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5。4,坡地和擋土結(jié)構(gòu)5 4.1。5。4,2。非膨脹土坡地只需驗(yàn)算坡體穩(wěn)定性 但對膨脹土坡地上的建筑,僅滿足坡體穩(wěn)定要求還不足以保證房屋的正常使用 為此 提出了考慮坡體水平移動和坡體內(nèi)土的含水量變化對建筑物的影響.這種影響主要來自下列方面 1，挖填方過大時 土體原來的含水量狀態(tài)會發(fā)生變化.需經(jīng)過一段時間后.地基土中的水分才能達(dá)到新的平衡，2，由于平整場地破壞了原有地貌,自然排水系統(tǒng)及植被 土的含水量將因蒸發(fā)而大量減少，如果降雨,局部土質(zhì)又會發(fā)生膨脹 3.坡面附近土層受多向蒸發(fā)的作用,大氣影響深度將大于坡肩較遠(yuǎn)的土層。4,坡比較陡時 旱季會出現(xiàn)裂縫、崩坍，遇雨后 雨水順裂隙滲入坡體，又可能出現(xiàn)淺層滑動,久旱之后的降雨，往往造成坡體滑動。這是坡地建筑設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的問題。防治滑坡包括排水措施、設(shè)置支擋和設(shè)置護(hù)坡三個方面,護(hù)坡對膨脹土邊坡的作用不僅是防止沖刷。更重要的是保持坡體內(nèi)含水量的穩(wěn)定。采用全封閉的面層只能防止蒸發(fā).但將造成土體水分增加而有脹裂的可能.因此采用支撐盲溝間植草的辦法可以收到調(diào)節(jié)坡內(nèi)水分的作用 5。4，3.5.4，5。建造在膨脹土中的擋土結(jié)構(gòu).包括擋土墻 地下室外墻以及基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)等,都要承受水平膨脹力的作用,水平膨脹變形和膨脹壓力是土體三向膨脹的問題，它比單純的豎向膨脹要復(fù)雜得多.膨脹土地基設(shè)計(jì) 專題組曾在20世紀(jì)80年代在三軸儀上對原狀膨脹土樣進(jìn)行試驗(yàn)研究工作、其結(jié)果是、在三軸儀測得的豎向膨脹率比固結(jié)儀上測得的數(shù)值小。有的豎向膨脹比橫向膨脹大 有的卻相反,土的成因類型和礦物組成不同是導(dǎo)致上述結(jié)果的主要原因,廣西大學(xué)柯尊敬教授通過試驗(yàn)研究也得出了土中礦物顆粒片狀水平排列時土的豎向膨脹潛勢要大于橫向的結(jié)論。中國建筑科學(xué)研究院研究人員在黃熙齡院士指導(dǎo)下.在改進(jìn)的三軸儀上對黑棉土 非洲,和粉色膨脹土、安徽淮南 重塑土樣的側(cè)向變形性質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn)研究表明.膨脹土的三向膨脹性能在土性和壓力等條件不變時，線膨脹率和體膨脹率隨土的密度增大和初始含水量減小而增大 壓力是抑制膨脹變形的主要因素，圖18是非洲黑棉土,ω、35。0 γd。12、4kN。m3，的試驗(yàn)結(jié)果、由圖中曲線可知.保持徑向變形為定值時.豎向壓力σ1。小時側(cè)向壓力σ3也小.豎向壓力σ1、大時側(cè)向壓力σ3亦大，當(dāng)徑向變形為零時.所需的側(cè)向壓力即為水平膨脹力、同樣，豎向壓力大時.其水平膨脹力亦大 這與現(xiàn)場在土自重壓力下通過浸水試驗(yàn)測得的結(jié)果是一致的、即當(dāng)土性和土的初始含水量一定時，土的水平膨脹力在一定深度范圍內(nèi)隨深度,自重壓力.的增加而增大。圖18。最大徑向膨脹率與側(cè)壓力關(guān)系1。σ1。30kPa 2.σ1、50kPa 3.σ1，80kPa,膨脹土水平膨脹力的大小與豎向膨脹力一樣。都應(yīng)通過室內(nèi)和現(xiàn)場的測試獲得,湖北荊門在地表下2m深范圍內(nèi)經(jīng)過四年的浸水試驗(yàn)、觀測到的水平膨脹力為.10 16.kPa 原鐵道部科學(xué)研究院西北研究所張穎鈞采用安康,成都獅子山.云南蒙自等地的土樣，在自制的三向膨脹儀上用邊長40mm的立方體試樣測得的原狀土水平膨脹力為7,3kPa,21。6kPa、約為其豎向膨脹力的一半,而其擊實(shí)土樣的水平膨脹力為15。1kPa。50、4kPa,約為其豎向膨脹力的0、65倍.