五土工结构.docx

五土工结构.docx

《五土工结构.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《五土工结构.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

五土工结构

五、土工结构、边坡、基坑与地下工程

5.1压实填土的质量主要控制哪些指标？

答：

根据《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）规定：

压实填土地基质量主要控制压缩系数λc和含水量（Wopt2%）其值如下：

压实填土地基质量控制值表1

结构类型

填土部位

压实系数λc

控制含水量（%）

砌体承重结构

和框架结构

在地基主要受力层范围内

>0.96

Wop±2

在地基主要受力层范围以下

0.93~0.96

排架结构

在地基主要受力层范围内

0.94~0.97

在地基主要受力层范围以下

0.91~0.93

注：

压实系数为土的控制干密度，ρd与最大干密度ρdmax的比值，Wop为最优含水量，以百分数表示。

《公路路基设计规范》对路基压实填土做出如下规定：

1高速公路、一级公路路基填料最小强度和填料最大粒径应符合表2的规定，其它等级公路可参照表2采用。

表2

项目分类

路基底面

以下深度

（cm）

填料最小强度（CBR）（%）

块料最大粒径

（cm）

高速公路、

一级公路

其它等级

公路

填

方

路

基

上路床

下路床

上路堤

下路堤

0~30

30~80

80~150

150以下

8

5

4

3

6

4

3

2

10

10

15

15

零填及路堑路床

0~30

8

6

10

注：

①当路床填料CBR值达不到表列要求时，可采取掺石灰或其它稳定材料处理。

②其它公路辅筑高级路面时，应采用高速公路、一级公路的规定值。

③粗粒土（填石）填料的最大粒径，不应超压实层厚度的2/3。

2压实与压实度

1填方路基应分层铺筑，均匀压实。

路基压实度应符合表3的规定。

路基压实度（重型）表3

填挖类型

路基底面以下深度（cm）

压实度（%）

高速公路、一级公路

其它等级公路

填方路基

上路床

0~30

≥95

≥93

下路床

30~80

≥95

≥93

上路堤

80~150

≥93

≥90

下路堤

150以下

≥90

≥90

零填及路堑路床

0~30

≥95

≥93

注：

①表列数值系按《公路土工试验规程》重型击实试验法求得的最大干密度的压实度。

②当其它等级公路修建高级路面时，其压实度应采用高速公路、一级公路的规定值；

③特殊干旱或特殊潮湿地区，压实度标准可根据试验路资料确定或较表列数值降低2~3个百分点。

（2）填方路基与构造物衔接时，路基压实度应符合表3的规定。

（3）填石路基的压实要求，应符合《公路路基施工技术规范》规定或通过试验确定。

（4）天然稠度小于1.1、液限大于40、塑性指数大于18的粘质土，用作高速公路、一级公路和二级公路上路床的填料时，应采用各种措施使其压实度达到表3中的规定；上述土用于下路床及上、下路堤的填料时，当进行处治或采用重型压实标准确有困难时，可采用轻型压实标准，其压实度不低于表4的规定。

路基压实度（轻型）表4

填挖类型

路基底面以下深度（cm）

压实度（%）

高速公路、一级公路

其它等级公路

填方路基

上路床

0~30

—

≥95

下路床

30~80

≥98

≥95

上路堤

80~150

≥95

≥90

下路堤

>150

≥90

≥90

零填及路堑路床

0~30

—

≥95

注：

①表列数值系按《公路土工试验规程》轻型击实试验法求得的最大干密度的压实度。

《铁路路基设计规范》（TB10001-99）第6.2.1条规定：

基床以下部位填料的压实度，对细粒土和粗粒土中的黏砂、粉砂，应采用压实系数或地基系数作为控制指标；对粗粒土（黏砂、粉砂除外），应采用相对密度或地基系数作为控制指标；对碎石类土和块石类混合料，应采用地基系数作为控制指标。

