缩限愈低，则土的胀缩潜势就愈大。
（2）塑性指数：土的胀缩性能是由于土粒与水作用所形成的结合水变化的结果。
影响土的膨胀与收缩性能的主要是浓差渗透吸附结合水，而浓差渗透吸附结合水的数量大致可近似地用塑性指数来表示，其变化幅度主要取决于液限的高低。
土力学_柳厚祥_第五章土的压缩性与沉降计算
第五章 土的压缩性与沉降计算§ 5.1 基本概念一、地基土在上部结构荷载作用下产生应力和变形⎩⎨⎧→→形状变形（剪破）体积变形（不破坏）zx yz xy z y x τττσσσ,,,,地基的竖直方向变形即为沉降三相土受力后的变形包括⎩⎨⎧排出土孔隙中的水和空气的，相互挤紧）土颗粒压缩（重新排列土体积减小的过程土体压缩性：指的是在压力作用下体积减小过程的特性，包括两个方面：1． 1． 压缩变形量的绝对大小（沉降量大） 2． 2． 压缩变形随时间的变化（固结问题）一、一、 工程意义地基的沉降有均匀沉降与不均匀沉降1． 1． 均匀沉降对路桥工程的上部结构危害较小，但过量的 均匀沉降也会导致路面标高的降低，桥下净空的减小而影响正常的使用。
2． 2． 不均匀沉降则会造成路堤的开裂，路面不平，超静定结构，桥梁产生较大的附加应力等工程问题，甚至影响其正常使用。
沉降计算是地基基础验算的重要内容，也是土力学的重要课题之一§5.2 研究土体压缩性的方法及变形指标一、一、 压缩试验与压缩性规律土体积的变小是孔隙体积变小的结果，研究土的压缩性大小及其特征的室内试验方法称为压缩试验。
对一般工程情况来说，或在压缩土层厚度比荷载面宽度小很多的情况下常用侧限压缩试验来研究土的压缩性。
试验室用以进行土的侧限压缩试验的仪器称为压缩仪（固结仪），如图5-1 所示 透水石以便土中水的排出传压活塞向土样施加压力。
由于环刀所限，增压或减压是土样只能在铅直方向产生压缩或回胀，而不可能产生侧向变形，故称为侧限压缩试验。
试验采用压缩仪进行压缩试验是研究土的压缩性最基本的方法，有上述已知，试样土粒本身体积是假定不变的，即()112211211,11,e h he e h e h v v s s +∆=∆+=+=，因此，试样在各级压力pi 作用下的变形，常用孔隙比e 的变化来表示。
（一）e-p 曲线的表示方法如右图所示е0a 曲线为压缩曲线 ab 曲线为减压曲线 ba’为才压缩曲线当在压的压力超过试样所曾经受过的最大压力后，其e-p 曲线很快就和压缩曲线的延长线重合如图a’c 所示。