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淺談安康膨脹土上的房屋建筑
江蘇邗建集團(tuán)有限公司 吳正衛(wèi) 2013/10/25 16:32:03
摘要：膨脹土的特點容易對建筑永久性的危害，結(jié)合安康地區(qū)膨脹土的特點，聯(lián)系實際工程實踐的成果，總結(jié)出在安康地區(qū)膨脹土上房屋建筑施工時先期應(yīng)該進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃布局、地基處理過程中要控制底土的侵入、施工過程中注重細(xì)節(jié)管理，當(dāng)然在使用過程中還應(yīng)該注意發(fā)現(xiàn)檢查生活用水和雨水有無滲漏，及時處理，這樣就可保證每棟建筑安全穩(wěn)固。
關(guān)鍵詞：膨脹土，方法，治理措施、效果
膨脹土指的是具有吸水后膨脹顯著、失水后收縮顯著特性的高液限粘土，晴天變成鐵、雨天變成“橡皮泥”。安康地區(qū)的膨脹土礦物組成以伊利石、蒙脫石為主，夾少量的高嶺石，這些親水性的粘土礦物遇水膨脹，失水收縮，具有明顯的脹縮性、多裂隙性、超固結(jié)性，以及強度減弱性。安康屬涼亞熱帶氣候，春秋多雨而夏季干旱，冬少雨雪，年平均降雨量在800毫米左右較集中，干旱度在1.4~1.8之間；在實際房屋建筑過程中容易造成沉陷、溜塌、縱裂、坍塌等事故，已構(gòu)成典型的地質(zhì)災(zāi)害，而且這種破壞作用具有多次反復(fù)性和長期潛在危害性，在安康地區(qū)有人稱它為“工程中的癌癥”。
一、膨脹土的特點
治理膨脹土，確保工程安全與質(zhì)量一直困擾著工程界，是世界公認(rèn)的重大技術(shù)難題，要治理膨脹土，首先要了解的性質(zhì)和構(gòu)成。膨脹土按粘土礦物分類，可以歸納為兩大類：一類以蒙脫石為主，另一類以伊利石土和高嶺土為主。安康地區(qū)的膨脹土黏土礦物成分以伊蒙混合層為主、并含有蒙脫石，伊利石和高嶺土則發(fā)生有限的膨脹，蒙脫石粘土在含水量增加時出現(xiàn)膨脹，在安康地區(qū)，人們對這種土的評語是“硬得象石頭”。膨脹土的性質(zhì)及對建筑的危害膨脹土是一種由強親水性礦物質(zhì)組成具有吸水膨脹和失水收縮特性的黏性土，土的細(xì)顆粒含量較高，具有明顯的濕脹干縮效應(yīng)，遇水時土體即膨脹隆起，產(chǎn)生很大的上舉力；失水時土體即收縮下沉。當(dāng)房屋建筑坐落在膨脹土地基上，地基受到水分的侵害時，由于膨脹土自身的性質(zhì)，經(jīng)常引起建筑物的升降、位移或傾斜，且往往成群出現(xiàn)，尤以低層平房嚴(yán)重，危害性很大，裂縫特征有外墻垂直裂縫，端部斜向裂縫和窗臺下水平裂縫，內(nèi)、外山墻對稱或不對稱的倒八字形裂縫等；地坪則出現(xiàn)縱向長條和網(wǎng)格狀的裂縫。原安康火車站候車站房發(fā)生的結(jié)構(gòu)裂縫、地面隆起、下陷就是典型的膨脹土危害，不能滿足安全使用，結(jié)果報廢拆除。膨脹土的變化除了土的膨脹與收縮特性這兩個內(nèi)在的因素外，壓力與含水量的變化則是兩個非常重要的外在因素，準(zhǔn)確地了解膨脹土的特性及變化的條件，就有可能估計到建造在這個地基上的路基及構(gòu)造物將會產(chǎn)生怎樣的變形，從而采取相應(yīng)的地基處理措施。
二、膨脹土的原因分析
在安康地區(qū)，膨脹土對建筑的危害較大，建造在膨脹土上的地板，在雨季來臨時，由于土中含水量增加引起的地板翹起開裂屢見不鮮。而引起膨脹土發(fā)生變化的條件：1、含水量當(dāng)粘土的含水量發(fā)生變化，立即就會產(chǎn)生垂直和水平兩個方向的體積膨脹，含水量的輕微變化，僅1%~2%的量值，就足以引起有害的膨脹，如果其含水量保持不變，則不會有體積變化，在工程施工中，建造在含水量保持不變的粘土上的構(gòu)造物不會遭受由膨脹而引起的破壞。2、干容重是指粘土的干容重與其天然含水量是息息相關(guān)的，干容重是膨脹土的另一重要指標(biāo)γ=18.0KN/m³的粘土，通常顯示很高的膨脹潛勢，這表明著粘土將不可避免地出現(xiàn)膨脹問題。3、物理性質(zhì)及力學(xué)性質(zhì)，在工程地質(zhì)中粘土的膨脹現(xiàn)象很普遍，我們通過土工實驗得出粘土的力學(xué)指標(biāo)，以供土質(zhì)力學(xué)上的計算。通常對膨脹土的力學(xué)分析，主要是對其膨脹潛勢和膨脹壓力的研究后得出的，通常狀態(tài)下很干的粘土表示有危險，這類粘土能吸收很多的水，其結(jié)果是對結(jié)構(gòu)物發(fā)生破壞性膨脹；反之比較潮濕的粘土，由于大部分膨脹已經(jīng)完成，進(jìn)一步膨脹將不會很大，但應(yīng)注意的是潮濕的粘土，在水位下降或其它的條件變化時，可能變干顯示的收縮性也不可低估。
三、處理方法
我公司在安康地區(qū)有一施工項目位于江北黃溝路，地面自然坡度在5°~15°，屬下更新世湖沖積膨脹上地層，按其工程地質(zhì)性質(zhì)屬Ⅲ類若膨脹土，針對該小區(qū)的膨脹土的性質(zhì)，我們具體采取了以下防治措施：
1、科學(xué)的樓位布局
根據(jù)坡地的特點，進(jìn)行樓房布置，盡量減少土方的大挖大填。房屋盡可能短，一般兩個單元，最多三個單元，避免房屋過長，造成地基基礎(chǔ)過于復(fù)雜，難以處理。房屋的基礎(chǔ)采用條形基礎(chǔ)坐落在樁基礎(chǔ)上，從而將房屋荷載直接傳遞到膨脹土下面的土層，房屋以板式樓為主，結(jié)構(gòu)簡單，便于選擇地形。
2、建筑區(qū)域內(nèi)場地治理
房屋建筑打破了建筑區(qū)原有的自然平衡條件，人群的活動增加了需要解決的新的平衡因素，只有通過環(huán)境工程的實施，才能使其達(dá)到新的平衡，以確保建筑物的安全和正常使用，我們采取以毛石擋土墻為主，構(gòu)建導(dǎo)流排水系統(tǒng)相（未完，下一頁）
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