其值不应小于表5的规定值。

基床以下部位填料的压实度表5

填筑

部位

填料类别

铁路等级

压实指标

细粒土和黏砂、粉砂

细砂、中砂、粗砂、砾砂

砾石类

碎石类

块石类

混合料

ⅠⅡ级

Ⅲ级

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级

不浸水部分

压实系数kh

0.86

0.81

—

—

—

—

地基系数k30（MPa/cm）

0.7

0.6

0.7

0.8

0.8

1.0

相对密度Dr

—

—

0.65

0.65

—

—

浸水部分及桥涵缺口

压实系数kh

0.89

0.86

—

—

—

—

地基系数k30（MPa/cm）

0.8

0.7

0.8

1.0

1.0

1.2

相对密度Dr

—

—

0.7

0.7

—

—

5.2压实填土的最优含水量与最大干密度宜用什么方法确定？

答：

压实填土的最大干密度和最优含水量应采用击实试验确定（请参阅击实试验的有关内容）。

5.3利用压实填土作地基时，对填料有哪些要求？

答：

《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）第6.3.4条规定，利用压实填土作地基时，不得使用淤泥、耕土、冻土、膨胀性土以及有机物含量大于8%的土作填料；当填粒内含有碎石土时，其粒径不宜大于200mm。

若填料的主要成分为易风化的碎石土时，应加强地面排水和表面覆盖等措施。

《公路路基规范》（JTJ013-95）第3.3.1.1~3.3.1.3规定：

①填方路基宜选用级配较好的粗粒土作为填料。

砾（角砾）类土、砂类土应优先选作路床填料，土质较差的细粒土可填于路堤底部。

用不同填料填筑路基时，应分层填筑，每一水平层均应采用同类填料。

②泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土及易溶盐超过允许限量的土，不得直接用于填筑路基。

冰冻地区上路床及浸水部分的路堤不应直接采用粉质土填筑。

强风化岩石及浸水后容易崩解的岩石不宜作为浸水部分路堤填料。

细粒土作填料，当土的含水量超过最佳含水量两个百分点以上时，应采取晾晒或掺入石灰、固化材料等技术措施进行处理。

③桥涵台背和挡土墙墙背填料，应优先选用内摩擦角值较大的砾（角砾）类土、砂类土填筑。

《铁路路基设计规范》（TB10001-99）:

①路填基床以下部位填料，宜选用A、B、C组填料，当选用D组填料时应采取加固或改良措施。

②路堤浸水部位的填料，宜选用渗水土填料，当采用细砂、粉砂作填料时，应采取措施防止振动液化。

附：

按填料性质及适用性分为下列五组（岩块、粗粒土和细粒土的分类见附录C）

A组——优质填料。

包括硬块石，级配良好和细粒土含量小于15%的漂石土、卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土、砾砂、粗砂、中砂。

B组——良好填料。

包括不易风化的软块石（胶结物为硅质或钙质），级配不良的漂石土、卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土、砾砂、粗砂、中砂，细粒土含量在15%~30%的漂石土、卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土和细砂、黏砂、砂粉土、砂黏土。

C组——一般填料。

包括易风化的软块石（胶结物为泥质），细粒土含量在30%以上的漂石土、卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土和粉砂、粉土、粉黏土。

