DB41 T 2193-2021 水利工程膨胀土勘察规程.pdf

《DB41 T 2193-2021 水利工程膨胀土勘察规程.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《DB41 T 2193-2021 水利工程膨胀土勘察规程.pdf（24页珍藏版）》请在麦多课文档分享上搜索。

1、 ICS 93.160 CCS P 55 41 河南省地方标准 DB41/T 2193 2021 水利工程 膨胀土勘 察规程 2021 - 10 - 19 发布 2022 - 01 - 18 实施 河南省市 场监督 管 理局 发 布 DB41/T 21932021 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规 范性 引用 文件 . 1 3 术 语和 定义 . 1 4 基 本规 定 . 2 5 地 质测 绘与 调查 、勘 探 和测试 . 5 6 工 程地 质评 价 . 6 7 施 工地 质 . 11 附录A （规 范性 ） 膨胀 土自由 膨胀 率与 蒙脱 石含 量、阳 离子 交换 量的

2、关系 . 15 附录B （规 范性 ） 膨胀 潜势分 类和 地基 胀缩 等级 划分 . 16 附录C （规 范性 ） 现场 浸水载 荷试 验 . 18 附录D （资 料性 ） 膨胀 土边坡 抗剪 强度 参数 取值 方法 . 20 DB41/T 2193 2021 II 前 言 本文件 按照GB/T 1.1 2020 标准 化工 作导则 第1 部分： 标准化 文件 的结构 和起草 规则 的规 定 起草。 本文件 由河 南省 水利 厅提 出。 本文件 由河 南省 水利 标准 化技术 委员 会归 口。 本文件 起草 单位 ： 河 南省 水利勘 测有 限公 司、 华北 水利水 电大 学、 郑州 大学

3、、 河南 省豫 北水 利 勘 测 设计院 有限 公司 、 中原 工 学院 、 河 南省 有色 工程 勘 察有限 公司 、 河南 省特 殊 岩土环 境控 制工 程技 术研 究 中心。 本文件 主要起 草人 ：赵健 仓、李 永新、 刘东 雨、张 昕、张 志敏、 曾伟 、 王钰 轲、邓 世顺、 李新 明 、 吴清星 、 王 先忠、 张永 央 、 韩桃 明、 孙 向鹏、 张俊 然、 南 玉贤、 闸小 辉、 马 铁虎、 乔新 颖、 吴 若洵 、 王 树奎、 王立 军。 DB41/T 2193 2021 1 水 利工程 膨胀土勘 察规程 1 范围 本文件 规定 了水 利工 程膨 胀土的 判别 、调 查、

4、勘探 、测试 及评 价。 本文件 适用 于膨 胀土 地区 水利工 程勘 察。 2 规范性 引用 文件 下列文 件中 的内 容通 过文 中的规 范性 引用 而构 成本 文件必 不可 少的 条款 。 其 中 ， 注日 期的 引用 文件 ， 仅该日 期对 应的 版本 适用 于本文 件； 不注 日期 的引 用文件 ， 其 最新 版本 （包 括所有 的修 改单 ） 适 用 于 本 文件。 GB 50021 岩土 工程 勘察 规范 GB 50112 膨胀 土地 区建 筑技术 规范 GB/T 50123 土 工试 验方 法标准 GB 50487 水利 水电 工程 地质勘 察规 范 SL/T 291 水利 水

5、电 工程 钻 探规程 SL/T 299 水利 水电 工程 地 质测绘 规程 SL/T 313 水利 水电 工程 施工地 质规 程 SL 386 水 利水 电工 程边 坡设计 规范 3 术语和 定义 下列 术 语和 定义 适用 于本 文件。 3.1 膨胀土 黏粒成 分主 要由 亲水 性矿 物组成 ， 同 时具 有显 著的 吸水膨 胀和 失水 收缩 两种 变形特 性的 黏性 土 ， 并 包括新 近系 、古 近系 成岩 差的 黏 土岩 等膨 胀岩 。 3.2 自由膨 胀率 烘干 的 无结 构 土 样在 纯水 中膨胀 稳定 后， 其体 积增 加值与 原体 积之 比 值 ，以 百分率 表示 。 3.3

6、膨胀潜 势 膨胀土 在环 境条 件变 化时 可能产 生胀 缩变 形或 膨胀 力的量 度。 3.4 膨胀率 固结仪 中的 环刀 土样 ， 在 一定压 力下 浸水 膨胀 稳定 后， 其高 度增 加值 与 试 样 初始高 度之比 值 ， 以百 分率表 示 。 3.5 膨胀力 固结仪 中的 环刀 土样 ，在 体积不 变时 浸水 膨胀 产生 的最大 内应 力。 DB41/T 2193 2021 2 3.6 膨胀变 形量 在一定 压力 下膨 胀土 吸水 膨胀稳 定后 的变 形量 。 3.7 线缩率 天然湿 度下 的环 刀土 样烘 干或风 干后 ，其 高度 减少 值与原 高度 之比 的百 分率 。 3.8

