子母鐘

[拼音]:shixianxing huangtu diji

[英文]:collapsible loess

凡是具有遇水下沉特性的黃土,稱為溼陷性黃土。由溼陷性黃土構成的地基,稱為溼陷性黃土地基。

黃土是在乾旱氣候條件下形成的特種土,一般為淺黃、灰黃或黃褐色,具有目視可見的大孔和垂直節理。在中國,黃土主要分佈在北緯30°~48°間自西而東的條形地帶上,面積約64萬平方公里。其中山西、陝西、甘肅等省,是典型的黃土分佈區,分佈面積廣,厚度大,各個地質時期形成的黃土地層俱全。黃土的厚度各地不一,從數米至數十米,甚至一、二百米。

黃土地基的溼陷對建築物的危害十分嚴重。地基溼陷的原因很多,如:貯水構築物或輸水管道漏水;工業或生活用水排放不當;大氣降水滲入和積聚以及地下水位上升等。這些原因所造成的建築物地基的溼陷變形往往是不均勻的,屬於失穩型的地基變形,一般在一兩天內就可能產生20~30釐米的變形量。這種數量大、速度快、而又不均勻的地基變形正是建築物所難以適應的,往往會造成水塔、煙囪等高聳構築物嚴重傾斜,房屋牆身破壞,樑、柱等承重結構開裂,以及機器基礎傾斜等惡果。

黃土的工程性質

黃土的溼陷性

用溼陷係數δs判定,它是在給定的壓力下,由浸水所造成的相對變形值。圖為溼陷係數與不同壓力的關係曲線,ɑ點為特徵點,ɑ點前的0ɑ段為土樣受水後的增溼壓縮階段,ab段則為土的溼陷階段。當溼陷係數大於ɑ點所對應的[δs]時即出現溼陷。統計研究得出的[δs]值在0.01~0.02之間。ɑ點對應的壓力 Psh稱為溼陷起始壓力,它是黃土發生溼陷的臨界壓力。土的自重壓力大於起始壓力而產生的溼陷,稱為自重溼陷。土的自重壓力加上建築物的附加壓力後而產生的溼陷,稱為非自重溼陷。劃分這兩類溼陷性黃土地基,一般採用現場試坑浸水的方法。當實測溼陷量大於7釐米時,即定為自重溼陷性黃土地基;在沒有現場試驗條件時,也可根據室內試驗並結合當地的建築經驗確定。

溼陷性黃土地基分級

無論是自重溼陷黃土地基,還是非自重溼陷黃土地基,其溼陷性的嚴重危害程度都決定於地基中溼陷性土層的厚度、部位和溼陷係數的大小。現行規範以Δs=Σδsh計算的溼陷量來評價地基的溼陷程度,式中h、δs為某層土的厚度和溼陷係數。根據溼陷量的大小,將自重溼陷性黃土地基和非自重溼陷性黃土地基各分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級,作為地基設計及處理的依據。

黃土地基設計

在溼陷性黃土地基上進行建築時,必須弄清地基的溼陷型別和溼陷程度。對於非自重溼陷性黃土地基,設計時可將建築物的荷載與上覆土重之和控制在溼陷起始壓力以內,這樣可以使建築物地基遇水時不致產生溼陷。當溼陷起始壓力過小而難以滿足上述要求時,或者在自重溼陷性黃土地基上進行建築時,則要根據建築物的重要性和地基的溼陷等級採取相應的地基處理、防水和結構等措施。

地基處理措施

(1)處理全部溼陷性土層,採用樁基將建築物的荷重支撐在下部非溼陷性土層的地基上,這種方法適用於重要的建築物或溼陷性黃土層較薄的場地;

(2)處理一定深度內溼陷性土層,採用夯、壓、擠密或換土的方法消除一定深度內土層的溼陷性,使剩餘的溼陷量達到不致危害建築物安全使用的程度。

防水措施

防止或減少建築物地基受水浸溼的防護措施。如使貯水構築物和輸水管道離開建築物一定距離,以免漏水殃及建築物地基;或增設防止漏水和檢查漏水的專門設施等。

結構措施

減少建築物不均勻沉降和使建築物能適應地基區域性溼陷變形的措施,如選用適宜的上部結構和基礎型式,以加強結構的整體性和空間剛度;使構件連線處有足夠的支承長度;以及使建築物預留適應地基變形的淨空以減少區域性溼陷所造成的危害等。