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《湿陷性黄土地区建筑规范》GB 50025-2004

34745

1总则

1.0.1 为确保湿陷性黄土地区建筑物(包括构筑物)的安全与正常使用,做到技术先进,经济合理,保护环境,制定本规范。
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1.0.2 本规范适用于湿陷性黄土地区建筑工程的勘察、设计、地基处理、施工、使用与维护。
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1.0.3 在湿陷性黄土地区进行建设,应根据湿陷性黄土的特点和工程要求,因地制宜,采取以地基处理为主的综合措施,防止地基湿陷对建筑物产生危害。
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1.0.4 湿陷性黄土地区的建筑工程,除应执行本规范的规定外,尚应符合有关现行的国家强制性标准的规定。
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2术语和符号

2.1 术语

 


2.2 符号

 

 


3基本规定

3.0.1 拟建在湿陷性黄土场地上的建筑物,应根据其重要性、地基受水浸湿可能性的大小和在使用期间对不均匀沉降限制的严格程度,分为甲、乙、丙、丁四类,并应符合表3.0.1的规定。

当建筑物各单元的重要性不同时,可根据各单元的重要性划分为不同类别。甲、乙、丙、丁四类建筑的划分,可结合本规范附录E确定。
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3.0.2 防止或减小建筑物地基浸水湿陷的设计措施,可分为下列三种:

1 地基处理措施

消除地基的全部或部分湿陷量,或采用桩基础穿透全部湿陷性黄土层,或将基础设置在非湿陷性黄土层上。

2 防水措施

1)基本防水措施:在建筑物布置、场地排水、屋面排水、地面防水、散水、排水沟、管道敷设、管道材料和接口等方面,应采取措施防止雨水或生产、生活用水的渗漏。

2)检漏防水措施:在基本防水措施的基础上,对防护范围内的地下管道,应增设检漏管沟和检漏井。

3)严格防水措施:在检漏防水措施的基础上,应提高防水地面、排水沟、检漏管沟和检漏井等设施的材料标准,如增设可靠的防水层、采用钢筋混凝土排水沟等。

3 结构措施

减小或调整建筑物的不均匀沉降,或使结构适应地基的变形。
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3.0.3 对甲类建筑和乙类中的重要建筑,应在设计文件中注明沉降观测点的位置和观测要求,并应注明在施工和使用期间进行沉降观测。
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3.0.4 对湿陷性黄土场地上的建筑物和管道,在设计文件中应附有使用与维护说明。建筑物交付使用后,有关方面必须按本规范第9章的有关规定进行维护和检修。

3.0.5 在湿陷性黄土地区的非湿陷性土场地上设计建筑地基基础,应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的有关规定执行。


4勘察

4.1 一般规定

4.1.1 在湿陷性黄土场地进行岩土工程勘察应查明下列产容,并应结合建筑物的特点和设计要求,对场地、地基作出评价,对地基处理措施提出建议。

1 黄土地层的时代、成因;

2 湿陷性黄土层的厚度;

3 湿陷系数、自重湿陷系数和湿陷起始压力随深度的变化;

4 场地湿陷类型和地基湿陷等级的平面分布:

5 变形参数和承载力;

6 地下水等环境水的变化趋势;

7 其他工程地质条件。
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4.1.2 中国湿陷性黄土工程地质分区,可按本规范附录A划分。

4.1.3 勘察阶段可分为场址选择或可行性研究、初步勘察、详细勘察三个阶段。各阶段的勘察成果应符合各相应设计阶段的要求。

对场地面积不大,地质条件简单或有建筑经验的地区,可简化勘察阶段,但应符合初步勘察和详细勘察两个阶段的要求。

对工程地质条件复杂或有特殊要求的建筑物,必要时应进行施工勘察或专门勘察。
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4.1.4 编制勘察工作纲要,应按下列条件和要求进行:

1 不同的勘察阶段;

2 场地及其附近已有的工程地质资料和地区建筑经验;