7、收缩系 数 环刀土 样在 直线 收缩 阶段 含水 率 每减 少1% 时的 竖向 线缩率 。 3.9 收缩变 形量 膨胀土 失水 收缩 稳定 后的 变形量 。 3.10 胀缩变 形量 膨胀土 吸水 膨胀 与失 水收 缩稳定 后的 总变 形量 。 3.11 胀缩等 级 膨胀土 地基 胀缩 变形 对低 荷载建 筑物 或低 层房 屋 影 响程度 的地 基评 价指 标。 3.12 大气影 响深 度 在自然 气候 影响 下， 由降 水、蒸 发和 温度 等因 素引 起地基 土胀 缩变 形的 有效 深度。 3.13 大气影 响急 剧层 深度 大气影 响特 别显 著的 深度 ，一般0 m 2 m 。 4 基本规

8、 定 一般规 定 4.1 4.1.1 膨胀土 应根据 场地 的工程 地质特 征和土 的自 由膨胀 率等工 程特性 指标 综合判 定。必 要时， 还 应 根据土 的矿 物成 分 、 阳 离 子交换 量等 试验 验证 。 进 行矿物 分析 和化 学分 析时 ， 应 注重 测定 蒙脱 石含 量 和 阳离子 交换 量， 蒙脱 石含 量和阳 离子 交换 量与 土的 自由膨 胀率 的相 关性 应按 附录 A 采用 。 4.1.2 膨胀土 地区水 利工 程地质 勘察可 分为规 划阶 段 、可 行性研 究 阶段 、初 步设计 阶段和 施工详 图 设 计阶段 。 对 工程 规模 和等 级较小 且有 工程 经验

9、的地 区， 可 简化 阶段 直接 进行 初步设 计勘 察； 对 地 形 、 地 质条件 复杂 或有 膨胀 土变 形 可能 引起 的边 坡失 稳、 建筑物 破坏 的地 区， 还应 在施工 详图 设计 阶 段 进 行 专 门性勘 察工 作。 各阶 段勘 察工作 应符 合 GB 50021 的 规定。 膨胀土 的判 别与 分类 4.2 4.2.1 膨胀土 的判 别分 为初 判和 详判 ： a) 初 判 应在 地 貌、 成因 类 型的 基 础上 ， 根据 现场 土 体颜 色 光泽 、 结构 、胀 缩 变形 、 裂隙 发育 等 地质特 征综 合判 别； b) 详 判 应充 分 结合 场地 的 工程 地

10、质特 征 、膨 胀土 的 工程 特 性指 标 ，对 场地 膨 胀土 进 行膨 胀潜势 分类、 地基 胀缩 等级 划分 及工程 地质 评价 。 DB41/T 2193 2021 3 4.2.2 场地具 有下列 环境 地质和 工程地 质特征 ，且 土的自 由膨胀 率大于 等于 40%的 黏性土 ，应初 判 为 膨胀土 ： a) 多 出 露于 二 级或 二级 以 上的 阶 地、 山 前和 盆地 边 缘的 丘 陵地 带 。地 形较 平 缓， 无 明显 自然陡 坎； b) 土 质 颗粒 细 腻， 有滑 感 ，土 内 常 夹 含 钙质 结核 和 铁锰 质 结核 ， 呈零 星分 布 ，偶 尔 富集 成层。

11、在自然 状态 下， 多呈 坚硬 或硬塑 状态 ， 干 时坚 硬， 遇水软 化； 裂隙 发育 ， 常 有光滑 面和 擦 痕 ， 有的裂 隙中 充填 有灰 白、 灰绿等 杂色 黏土 ； c) 土 体 结构 呈 棱形 土块 常 具有 胀 缩性 ， 棱形 土块 越 小， 胀 缩性 越 强。 土体 内 斜交 裂 隙越 发育， 胀缩性 越强 。膨 胀土 体表 层受大 气影 响、 风化 营力 被裂 隙 切割 成散 体结 构； d) 在沟谷 、 库 岸、 路堑 、 挖 方 边坡上 的膨 胀土 常见 有浅 层滑坡 、 地 裂缝 。 新 开挖 的 边坡、 坑 （ 槽） 壁易发 生坍 塌等 现象 ，旱 季常出 现剥

12、 落， 雨季 则出 现表面 滑塌 ； e) 膨胀土 场地 旱季 常出 现有 地裂缝 ， 长可 达数 十米 ； 受损建 筑物 多呈 “ 倒八 字 ”、 “X ”或 水平 裂缝， 裂缝 随气 候变 化而 张开和 闭合 。 4.2.3 根据地 层年 代、 成因 类型 ，膨胀 土主 要分 为以下 四类 ： a) A 类 ： 第 四系 上更新 统 （Q3 ） 冲 湖积 、 冲 洪积 、 坡 洪积 成因的 粉质 黏土 ， 褐黄 、 褐色 、 棕 黄色 ； 分布在 山前 倾斜 平原 、坡 洪积裙 及二 级阶 地 ； b) B 类 ： 第 四系 中更新 统 （Q2 ） 冲 洪积 、 坡 洪积 成因 的 粉质黏

