输水管线黄土地质研究及处理措施

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浅谈湿陷性黄土地区给水管道工程施工技术

浅谈湿陷性黄土地区给水管道工程施工技术

浅谈湿陷性黄土地区给水管道工程施工技术发布时间:2021-05-31T09:29:44.692Z 来源:《建筑监督检测与造价》2021年第2期作者:马幸[导读] 有序推进水资源节约集约利用,成为中西部地区的重点难点工作之一。

陕西省土地工程建设集团陕西西安 710000摘要:目前,经济发展迅速,我国的各行各业建设也有了创新。

湿陷性是黄土的一种特殊性质。

在我国,黄土和黄土状土广泛分布在东北、西北、华北等地区,湿陷性黄土分布约占黄土分布总面积的60%,大部分在黄河中下游地区。

由于黄土本身所具有的大孔隙结构和所含的易溶盐等化学成分物质,使黄土具有湿陷性。

当黄土受水浸湿后,原来的土体力学结构迅速被破坏,同时土体中含有的一些易溶盐也随之被溶解,降低了土体的胶结力,加之湿陷性黄土在形成过程中有一定的孔隙,所以在上部建筑、构筑物荷载作用下,压力强度超过土体的抗压强度而形成湿陷变形,造成上面的建筑物遭到破坏。

因此,在湿陷性黄土地区进行给水管道施工安装必须对地基基础做特殊处理,涉及到湿陷性黄土地区施工技术是一个值得研究的问题。

关键词:湿陷性黄土地区;给水管道工程;施工技术引言黄土在全球分布广泛,中国黄土主要分布于中西部地区。

黄土作为一种亚稳定结构的水敏性非饱和土,遇水后土体易崩解破坏,产生湿陷。

由渗水湿陷导致的边坡失稳、房屋倾斜、道路塌陷等工程病害事件屡见报端,对人类正常生产生活造成了严重影响。

随着新一轮西部大开发国家战略的深入实施,作为黄河流域中上游的中西部地区,城镇化率显著提高,该地区广泛分布的湿陷性黄土、复杂多变的水文特征以及相互矛盾的人地协调关系,使得城市内涝、市政道路塌陷、建筑物倾斜破坏等工程病害频发,造成了重大经济损失。

在黄河流域生态保护和高质量发展国家战略的大力实施下,激发经济强劲增长的同时,坚持绿色发展,有序推进水资源节约集约利用,成为中西部地区的重点难点工作之一。

1给水管道及其附属构筑物基础处理湿陷性黄土具有遇水湿陷的特性,为了保证建构筑物的安全使用,最可靠的措施是消除工程地基影响范围内黄土湿陷量,使给水管道及附属构筑物坐落在可靠的人工基础上,提高工程质量。

湿陷性黄土地区输电线路杆塔基础地基处理措施研究

湿陷性黄土地区输电线路杆塔基础地基处理措施研究

湿陷性黄土地区输电线路杆塔基础地基处理措施研究摘要:根据湿陷性黄土的湿陷机理及塔位选择要求,提出了杆塔基础选型和地基处理措施。

有效的防水和必要的地基处理措施是减小或消除湿陷性黄土地区杆塔基础不均匀沉降的关键。

关键词:架空输电线路;湿陷性黄土;地基处理1 引言近年来,随着我国大气污染防治计划的提出以及“西电东送”、大型新能源基地的建设,我国超高压、特高压输电线路工程迎来了快速建设发展期。

西部地区拥有丰富的水电、风电、火电以及太阳能资源,成为重要的电源点。

在输电线路建设过程中,越来越多的工程需经过西部地区。

西部由于独特的地理环境形成一种特殊黄土—湿陷性黄土。

湿陷性黄土在一定压力下受水浸湿后,结构会迅速破坏,强度迅速降低,输电线路杆塔因黄土的沉陷,四个塔腿基础可能产生不均匀沉降,导致杆塔的倾斜甚至倾覆,严重影响输电线路安全运行。