3 场地工程地质条件的复杂程度,特别是黄土层的分布和湿陷性变化特点;

4 工程规模,建筑物的类别、特点,设计和施工要求。

4.1.5 场地工程地质条件的复杂程度,可分为以下三类:

1 简单场地:地形平缓,地貌、地层简单,场地湿陷类型单一,地基湿陷等级变化不大;

2 中等复杂场地:地形起伏较大,地貌、地层较复杂,局部有不良地质现象发育,场地湿陷类型、地基湿陷等级变化较复杂;

3 复杂场地:地形起伏很大,地貌、地层复杂,不良地质现象广泛发育,场地湿陷类型、地基湿陷等级分布复杂,地下水位变化幅度大或变化趋势不利。

4.1.6 工程地质测绘,除应符合一般要求外,还应包括下列内容:

1 研究地形的起伏和地面水的积聚、排泄条件,调查洪水淹没范围及其发生规律;

2 划分不同的地貌单元,确定其与黄土分布的关系,查明湿陷凹地、黄土溶洞、滑坡、崩坍、冲沟、泥石流及地裂缝等不良地质现象的分布、规模、发展趋势及其对建设的影响;

3 划分黄土地层或判别新近堆积黄土,应分别符合本规范附录B或附录C的规定;

4 调查地下水位的深度、季节性变化幅度、升降趋势及其与地表水体、灌溉情况和开采地下水强度的关系;

5 调查既有建筑物的现状;

6 了解场地内有无地下坑穴,如古墓、井、坑、穴、地道、砂井和砂巷等。

4.1.7 采取不扰动土样,必须保持其天然的湿度、密度和结构,并应符合Ⅰ级土样质量的要求。

在探井中取样,竖向间距宜为1m,土样直径不宜小于120mm;在钻孔中取样,应严格按本规范附录D的要求执行。

取土勘探点中,应有足够数量的探井,其数量应为取土勘探点总数的1/3~1/2,并不宜少于3个。探井的深度宜穿透湿陷性黄土层。
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4.1.8 勘探点使用完毕后,应立即用原土分层回填夯实,并不应小于该场地天然黄土的密度。

4.1.9 对黄土工程性质的评价,宜采用室内试验和原位测试成果相结合的方法。
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4.1.10 对地下水位变化幅度较大或变化趋势不利的地段,应从初步勘察阶段开始进行地下水位动态的长期观测。


 


4.2 现场勘察

4.2.1 场址选择或可行性研究勘察阶段,应进行下列工作:

1 搜集拟建场地有关的工程地质、水文地质资料及地区的建筑经验; 

2 在搜集资料和研究的基础上进行现场调查,了解拟建场地的地形地貌和黄土层的地质时代、成因、厚度、湿陷性,有无影响场地稳定的不良地质现象和地质环境等问题;

3 对工程地质条件复杂,已有资料不能满足要求时,应进行必要的工程地质测绘、勘察和试验等工作;

4 本阶段的勘察成果,应对拟建场地的稳定性和适宜性作出初步评价。
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4.2.2 初步勘察阶段,应进行下列工作:

1 初步查明场地内各土层的物理力学性质、场地湿陷类型、地基湿陷等级及其分布,预估地下水位的季节性变化幅度和升降的可能性;

2 初步查明不良地质现象和地质环境等问题的成因、分布范围,对场地稳定性的影响程度及其发展趋势;

3 当工程地质条件复杂,已有资料不符合要求时,应进行工程地质测绘,其比例尺可采用1:1000~1:5000。

4.2.3 初步勘察勘探点、线、网的布置,应符合下列要求:

1 勘探线应按地貌单元的纵、横线方向布置,在微地貌变化较大的地段予以加密,在乎缓地段可按网格布置。初步勘察勘探点的间距,宜按表4.2.3确定。

2 取土和原位测试的勘探点,应按地貌单元和控制性地段布置,其数量不得少于全部勘探点的1/2。

3 勘探点的深度应根据湿陷性黄土层的厚度和地基压缩层深度的预估值确定,控制性勘探点应有一定数量的取土勘探点穿透湿陷性黄土层。

4 对新建地区的甲类建筑和乙类中的重要建筑,应按本规范4.3.8条进行现场试坑浸水试验,并应按自重湿陷量的实测值判定场地湿陷类型。

5 本阶段的勘察成果,应查明场地湿陷类型,为确定建筑物总平面的合理布置提供依据,对地基基础方案、不良地质现象和地质环境的防治提供参数与建议。
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4.2.4 详细勘察阶段,应进行下列工作:

1 详细查明地基土层及其物理力学性质指标,确定场地湿陷类型、地基湿陷等级的平面分布和承载力。

2 勘探点的布置,应根据总平面和本规范3.0.1条划分的建筑物类别以及工程地质条件的复杂程度等因素确定。详细勘察勘探点的间距,宜按表4.2.4-1确定。

3 在单独的甲、乙类建筑场地内,勘探点不应少于4个。

4 采取不扰动土样和原位测试的勘探点不得少于全部勘探点的2/3,其中采取不扰动土样的勘探点不宜少于1/2。

5 勘探点的深度应大于地基压缩层的深度,并应符合表4.2.4-2的规定或穿透湿陷性黄土层。

4.2.5 详细勘察阶段的勘察成果,应符合下列要求:

1 按建筑物或建筑群提供详细的岩土工程资料和设计所需的岩土技术参数,当场地地下水位有可能上升至地基压缩层的深度以内时,宜提供饱和状态下的强度和变形参数。

2 对地基作出分析评价,并对地基处理、不良地质现象和地质环境的防治等方案作出论证和建议。

3 对深基坑应提供坑壁稳定性和抽、降水等所需的计算参数,并分析对邻近建筑物的影响。

4 对桩基工程的桩型、桩的长度和桩端持力层深度提出合理建议,并提供设计所需的技术参数及单桩竖向承载力的预估值。

5 提出施工和监测的建议。
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4.3 测定黄土湿陷性的试验

4.3.1 测定黄土湿陷性的试验,可分为室内压缩试验、现场静载荷试验和现场试坑浸水试验三种。
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(Ⅰ)室内压缩试验

4.3.2 采用室内压缩试验测定黄土的湿陷系数δs、自重湿陷系数δzs和湿陷起始压力psh,均应符合下列要求:

1 土样的质量等级应为Ⅰ级不扰动土样;

2 环刀面积不应小于5000mm2,使用前应将环刀洗净风干,透水石应烘干冷却;

3 加荷前,应将环刀试样保持天然湿度;

4 试样浸水宜用蒸馏水;

5 试样浸水前和浸水后的稳定标准,应为每小时的下沉量不大于O.O1mm。
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4.3.3 测定湿陷系数除应符合4.3.2条的规定外,还应符合下列要求:

1 分级加荷至试样的规定压力,下沉稳定后,试样浸水饱和,附加下沉稳定,试验终止。

2 在0~200kPa压力以内,每级增量宜为50kPa;大于200kPa压力,每级增量宜为1OOkPa。

3 湿陷系数δs值,应按下式计算:

4 测定湿陷系数δs的试验压力,应自基础底面(如基底标高不确定时,自地面下1.5m)算起;

1)基底下1Om以内的土层应用200kPa,1Om以下至非湿陷性黄土层顶面,应用其上覆土的饱和自重压力(当大于300kPa压力时,仍应用300kPa);

2)当基底压力大于300kPa时,宜用实际压力;

3)对压缩性较高的新近堆积黄土,基底下5m以内的土层宜用100~150kPa压力,5~1Om和1Om以下至非湿陷性黄土层顶面,应分别用200kPa和上覆土的饱和自重压力。

4.3.4 测定自重湿陷系数除应符合4.3.2条的规定外,还应符合下列要求:

1 分级加荷,加至试样上覆土的饱和自重压力,下沉稳定后,试样浸水饱和,附加下沉稳定,试验终止;

2 试样上覆土的饱和密度,可按下式计算:

3 自重湿陷系数δzs值,可按下式计算:


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4.3.5 测定湿陷起始压力除应符合4.3.2条的规定外,还应符合下列要求:

1 可选用单线法压缩试验或双线法压缩试验。

2 从同一土样中所取环刀试样,其密度差值不得大于0.03g/cm2。

3 在0~150kPa压力以内,每级增量宜为25~50kPa,大于150kPa压力每级增量宜为50~1OOkPa。

4 单线法压缩试验不应少于5个环刀试样,均在天然湿度下分级加荷,分别加至不同的规定压力,下沉稳定后,各试样浸水饱和,附加下沉稳定,试验终止。

5 双线法压缩试验,应按下列步骤进行:

1)应取2个环刀试样,分别对其施加相同的第一级压力,下沉稳定后应将2个环刀试样的百分表读数调整一致,调整时并应考虑各仪器变形量的差值。

2)应将上述环刀试样中的一个试样保持在天然湿度下分级加荷,加至最后一级压力,下沉稳定后,试样浸水饱和,附加下沉稳定,试验终止。

3)应将上述环刀试样中的另一个试样浸水饱和,附加下沉稳定后,在浸水饱和状态下分级加荷,下沉稳定后继续加荷,加至最后一级压力,下沉稳定,试验终止。

4)当天然湿度的试样,在最后一级压力下浸水饱和,附加下沉稳定后的高度与浸水饱和试样在最后一级压力下的下沉稳定后的高度不一致,且相对差值不大于20%时,应以前者的结果为准,对浸水饱和试样的试验结果进行修正;如相对差值大于20%时,应重新试验。
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(Ⅱ)现场静载荷试验

4.3.6 在现场测定湿陷性黄土的湿陷起始压力,可采用单线法静载荷试验或双线法静载荷试验,并应分别符合下列要求:

1 单线法静载荷试验:在同一场地的相邻地段和相同标高,应在天然湿度的土层上设3个或3个以上静载荷试验,分级加压,分别加至各自的规定压力,下沉稳定后,向试坑内浸水至饱和,附加下沉稳定后,试验终止;

2 双线法静载荷试验:在同一场地的相邻地段和相同标高,应设2个静载荷试验。其中1个应设在天然湿度的土层上分级加压,加至规定压力,下沉稳定后,试验终止;另1个应设在浸水饱和的土层上分级加压,加至规定压力,附加下沉稳定后,试验终止。
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4.3.7 在现场采用静载荷试验测定湿陷性黄土的湿陷起始压力,尚应符合下列要求:

1 承压板的底面积宜为0.50m2,试坑边长或直径应为承压板边长或直径的3倍,安装载荷试验设备时,应注意保持试验土层的天然湿度和原状结构,压板底面下宜用10~15mm厚的粗、中砂找平。

2 每级加压增量不宜大于25kPa,试验终止压力不应小于200kPa。

3 每级加压后,按每隔15、15、15、15min各测读1次下沉量,以后为每隔30min观测1次,当连续2h内,每1h的下沉量小于0.10mm时,认为压板下沉已趋稳定,即可加下一级压力。

4 试验结束后,应根据试验记录,绘制判定湿陷起始压力的p-ss曲线图。
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(Ⅲ)现场试坑浸水试验

4.3.8 在现场采用试坑浸水试验确定自重湿陷量的实测值,应符合下列要求:

1 试坑宜挖成圆(或方)形,其直径(或边长)不应小于湿陷性黄土层的厚度,并不应小于10m;试坑深度宜为0.50m,最深不应大于0.80m。坑底宜铺100mm厚的砂、砾石。