13、 土 、 黏 土， 棕黄 、 棕 红色 、 棕 褐色 ， 常 夹 杂有 灰 白、 灰绿 色 条带 或 斑块 ； 分布 于丘 陵 、盆 地 边缘 、 岗地 和山 前 冲洪 积 、坡 洪积裙 及二级 阶地 ； c) C 类 ：第 四系 下更 新统 （Q1 ）湖 相沉 积和 冰水 沉积 黏 土， 棕红 色、 紫红 、 灰绿 色， 地表 一般 出 露较少 ； d) D 类： 新近 系（N） 、古 近 系（E ）滨 湖相 、河 湖相 ， 黏土岩 、泥 灰岩 成岩 差 、 易风化 ，棕 黄、 棕 红 、紫 红 、灰 绿、 灰 白色 及 以上 组 合的 杂色 ， 常夹 杂 有灰 白 、灰 绿色 条 带或 斑

14、 块； 分布于 软岩丘 陵、 岗地 。 4.2.4 膨胀土 详判 包括 膨胀 潜势 分类和 地基 胀缩 等级 划分 ，应符 合附录 B 的规 定： a) 膨 胀 潜势 分 类应 结合 施 工开 挖 现场 ， 根据 岩性 、 颜色 、 结构 、 裂隙 特征 、 裂隙 发 育密 度、失 水干裂 、崩 解特 征 等 按附录 B 中的表 B.1 进行 现场 快速判 别 ； b) 膨胀土 的膨 胀潜 势应 根据 自由膨 胀率 按附录 B 中的 表 B.2 分类 ； c) 膨胀土 地 基 应根 据地 基 胀缩 变 形对 水 工建 筑物 的 影响 程 度进 行 评价 ，地 基 的胀 缩 等级 应 根据 地基

15、分 级变 形量 按附录 B 中的 表B.3 分级。 规划阶 段 4.3 4.3.1 规划阶 段勘 察， 除符 合 GB 50112 规定 外， 以收 集资 料 和工程 地质 调查 为主 ， 了 解规划 场地 内有 无膨胀 土 的 分布 。 4.3.2 规划阶 段勘察 应了解 膨胀 土的分 布，结 合 规 划选址 ，分析 拟建场 址的 稳定性 和适宜 性。勘 察 应 包括下 列内 容： a) 了解工 程区 的 区 域地 质 ， 了解原 始地 貌条 件， 划分 地貌单 元； b) 了解当 地的 气象 资料 和水 文地质 条件 ； c) 调查场 地内 有无 滑坡 、地 裂缝、 小冲 沟等 地质 作用

16、 ； d) 调查当 地工程 经 验和 建筑 物使用 状况 ，了解 开 裂破 坏的建 筑物 的损 坏特 点和 原因。 可行性 研究 4.4 DB41/T 2193 2021 4 4.4.1 可行性 研究 阶段 勘察， 除 符合 GB 50487 规定 外， 还 应以工 程地 质 测 绘、 调 查 为主， 配合工 程地 质钻探 或 井 （ 坑、 槽） 探 ， 采取适 量具 有代 表性 的原 状土样 和扰 动土 样， 分别 进行物 理力 学性 试验 、 膨 胀力试 验、 自由 膨胀 率试 验，初 步判 定场 地内 有无 膨胀土 及其 膨胀 潜势 。 4.4.2 可行性 研究阶 段勘 察应初 步查明

17、膨胀土 的分 布及工 程特性 ，结合 工程 布置， 对拟建 场址的 稳 定 性和适 宜性 作出 初步 评价 。勘察 应包 括下 列内 容： a) 搜集和 分析 区域 地质 资料 ， 包括 土的 地质 年代、 成 因类型 、 沉 积环 境、 地形 形态、 地层 结 构 、 岩土特 性、 水文 地质 条件 ， 划分 地貌 单元 ； b) 收 集 当地 的 气象 资料 ， 包括 降 水量 、 蒸发 力、 干 旱和 降 水持 续 时间 以及 气 温、 地 温等 ， 初步 分析 其 变化 特点 ； c) 调 查 场地 内 有无 浅层 滑 坡、 地 裂缝 、 小冲 沟等 物 理 地质 现象 ， 初步 查明