输电线路工程具有线长、点多、跨区域的特点,随着输电电压等级的提高,黄土地区输电线路安全性越发重要。

因此需要根据输电线路的重要性和黄土湿陷性等级,合理选择合适杆塔基础型式,因地制宜对湿陷性黄土地基进行处理,从而实现输电线路的安全可靠运行。

2 湿陷性黄土的分类和湿陷原理黄土在自重压力或附加压力与自重压力共同作用下,受水浸湿时将产生大量而急剧的附加下沉,这种现象称为湿陷。

由于形成黄土的自然环境不同,一些黄土受水浸湿后仅在自重压力下就产生湿陷,这种黄土称为自重湿陷性黄土。

另一些黄土受水浸湿后需要在自重压力和附加压力共同作用下才能产生湿陷,这种黄土称为非自重湿陷性黄土。

黄土在浸水及外部荷载因素下,土体力学性质改变,使剪应力超过抗剪强度,从而发生湿陷。

黄土内部受浸水湿化作用下,土壤自身摩擦力降低,颗粒间胶结强度弱化,颗粒间胶结被水溶解,内部结构发生改变,在外部扰动作用下强度已不堪平衡,造成土质结构损坏。

黄土湿陷的诱发因素是“先力后水”,产生下沉的关键条件是受水浸湿,因此只要保证地基不要受水浸湿,就不会产生显著附加下沉,这正是湿陷性黄土地基处理的关键所在[1]。

引水管线工程地质条件及评价分析

引水管线工程地质条件及评价分析

引水管线工程地质条件及评价分析1地形地貌工程区地处关中断陷盆地西部的秦岭北麓山前洪积扇、河流阶地和黄土台塬区等地貌单元,地形总体为两端高,中间渭河河谷低,相对高差达200~300m。

沿线穿越地貌单元主要为渭河及其支流的漫滩、Ⅰ级阶地、Ⅱ级阶地和黄土塬,地层相对简单,地下水位埋深相对较浅,沿线冲沟不太发育。

2地层岩性及工程处理措施石头河水库渭北引水工程引水线路穿越的地貌单元以渭河为分界线,渭河在工程区呈近东西向展布,流向自西向东。

为了分析不同地貌单元的地基处理方法,按地貌单元简述各地层分布情况,引水管线地貌单元及管基地层岩性汇总如表1.3地基处理措施引水管线按地貌单元分类,除渭河及韦水河漫滩以外,其余管基均为黏性土地基,其主要工程地质问题为黄土的湿陷性。

按照《湿陷性黄土坝区建筑标准》(GB50025~2018)有关规定,湿陷性黄土场地上的建筑物分类,应符合下列规定:拟建建筑物应根据重要性、高度、体形、地基受水浸湿可能性大小和对不均匀沉降限制的严格程度等分为甲、乙、丙、丁四类(具体分类见GB50025~2018规范P6页,这里不再赘述)。

本工程属于地基受水浸湿可能性大的一般建筑,因此引水管道属于乙类建筑物。

乙类建筑物应采取地基处理措施,应消除地基的部分湿陷量。

湿陷性黄土地基上的乙类建筑采用消除部分地基湿陷量的措施时,非自重湿陷性黄土场地,处理深度不应小于地基压缩层深度2/3,且下部未处理湿陷性黄土层的湿陷起始压力值不应小于100kPa;自重湿陷黄土场地处理深度不应小于基底下湿陷性土层的2/3,且下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量不应大150mm。

相较于甲类建筑,乙类建筑高度和重要性稍低,允许地基残留部分湿陷量处理的重点集中在基底下湿陷性较强的土层,因这部分土层贴近基底,附加应力大受水浸湿可能性大,对建筑物安全影响最大。

新规范修订增加了大厚度湿陷性黄土地基的规定,因处理厚度过大在实际工程中难以实施,当计算出的处理厚度过大时,可采用最小地基处理厚度,但应加强防水措施弥补。

研究论文:浅谈路基施工中湿陷性黄土地质特性及处理方法

研究论文:浅谈路基施工中湿陷性黄土地质特性及处理方法

研究论文:浅谈路基施工中湿陷性黄土地质特性及处理方法91042 地理地质论文浅谈路基施工中湿陷性黄土地质特性及处理方法黄土地区经常会因为暴雨、水流的影响而发生水土流失、地基沉陷、边坡失稳、路堑滑坡等灾害性地质活动,这种问题的出现给工农业发展以及人民生活经常造成严重的危害。