2 在坑底中部及其他部位,应对称设置观测自重湿陷的深标点,设置深度及数量宜按各湿陷性黄土层顶面深度及分层数确定。在试坑底部,由中心向坑边以不少于3个方向,均匀设置观测自重湿陷的浅标点;在试坑外沿浅标点方向10~20m范围内设置地面观测标点,观测精度为±0.10mm。

3 试坑内的水头高度不宜小于300mm,在浸水过程中,应观测湿陷量、耗水量、浸湿范围和地面裂缝。湿陷稳定可停止浸水,其稳定标准为最后5d的平均湿陷量小于1mm/d。

4 设置观测标点前,可在坑底面打一定数量及深度的渗水孔,孔内应填满砂砾。

5 试坑内停止浸水后,应继续观测不少于10d,且连续5d的平均下沉量不大于1mm/d,试验终止。
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4.4 黄土湿陷性评价


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4.4.1 黄土的湿陷性,应按室内浸水(饱和)压缩试验,在一定压力下测定的湿陷系数δs进行判定,并应符合下列规定:

1 当湿陷系数δs值小于0.015时,应定为非湿陷性黄土;

2 当湿陷系数δs值等于或大于0.015时,应定为湿陷性黄土。
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4.4.2 湿性黄土的湿陷程度,可根据湿陷系数δs值的大小分为下列三种:

1 当0.015≤δs≤0.03时,湿陷性轻微;

2 当0.03<δs≤0.07时,湿陷性中等;

3 当δs>0.07时,湿陷性强烈。
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4.4.3 湿陷性黄土场地的湿陷类型,应按自重湿陷量的实测值△'zs或计算值△zs判定,并应符合下列规定:

1 当自重湿陷量的实测值△'zs或计算值△zs小于或等于70mm时,应定为非自重湿陷性黄土场地;

2 当自重湿陷量的实测值△'zs或计算值△zs大于70mm时,应定为自重湿陷性黄土场地;

3 当自重湿陷量的实测值和计算值出现矛盾时,应按自重湿陷量的实测值判定。
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4.4.4 湿陷性黄土场地自重湿陷量的计算值△zs,应按下式计算:

1)陇西地区取1.50;

2)陇东一陕北一晋西地区取1.20;

3)关中地区取0.90;

4)其他地区取0.50。

自重湿陷量的计算值△zs,应自天然地面(当挖、填方的厚度和面积较大时,应自设计地面)算起,至其下非湿陷性黄土层的顶面止,其中自重湿陷系数δzs值小于0.015的土层不累计。
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4.4.5 湿陷性黄土地基受水浸湿饱和,其湿陷量的计算值△s应符合下列规定:

1 湿陷量的计算值△s,应按下式计算:

1)基底下0~5m深度内,取β=1.50;

2)基底下5~10m深度内,取β=1;

3)基底下10m以下至非湿陷性黄土层顶面,在自重湿陷性黄土场地,可取工程所在地区的β0值。

2 湿陷量的计算值△s的计算深度,应自基础底面(如基底标高不确定时,自地面下1.50m)算起;在非自重湿陷性黄土场地,累计至基底下10m(或地基压缩层)深度止;在自重湿陷性黄土场地,累计至非湿陷黄土层的顶面止。其中湿陷系数δs(10m以下为δzs)小于0.015的土层不累计。
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4.4.6 湿陷性黄土的湿陷起始压力psh值,可按下列方法确定:

1 当按现场静载荷试验结果确定时,应在p-ss(压力与浸水下沉量)曲线上,取其转折点所对应的压力作为湿陷起始压力值。当曲线上的转折点不明显时,可取浸水下沉量(ss)与承压板直径(d)或宽度(b)之比值等于0.017所对应的压力作为湿陷起始压力值。

2 当按室内压缩试验结果确定时,在p-δs。曲线上宜取δs=0.015所对应的压力作为湿陷起始压力值。
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4.4.7 湿陷性黄土地基的湿陷等级,应根据湿陷量的计算值和自重湿陷量的计算值等因素,按表4.4.7判定。


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