D组——不宜使用的差质填料。

包括强风化及全风化的软块石、黏粉土和黏土。

E组——严禁使用的劣质填料。

包括有机土。

5.4影响边坡稳定性的主要因素有哪些？

对各种不同的边坡（粘性土、碎石土、黄土、填土、岩石）在分析其稳定性时，应各自特别注意哪些因素？

答：

影响边坡稳定性的主要因素有（工程地质手册P559~P560）。

1岩土的性质：

包括岩土的坚硬（密实）程度、抗风化和抗软化能力，抗剪强度，颗粒大小、形状以及透水性能等。

2岩层结构及构造：

包括节理、劈理、裂隙的发育程度及分布规律，结构面胶结情况以及软弱面、破碎带的分布与斜坡的相互关系，下伏岩土面的形态和坡向、坡度等。

3水文地质条件：

地下水埋藏条件，流动、潜蚀情况以及动态变化等。

4风化作用：

风化作用对斜坡的影响为：

（1）风化作用使岩土的强度减弱，裂隙增加，影响斜坡的形状和坡度，使地面水易于侵入，改变地下水的动态等。

（2）沿裂隙风化时，可使岩土体脱落或沿斜坡崩塌、堆积、滑移等。

5气候作用：

岩土风化速度、风化层厚度以及岩石风化后的机械变化和化学变化（矿物成分的改变），均与气候有关。

6地震作用：

地震作用除了岩土体受到地震加速度的作用而增加下滑力外，在地震作用下，岩土中的孔隙水压力增加和岩土体强度降低都对斜坡的稳定不利。

7地貌因素：

斜坡的高度、坡度和形态是影响斜坡稳定性的重要因素。

8其他因素：

如水文以及人为活动等。

斜坡稳定性因素的分析

1粘性土类斜坡：

均一的粘性土类斜坡的稳定性，主要决定于粘性土的性质（密度、湿化性、抗剪强度）、地下水及地表水的活动。

当为双层或多层结构时，还决定于层面的性质和软弱夹层的分布情况。

当有裂隙存在时，裂隙的分布规律和发良程度，对斜坡稳定也有影响。

2碎石类斜坡：

其稳定性取决于碎石粒径大小的和形态，胶结情况和密实程度。

在山区碎石类土一般均含有粘性土或粘性土夹层，其稳定性主要取决于粘性土性质与地下水活动情况。

当粘性土或碎石类土与其基岩接触构成斜坡时，其稳定性决定于接触面的形状、坡度大小、地下水在接触面的活动以及基岩面的风化情况。

3黄土类斜坡：

其稳定性取决于土层的密实程度和地层年代、成因，不同时期黄土的接触情况，地形地貌和水文地质条件，黄土本身陷穴、裂隙发育程度，主要力学指标的变化幅度，气候条件，地震影响以及河流冲刷等因素。

4岩石类斜坡：

其稳定性主要取决于结构面的性质及空间的组合；结构体的性质及其立体形式。

用结构面分析岩石类斜坡的稳定性时，应注意下列问题：

（1）软弱结构面：

有些结构面上的物质软弱破碎，含泥物质及水理性质不良的粘土矿物，在水的作用下，抗剪强度低，对岩体稳定性影响最大，应予充分注意，对其矿物物质组成应进行分析。

（2）有些结构面延展性强，在一定工作范围内切割整个岩体，对稳定性影响较大。

而另一些结构面比较短小，互相不连贯，岩体强度有一部分仍受岩石强度控制，稳定性较好。

（3）结构面的密集程度、平直程度及光滑度或起伏差，都应予以研究和注意，以便区别各类结构面的力学特性，为确定强度参数提供依据。

对压实类填土边坡，在分析其稳定性时应注意：

①压实填土的类别；②压实系数；③边坡高度。

对填土边坡，在分析其稳定性时应注意，填土的性质、年代、厚度及填土的c、φ值，地下水位情况等。

5.5边坡稳定性评价有哪些方法？

对非岩质边坡来说，哪些土性指标是起决定作用的？

答：

边坡稳定性评价方法有（请参阅工程地质手册P561~584）

1工程地质类比法

2查表法

3图解法

4计算法

对于非岩质边坡来说，土性指标c、φ值对边坡稳定性起决定作用。

5.6为什么挡土墙应设置泻水孔？

为什么墙后填土宜选择透水性较强的填料？

答：

设计排水孔和选择透水性较强的填料其目的在于排水，消除静水和动水压水，保证挡土墙的稳定。

5.7对于重力试挡土墙，应从哪些方面来验算其稳定性？

验算时除了土性指标和几何参数外，还需要哪两项重要的系数。

答：

应从抗滑和抗倾覆两方面验算其稳定性，其计算公式见（GBJ7-89）第6.4.7条。

验算时除了土性指标和几何参数外，还需要土对挡土墙墙背的摩擦角和土对挡土墙基底的摩擦系数（第6.4.8条）。

5.8深基坑开挖与支护对于勘察工作有哪些要求？

勘察工作要特别注意哪些问题？

《建筑基坑支护技术规程》（第3.2.1~3.2.6条）

1在主体建筑地基的初步勘察阶段，应根据岩土工程条件，搜集工程地质和水文地质资料，并进行工程地质调查，必要时可进行少量的补充勘察和室内试验，提