因此,在工程施工之初我们必须要采用适当的方法对湿陷性黄土问题进行处理,从而保证工程结构的稳定性和安全性,同时对于促进工程施工进度和施工质量有着至关重要的意义。

1 湿陷性黄土概述湿陷性黄土是我国众多不良土质中较为常见的一种,它具备着范围广、特殊难度大、构成成分复杂的特点。

同时,这种土质还经常存在着难以消除或者减少的变性危害,其地基承载力以及基础处理问题上都存在着严重的问题,因此在施工中我们必须要对其土壤的组成以及特点具备详细的认识。

1.1 湿陷性黄土概念湿陷性黄土主要指的是那些非饱和的不稳定土质,这类土质结构在一定的压力作用下遇到水之后会发生变形、沉降等变动,从而给工程施工和质量带来严重的影响。

湿陷性黄土在我国分布非常广泛,可以说国内各个省份都有存在,而路桥工程的施工建设本身就是一个施工范围广、基础整体性要求高的工作模式,因此在施工中对于遇到的湿陷性黄土必须要给予应有的重视,并且及时的加以处理。

1.2 湿陷性黄土组成就目前常见的湿陷性黄土进行分析,其主要组成包含了风积得砂、冲积土、次生型黄土、残积土、可溶性沙土等,其中湿陷性黄土的最为典型的代表土层为黄土,这也是世界上分布组委广泛的一种土质结构。

这种土质结构在受到风的搬运作用下会发生沉积,而未曾经过次生扰动、无层理的情况下会形成黄土的块状土,在受到含水量受到限制的时候,一般都具备着较高的强度和极小的压缩性。

这种土质结构在受到水浸湿之后在自重压力以及附加压力的作用之下便会产生沉陷和变形,从而造成土质失稳等质量隐患,给道路工程的施工带来严重影响,在平坦的地区这一问题还不怎么明显,但是在那些山区地带,对于道路安全性的影响十分严峻。

黄土地区常见工程地质问题的浅析及对策事项

黄土地区常见工程地质问题的浅析及对策事项

黄土地区常见工程地质问题的浅析及对策事项黄土地区的地质具有一定复杂性,对于各种工程建设来说并不容易,基于此,本文分析了黄土地区常见的工程地质问题以及相关对策。

标签:黄土地區;工程地质;问题;对策引言:黄土是第四纪以来在干旱及半干旱地区形成的,颜色呈淡黄、褐黄色或黄色,颗粒成分以粉粒为主,富含碳酸钙,大空隙和垂直节理发育的一种特殊土,因其分布范围大,工程性质独特而广受关注。

铁路系统黄土地区既有研究和工程实践成果虽已十分丰富,但近几年随着黄土地区高标准铁路的建设也暴露出了一些新的问题,对这些问题和新的工程处理措施进行梳理,仍具有很强的现实意义。

1、黄土的特征及基本性质1.1、黄土的特征黄土在我国境内的地理分布之上拥有一定的区域性规律。

其沿线黄土主要可以依据自然地理分布条件以及特征将其划分为五种类型:高原地区类型、山前地带类、山前河谷平原地区类高山中山山地类。

通产可以划分为三种:高原地区类:一般都分布在陕西省至华阴之间的黄土台塬区,黄土连续大面积将其覆盖,地层发育较为完整,将第四纪下更新世至近代沉积黄土作为主要,其总体厚度则高于200m。