18、 其 性质 、 特征 、分布 规律及 发育 情况 ，评 价其 危害程 度 ； d) 调查地 表水 集聚 、排 泄情 况，以 及地 下水 类型 、水 位及其 变化 幅度 ； e) 调 查 当地 工程 经 验和 建 筑 物的使用 状 况， 对已 开 裂破 坏 的建 筑 物的 损坏 特 点和 原 因进 行研究 分析； f) 初步预 估拟 建工 程在 施工 和使用 过程 中对 环境 地质 的影响 ； g) 釆 取 原状 土 样进 行室 内 基本 物 理力 学 性质 试验 、 膨胀 力 试验 、 自由 膨胀 率 试验 ， 初步 查明场 地膨胀 土的 物理 力学 性质 及其膨 胀潜 势 。 4.4.3 可

19、 行 性 研 究 阶 段 原 位 测 试 、 取 样 、 试 验 、 勘探点 布 置 及 深 度 应 符 合 GB 50487 、SL 386 和 SL/T 291 的规 定。 初步设 计 4.5 4.5.1 初步设 计阶段 勘察 应查明 膨胀土 层分布 及其 物理力 学性质 ，确定 膨胀 土类型 、膨胀 潜势和 地 基 胀缩等 级， 进行 场地 的稳 定性和 地质 条件 评价 ， 为 水工建 筑物 总布 置、 主要 建筑物 地基 基础 方 案 、 边 坡 防护和 失稳 预防 措施 、以 及不良 地质 作用 的防 治提 供资料 和建 议。 4.5.2 初步设 计阶 段勘 察应 着重 对膨胀 土

20、的 变形 和强 度特 征作出 工程 地质 评价 ， 勘 察 应包括 下列 内 容 ： a) 当 工 程地 质 条件 复杂 且 已有 资 料不 满 足设 计要 求 时， 应 进行 工 程地 质测 绘 ，所 用 比例 尺应采 用1:2000 1:1000 。工 程 地质测 绘应 符 合 SL/T 299 的规定 ； b) 查明膨 胀土 场地 内滑 坡、 地裂等 物理 地质 现象 ，并 评价其 危害 程度 ； c) 查明膨 胀土 的颗 粒组 成、 化学成 分， 黏土 矿物 成分 及土体 膨胀 性的 各向 异性 程度； d) 利 用 探井 （ 坑 、 槽） 、 钻孔 查 明膨 胀 土体 中裂 隙 产状

21、 、 密度 、 长度 、张 开 度、 充 填物 、地下 水在裂 隙中 的赋 存渗 流活 动； e) 查 明 膨胀 土 场地 地下 水 的类 型 、水 位 及其 变化 幅 度， 大 气影 响 带土 层中 含 水率 的 变化 规律。 预估地 下水 位季 节性 变化 幅度和 对地 基土 胀缩 性、 强度等 性能 的影 响； f) 釆取原 状土 样进 行室 内基 本物理 力学 性质 试验 、收 缩试验 、膨 胀力 试验 和 50 kPa 压力 下 的 膨 胀率试 验 ， 判 定有 无膨 胀 土及其 膨胀 潜势 ， 查明 场 地膨胀 土的 物理 力学 性质 及地基 胀缩等级。 4.5.3 初步设 计阶

22、段 原 位测 试、 取样、 试验 、 勘 探点 的布 置及深 度应符合 GB 50487 、SL 386 、SL/T 291 的规定 和下 列要 求： a) 在地形 变化 、地 貌单 元交 接处和 地层 岩性 差异 较大 处，均 应布 置勘 探点 ； b) 勘探点 间距 以查 明场 区膨 胀土的 分布 范围 、 厚 度和 均匀性 为准 ， 间 距 30 m50 m。 在 基岩 埋 深 小于当 地大 气影 响深 度且 层面起 伏较 大的 地段 、滑 坡地段 应适 当加 密勘 探点 ； c) 勘探点 深度 ，除 应满 足基 础埋深 和附 加应 力的 影响 深度外 ，还 应超 过大 气影 响深度 ，

23、且 控制 性勘探 点深 度不 应小 于 8 m ，一般 性勘 探点 不应 小 于5 m。 施工详 图设计 4.6 DB41/T 2193 2021 5 4.6.1 施工详 图设计 阶段 工程地 质勘察 应在初 步设 计阶段 基础上 复核、 检验 前期勘 察的地 质资料 与 结 论， 进 行施 工地 质工 作为 施工详 图设 计、 信息 化设 计、 膨 胀土 处理 、 竣 工验 收等提 供工 程地 质 资 料 。 施 工地质 工作 应符 合 SL/T 313 的 规定 。 4.6.2 施工详 图设 计阶 段工 程地 质勘察 应包 括下 列内 容： a) 进行施 工地 质编 录、 测绘 和地质 巡