在初始含水量基本一致的前提下、重塑土樣的水平膨脹力約為原狀土樣的2倍、前蘇聯(lián)的索洛昌曾對薩爾馬特黏土在現(xiàn)場通過浸水試驗(yàn)測試水平膨脹力.天然含水量為31 1.干密度為13 8kN.m3的側(cè)壁填土在1。0m、3.0m深度內(nèi)的水平膨脹力是隨深度增加而增大.最大值分別為49kPa,51kPa和53kPa、相應(yīng)的穩(wěn)定值分別為41kPa,41kPa和43kPa.土在浸水過程的初期水平膨脹力達(dá)到一峰值后,隨著土體的膨脹其密度和強(qiáng)度降低、壓力逐漸減小至穩(wěn)定值.在工程應(yīng)用時。索洛昌建議可不考慮水平膨脹力沿深度的變化、取0，8倍的最大值進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算.上述試驗(yàn)結(jié)果表明,作用于擋土結(jié)構(gòu)上的水平膨脹力相當(dāng)大。是導(dǎo)致膨脹土上擋土墻破壞失效的主要原因。設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮水平膨脹力的作用 在總結(jié)國內(nèi)成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，本規(guī)范第5、4。3條對于高度小于3m的擋土墻提出構(gòu)造要求.當(dāng)墻背設(shè)置砂卵石等散體材料時。一方面可起到濾水的作用.另一方面還可起到一定的緩沖膨脹變形、減小膨脹力的作用，因此.墻后最好選用非膨脹土作為填料，無非膨脹土?xí)r,可在一定范圍內(nèi)填膨脹土與石灰的混合料、離墻頂1m范圍內(nèi)，可填膨脹土、但砂石濾水層不得取消，高度小于等于3m的擋土墻 在滿足本條構(gòu)造要求的情況下、才可不考慮土的水平膨脹力 應(yīng)當(dāng)說明.擋土墻設(shè)計(jì)考慮膨脹土水平壓力后,造價將成倍增加.從經(jīng)濟(jì)上看、填膨脹性材料是不合適的.雖然在膨脹土地區(qū)的擋土結(jié)構(gòu)中進(jìn)行過一些水平力測試試驗(yàn)。但因膨脹土成因復(fù)雜，土質(zhì)不均。所得結(jié)果離散性大、鑒于缺少試驗(yàn)及實(shí)測資料 對高度大于3m的擋土墻的膨脹土水平壓力取值。設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)地方經(jīng)驗(yàn)或試驗(yàn)資料確定,5.4，6、在膨脹土地基的坡地上建造房屋.除了與非膨脹土坡地建筑一樣必須采取抗滑，排水等措施外、本條目的是為了減少房屋地基變形的不均勻程度 使房屋的損壞盡可能降到最低程度。指明設(shè)有擋土墻的建筑物的位置，如符合本條兩條件時 坡地上建筑物的地基設(shè)計(jì)，實(shí)際上可轉(zhuǎn)變?yōu)槠教箞龅厣辖ㄖ锏牡鼗O(shè)計(jì)。這樣，本規(guī)范有關(guān)平坦場地上建筑物地基設(shè)計(jì)原則皆可按照執(zhí)行了,除此之外 本規(guī)范第5,2,4條還規(guī)定了坡地上建筑物的基礎(chǔ)埋深.需要說明，87規(guī)范編制時.調(diào)查了坡上一百余棟設(shè)有擋土墻與未設(shè)擋土墻的房屋 兩者相比。前者損壞較后者輕微.從理論上可以說明這個結(jié)論的合理性。前面已經(jīng)介紹了影響坡上房屋地基變形很不均勻的因素，其中長期影響變形的因素是氣候、靠近坡肩部分因受多面蒸發(fā)影響。大氣影響深度最深,隨著距坡肩距離的增加,影響深度逐漸接近于平坦地形條件下的影響深度 因此 建在坡地上的建筑物若不設(shè)擋土墻時最好將建筑物布置在離坡肩較遠(yuǎn)的地方 設(shè)擋土墻后蒸發(fā)條件改變?yōu)榇怪毕?與平坦地形條件下相近.變形的不均勻性將會減少、建筑物的損壞也將減輕、所以采用分級低擋土墻是坡地建筑的一個很有效的措施 它有節(jié)約用地 圍護(hù)費(fèi)用少的經(jīng)濟(jì)效益。除設(shè)低擋土墻的措施外.還要考慮挖填方所造成的不均勻性 所以在本規(guī)范第5章第5，6節(jié)建筑措施和結(jié)構(gòu)措施中還有相應(yīng)的要求，