24、视 ； b) 收 集 、分 析 、整 理施 工 开挖 所 揭露 的 地质 条件 ， 检验 前 期勘 察 成果 ，必 要 时， 进 一步 复核、 校核、 修正 岩土 物理 力学 参数； c) 结 合 土体 裂 隙的 发育 程 度， 裂 隙的 优 势结 构面 方 向， 复 核渠 道 及建 筑物 土 岩体 的 膨胀 性及膨 胀等级 ，分析 对 渠坡 稳定 性的影 响； d) 收集设 计资 料， 了解 设计 意图， 针对 设计 方案 及膨 胀土岩 特性 提出 处理 建议 ； e) 复核渠 道地 下水 位， 进一 步校核 水文 地质 参数 ，针 对设计 渗控 方案 提出 处理 建议； f) 对 可 能出

25、 现 的不 良工 程 地质 问 题及 时 进行 预测 和 预报 ， 对已 揭 露的 不良 工 程地 质 问题 的处理 措施提 出建 议； g) 对膨胀 土胀 缩变 形破 坏、 滑坡地 段提 出 监 测及 专项 勘察建 议； h) 参与和 地质 有关 的工 程验 收； i) 编制工 程竣 工施 工地 质报 告。 4.6.3 施工详 图设计 阶段 工程地 质勘察 应编制 施工 地质工 作技术 要求， 进行 地质巡 视、地 质观测 、 取 样、试 验及 专项 勘察 、地 质编录 ，编 发施 工地 质简 报，对 膨胀 土处 理措 施提 出建议 。 5 地质测 绘 与 调查 、勘 探和 测试 一般规 定

26、 5.1 5.1.1 膨胀土 场地工 程地 质测绘 和调查 的内容 应根 据勘察 阶段和 地形、 地貌 复杂程 度综合 确定， 测 绘 和调查 的成 果应 作为 勘察 纲要编 制和 工程 地质 评价 的基本 资料 。 5.1.2 井（坑 、槽） 探、 钻探、 取样、 原位测 试和 室内试 验的适 用范围 、方 法和有 关要求 ，应与 膨 胀 土工程 特点 相适 应。 5.1.3 膨胀土 场地 钻 探时 禁止向 孔内注 水 ，取 原状 土样的 钻孔禁 止采用 振动 、冲击 钻进， 土试样 应 保 持天然 湿度 和天 然结 构； 钻孔结 束后 ，除 水文 地质 观测孔 外， 均应 回填 封孔 。

27、工程地 质测 绘与 调查 5.2 5.2.1 工程地 质测 绘与 调查 应包 括下列 内容 ： a) 调查微 地貌 、地 形形 态及 其演变 特征 ，划 分地 貌单 元，查 明天 然斜 坡是 否有 胀缩剥 落现 象； b) 收 集 当地 的 气象 资料 ， 包括 降 水量 、 蒸发 力 、 干 旱和 降 水过程 以及 气温 、 地温 等 ，了 解其变 化特点 ； c) 调 查 场地 内 土岩 膨胀 引 起的 浅 层滑 坡 、地 裂缝 、 小冲 沟 等 物 理 地质 现象 ， 初步 查 明其 性质、 特征、 分布 规律 及发 育情 况； d) 调查膨 胀土 的地 质 年 代 、 成因类 型 、

28、沉 积环 境、 地 层结构 、 土 岩 体膨 胀性 的 各向异 性的 程度 ； e) 结合冲 沟露 头、 边坡 、沟 堑、探 井（ 坑、 槽） ，调 查编录 膨胀 土体 裂隙 发育 的分布 规律 ； f) 调 查 地表 水 集聚 、排 泄 情况 ， 以及 地 下水 类型 、 水位 及 其变 化 幅度 ；大 气 影响 带 内 含 水率 的 变化规 律； g) 调 查 当地 工程 经 验和 建 筑 物 使 用状 况 、建 筑 物 结 构类 型 、基 础 形式 和埋 深 ，建 筑 物的 损坏部 位，破 裂机 制及 胀缩 活动 带的空 间展 布规 律； h) 调查当 地天 然及 人工 植被 的分布 和

29、 灌 溉方 式 。 DB41/T 2193 2021 6 5.2.2 膨胀土 场地 工程 地质 测绘 与调查 的比 例尺 应符 合下 列规定 ： a) 可 行性 研究 阶段 可选 用 1:5000 1:2000 ； b) 初步设 计阶 段可 选 用 1:2000 1:1000 ； c) 条件 复 杂时 ，比 例尺 适当 放大； 对工 程有 重要 影响 的地质 单元 体， 采用 扩大 比例尺 表示 。 勘探、 取样 与原 位测 试 5.3 5.3.1 根据地 层、 勘探 深度 及场 地现状 ，分 别采 用钻 探、 井 （坑 、槽 ） 探 等勘 探方 法 。 5.3.2 取样应 符合 下列 规定

30、： a) 采 取原 状土 样应 去除 腐殖 质土 ，从地 表下 1 m 处 开 始， 在地 表下1 m 至大 气 影响深 度内 ， 每米 取土样 一件 ； 土层 有明 显 变化处 ， 应增 加取 土数 量； 大气影 响深 度以 下 ， 取 土 间距可 为 l.5 m 2.0 m ； b) 取土试 样钻 孔的 数量 不应 少于钻 孔总 数 的 1/2， 探 井应采 取 级原 状样。 探 井 （坑、 槽） 应详 细编录 膨胀 土颜 色、 节理 裂隙、 结构 特征 等， 并应 绘制编 录图 。 5.3.3 岩土试 样的 采取 方法 应结 合地层 条件 、岩 土试 验技 术要求 和地 区经 验综 合确

31、 定。 5.3.4 钻探时 ，不 得向 孔内 注水 。应采 取可 靠方 法量 测地 下水位 。 5.3.5 原位测 试方 法应 根据 岩土 条件、 设计 对参 数的 需要 和测试 方法 的适 用性 等因 素综合 确定 。 5.3.6 原位测 试成果 应与 室内试 验及当地 工程 经验 等结合 使用， 并应进 行综 合分析 。对重 要的工 程 ， 应与工 程反 算参 数作 对比 ，检验 其可 靠性 。 5.3.7 钻孔、 探井（ 坑、 槽） 作 业完成 后应及 时、 妥善回 填并有 相应记 录， 回填方 法、材 料和过 程 应 满足工 程施 工和 工程 正常 运 行需 要， 避免 对工 程施 工

32、和工 程正 常运 行造 成危 害。 5.3.8 结 合地 质测 绘、 钻 孔、 探 井 （ 坑、 槽） 查明 膨 胀土地 下水 的赋 存条 件、 地下水 分布 及动 态特 征、 膨胀土 的渗 透特 性， 提出 地下水 渗控 建议 。 室内试 验 5.4 膨 胀土 室内 试验 应符 合 GB/T 50123 和下 列要 求 ： a) 一 般 应包 括 常规 物理 力 学指 标 、自 由 膨胀 率、 一 定压 力 下的 膨 胀率 、膨 胀 力 、 收 缩系 数 等工 程 特性 指标 ， 必 要时 可测 定蒙脱 石含 量和 阳离 子含 量 ， 进 行 三 轴剪 切试 验 、 残 余强度 试 验 等

33、； b) 计算在 荷载 作用 下的 地基 膨胀量 时， 应测 定土 样在 自重与 附加 压力 之和 作用 下的膨 胀率 ； c) 对各向 异性 的膨 胀土 ，应 测定其 不同 方向 的膨 胀率 、膨胀 力和 收缩 系数 ； d) 重要的 和有 特殊 要求 的工 程场地 ，应 进行 现场 浸水 载荷试 验、 剪切 试验 或旁 压试验 。 6 工程地 质评 价 般规 定 6.1 6.1.1 膨胀土 勘察 应收 集和 分析 工程区 的工 程地 质、 水文 地 质和地 震等 资料 ， 对 场地 的 历史进 行调 查， 分析工 程区 边坡 、地 基当 前的稳 定性 现状 和人 类活 动对工 程区 稳定

34、的影 响。 6.1.2 应根据 地形地 貌、 工程地 质条件 以及工 程布 置方案 等，分 区段分 析评 价边坡 、地基 的稳定 性 ， 论证治 理、 加固 的必 要性 。 6.1.3 对于大 型水利 工程 中地质 条件复 杂、稳 定性 较差且 对工程 安全有 影响 的膨胀 土边坡 ，应在 勘 察 初期即 开始 进行 变形 和地 下水监 测。 工程特 性指 标 6.2 6.2.1 自由 膨 胀率 试验 应符 合GB/T 50123 的规 定 。 膨胀 土 的自由 膨胀 率应 按式 （1 ） 计算： DB41/T 2193 2021 7 （1 ） 式中： 自由膨 胀率 ，%； 土样在水 中膨 胀

35、稳 定 后的体 积， 单位 为毫 升（mL ）； 土样初 始体 积 ， 即量 土杯体 积 ， 单位 为毫 升（mL ）。 6.2.2 膨胀率 试验 应符合 GB/T 50123 的规 定 。 某级 荷载 下 膨胀土 的膨 胀率 应按 式（2 ）计算 ： （2 ） 式中： 压力 p 作用 下 的 膨胀 率 ，% ； 压力 p 作用 下变 形稳 定 后的 量表 读数 ，单 位为 毫 米（mm） ； 压力 p 作用 下膨 胀稳 定后的 量表 读数 ，单 位为 毫 米（mm） ； 试 样 初 始 高度 ，单 位 为毫米 （mm ） 。 6.2.3 膨胀力 试验 应符 合 GB/T 50123 的规 定

36、 。 6.2.4 收缩系 数试 验应符合 GB/T 50123 的 规定 。膨 胀土 的 收缩系 数应 按式 （3 ）计 算 ： （3 ） 式中： 收缩系数 ； 收缩曲线 上第 阶段 2 点线 缩率 之差 ，% ； 相应 于 两点 含水 率之 差 ，% 。 6.2.5 膨胀土 场地 除提 供相 关设 计参数 外， 还应 提供 地基 湿度系 数、 大气 影响 深度 和大气 影响 急剧 层 深度。 6.2.6 地基承 载力特 征值 可由载 荷试验 或其他 原位 测试、 结合工 程实践 经验 等方法 综合确 定，并 应 符 合下列 要求 ： a) 荷载较 大的 重要 建筑 物应 采用附 录 C 现场

37、 浸水 载荷 试验确 定； b) 一 般 建（ 构 ）筑 物或 工 程设 施 的地 基 承载 力应 根 据饱 和 状态 下 三轴 不固 结 不排 水 剪切 （UU ） 试验结 果计 算； c) 已有大 量试 验资 料和 工程 经验的 地区 ，可 按当 地经 验确定 。 6.2.7 在分析 膨胀土 稳定 性计算 采用的 膨胀土 体的 抗剪强 度指标 应充分 考虑 膨胀土 体试样 的结构 、 尺 寸效应 、剪 切面 与土 体裂 隙的契 合关 系， 并应 考虑 以下下 列因 素： a) 位于不 同分 带区 域内 膨胀 土土体 试验 强度 、地 层 层 面、裂 隙面 的抗 剪强 度； b) 膨胀土 内

38、的 长大 裂隙 、一 般裂隙 密度 组合 效应 ； c) 工程运 行期 间长 期浸 水或 干湿交 替环 境的 影响 。 6.2.8 确定膨 胀土 体的 抗剪 强度 应按下 列要 求进 行： a) 表面风 化层 应采 用干 湿循 环试验 确定 ； b) 地 下 水位 以 上或 坡面 及 时封 闭 、无 雨 水、 无地 表 水渗 入 ，应 采 用非 浸水 条 件下 的 直剪 仪慢 剪 试验确 定； c) 地 下 水位 以 下或 坡面 无 封闭 、 有雨 水 、地 表水 渗 入， 应 采用 浸 水条 件下 的 直剪 仪 慢剪 试验确 定； d) 裂隙面 强度 应采 用无 侧限 抗压强 度试 验或 直

39、剪 仪裂 面重合 剪试 验确 定； e) 滑动面 、控 制性 结构 面的 抗剪强 度参 数采 用残 余剪 确定。 DB41/T 2193 2021 8 6.2.9 附录D 给出 了 膨 胀土 边坡 稳定分 析的 参数 取值 方法。 场地与 地基 评价 6.3 6.3.1 场地评 价应查 明 地 形地貌 条件、 膨胀土 的分 布，并 应根据 工程地 质特 征及土 的膨胀 潜势和 地 基 胀缩等 级等 指标 ， 对 边坡 、 建筑 场地 进行 综合 评价 ， 对工 程地 质、 土的 膨胀 潜势和 地基 胀缩 等 级 进 行 分 区。 6.3.2 建筑场 地的 分类 应符 合下 列要求 ： a) 地

40、形坡 度小 于5 ， 或 地形 坡度 为514 且 距坡 肩水平 距离 大 于 10 m 的 坡 顶地带 ， 应为 平 坦场地 ； b) 地形坡 度大 于等 于 5 ， 或地形 坡度 小 于 5 且同 一建筑 物范 围内 局部 地形 高差大 于l m 的场 地，应 为坡 地场 地。 6.3.3 膨胀土 边坡破 坏 形 式主要 有浅表 层胀缩 变形 （土溜 、土爬 ）破坏 和结 构面控 制的较 深层膨 胀 土 滑动破 坏。 6.3.4 膨胀土 边坡 和坡 地场 地上 的建筑 物地 基稳 定性 ，应 按下列 规定 进行 验算 ： a) 分 布 有中 强 膨胀 土、 稳 定性 受 结构 面 控制 的

41、边 坡 应采 用 折线 滑 动法 验算 ； 弱膨 胀 土边 坡中无 长大结 构面 且土 质较 均匀 时，可 按圆 弧滑 动法 验算 ； b) 土层较 薄， 土层 与岩 层间 存在软 弱层 （带 ） 时 ，应 取软弱 层面 为滑 动面 进行 验算； c) 层状构 造的 膨胀 土， 层面 与坡面 斜交 ，且 交角 小 于45时 ，应 验算 层面 的稳 定性； d) 具有胀 缩裂 缝和 地裂 缝的 膨胀土 边坡 ，应 进行 沿裂 缝滑动 的验 算。 6.3.5 膨胀土 地基 稳定 性 和 边坡 稳定性 安全 系数 应符 合SL 386 的 规定 。 验 算时 ， 应 计 算建筑 物和 堆料 的荷载

42、、 水平 膨胀 力 ， 并 应 根据试 验数 据或 当地 经验 计及削 坡卸 荷应 力释 放 、 土体吸 水膨 胀后 强度 衰减 的影响 。 6.3.6 平坦场 地上的 建筑 物，以 基础埋 深为主 要防 治措施 时，基 础最小 埋深 不应小 于大气 影响急 剧 层 深度； 对于 坡地 ， 可 按6.3.7 确 定； 建筑 物对 变形 有 特殊要 求时 ， 应 通过 地基 胀缩变 形计 算确 定， 必要 时，还 应采 取其 他措 施。 6.3.7 当坡地 坡角 为5 14, 基础外 边缘 至坡 肩的 水平 距离 为5 m 10 m 时 ， 基 础 埋深按 式 （4）和 图1 确 定： （4）

43、式中： 基础 埋置 深度 ，单 位 为米 （m）； 大 气影 响深 度， 单位 为米（m）； 设 计斜 坡坡 角， 单位 为度（ ） ； 基 础外 边缘 至坡 肩的 水平距 离， 单位 为米 （m ）。 图1 坡地 上基 础埋 深示 意 图 6.3.8 膨胀土 地基 变形 量， 按下 列变形 特征 分别 计算 ，膨 胀变形 计算 深度 见 图 2： DB41/T 2193 2021 9 a) 场地天 然地 表下 1 m 处土 的 含水 率 等 于或 接近 最小 值或地 面有 覆盖 且无 蒸发 可能, 以及 建 筑 物 在使用 期间 ，经 常有 水浸 湿的地 基， 可按 膨胀 变形 量计算 ；

44、b) 场地天 然地 表 下 1 m 处土 的 含水 率大于 1.2 倍 塑限 含水率 或直 接受 高温 作用 的地基 ， 按 收 缩 变 形量计 算； c) 其他情 况下 按胀 缩变 形量 计算。 标引序号说明： 1 自重压力曲线； 2 附加压力曲线 。 图2 地基 土的 膨胀 变形 计 算示意 图 6.3.9 地基土 的膨 胀变 形量 应按 式（5 ）计 算： （5 ） 式中： 地 基土 的膨 胀变 形量 ，单 位 为毫 米（mm）； 计 算膨 胀变 形量 的经 验系数 ， 应 根据 当地 经验 确定， 无可 依据 经验 时， 低荷载 建筑 物 和 三 层及三 层以 下建 筑物 可采 用 0

45、.6 ； 基 础底 面下 第i 层 土 在平均 自重 压力 与对 应于 荷载效 应准 永久 组合 时的 平均附 加压 力之 和 作用下 的膨 胀率 （用 小数 计）， 由室 内试 验确 定； 第i 层 土的 计算 厚度 ，单位 为毫 米（mm）； 基础 底 面至 计算 深度 内 所划 分的 土层 数， 膨胀 变 形计 算深 度， 应根 据大 气 影响 深度 确定 ， 有浸水 可能 时可 按浸 水影 响深度 确定 。 6.3.10 地基土 的收 缩变 形量 应按 式（6 ）计 算： （6 ） 式中： 地基 土的 收缩 变形 量，单 位为 毫米 （mm ）； 计算 收缩 变形 量的 经验系 数，

46、应根 据当 地经 验确定 ，无 可依 据经 验时 ， 低荷 载建 筑物 和 三层及 三层 以下 建筑 物可 采用 0.8 ； 基础 底面 下第 i 层土 的收缩 系数 ，由 室内 试验 确定； DB41/T 2193 2021 10 地 基土 收缩 过程 中， 第 i 层土 可能 发生 的含水率 变化 平均 值 （ 以小 数表 示） ， 按 式 （7）、 式（8 ）计 算； 基础 底面 至计 算深 度内所 划分 的土 层数 ，收 缩变形 计算 深 度 Zsn ， 应根 据大气 影响 深度 确定； 当有 热源 影响 时， 可按热 源影 响深 度确 定； 在计算 深度 内有 稳定 地下 水位时 ，

47、 可计算 至水 位以 上 3 m。 6.3.11 收缩变 形计算 深度 内各土 层的 含 水率 变 化值 （图 3a），应 按式（7）、 式（8 ）计算 。地 表 下 4 m 深 度内 存在 不透 水基 岩 时，可 假定 含水 率 变 化值 为常数 （ 图 3b ）： a) 一般情况 b)地表下4 m 深度内存在不透水基岩 图3 地基 土收 缩变 形含水率 变化 示意 图 （7） （8） 式中： 第 i 层 土的 含水 率 变 化值（ 以小 数表 示） ； 地表下 1 m 处土 的 含 水率 变 化值 （以 小数 表示 ）； 地表下 1 m 处土 的天 然 含水 率 （ 以小 数表 示） ； 地表下 1 m 处土 的塑 限（以 小数 表示 ）； 土的 湿度 系数， 在 自然