并且也是沿线黄土分布较厚的地区。

山(塬)之前的地带类:通常都会分布在黄土台塬前塬,而华山、骊山前缘地带。

这个地带的特点表现的狭长的带状分布,地层主要为第四纪上更新世或近代洪积黄土,在黄土会中经常有砂、砾石、碎石等等粗颗粒沉积物,其厚度通常都在10m左右。

河谷平原地区类:一般都分布在渭河平原之中,这是第四系上更新世以及近代冲积的黄土沉积物。

那么就组成了河谷阶地的上部。

在这之中经常会有砂类土,而厚度通常在10m左右,而这则是沿线分布比较大的地层。

1.2、环境及成因黄土是一种棕黄色或淡黄色的土。

它主要分布在亚洲、欧洲以及南北美洲。

而黄土在我国分布比较广泛、其厚度比较大,面积通常会达到63.25km2。

在这之中湿陷性黄土一般会占据到四分之三。

而关于堆积环境以及成因,刘东先生提出的“新风成说”曾在国际之上获得了广泛的接受。

浅谈路基施工中湿陷性黄土地质特性及处理方法

浅谈路基施工中湿陷性黄土地质特性及处理方法

浅谈路基施工中湿陷性黄土地质特性及处理方法【摘要】黄土地质特性,湿陷性是其最突出的特点之一。

湿陷性黄土在施工过程中容易出现变形和塌陷现象,给工程施工带来很大困难和风险。

为了有效解决湿陷性黄土施工中的问题,需要采取相应的处理方法。

包括改良土体、加固路基、排水、加固桩等方法,通过这些手段可以有效地提高黄土的工程性能,从而保障工程的顺利进行。

在处理湿陷性黄土时,需要综合考虑地质特性、工程要求和施工条件,选择合适的处理方法并进行有效实施。

结合实际工程案例和经验,可以有效降低湿陷性黄土对工程施工的影响,保障工程的质量和安全。

在路基施工中,对湿陷性黄土的地质特性和处理方法进行深入研究和应用具有重要意义。

【关键词】湿陷性黄土、路基施工、地质特性、处理方法、引言、结论1. 引言1.1 引言黄土地质工程是路基施工中不可忽视的重要因素,湿陷性黄土在路基施工中常常引发各种问题。

本文旨在探讨湿陷性黄土地质特性及处理方法,以提供参考和指导。

湿陷性黄土地质特性湿陷性黄土主要指在潮湿或水浸条件下易发生液化与膨胀现象的黄土。

其主要特性包括含水量高、孔隙结构复杂、土粒之间弱胶结力等。

这些特性使得湿陷性黄土在施工过程中容易发生变形和破坏,给路基工程带来了巨大的挑战。

处理方法针对湿陷性黄土,在路基施工中需采取一系列措施来防止其对工程造成影响。

包括加固处理、排水降渍、改良处理等多种方法。

加固处理主要是通过添加材料或施加荷载来改善土体的力学性质,提高其承载能力。

排水降渍则是通过排水系统将地下水排除,减少土体的含水量。

改良处理则是通过添加掺和剂或改变土体结构等方式来提高土体的稳定性和抗压强度。

结论湿陷性黄土地质特性及处理方法是影响路基施工质量的重要因素。

只有充分了解其特性并采取有效的处理措施,才能保证路基工程的安全和持久性。

希望本文的内容能为相关从业人员提供一定的参考和指导。

2. 正文2.1 湿陷性黄土地质特性湿陷性黄土是一种具有较强塑性和感应性的土质。

小议湿陷性黄土地区长输管道地基的处理

小议湿陷性黄土地区长输管道地基的处理

小议湿陷性黄土地区长输管道地基的处理
湿陷性黄土是一种比较特殊的土壤类型,由于其土壤结构的特殊性,其抗压强度相对较差,对长输管道的地基造成了很大的影响。

因此,在湿陷性黄土地区建设长输管道时,必须采取特殊的地基处理方法,以避免管道发生沉降、断裂等问题。

1、加固地基
加固地基的方法可以采用钢板桩、长寿命桩、渗聚桩等多种类型的桩基,通过桩基的深入来增加管道的承载能力。

此外,还可以采用加固土壤法,将低强度的黄土加入到透水聚合物中,形成了具有较高强度的地基,从而达到加固地基的目的。

2、钢桩桩基
钢桩桩基是一种很常见的地基处理方法,具体操作是将钢桩等材料打入土壤中,来增强地基的承载能力和稳定性。

钢桩桩基具有速度快、操作简便等优点,但在操作时必须掌握足够的专业知识,以避免影响操作效果。

3、板桥无碎桩桩基
板桥无碎桩桩基是一种较为新颖的地基处理方法,该方法包括两种具体操作方式:一种是采用钻孔设备将桩杆打入土层,然后注入混凝土来固化地基;另一种是采用冲压式工艺,即将板桥钢管沿地面推着冲进土层,将土层挤压至深度,随后注入混凝土。

该方法具有工期短、作业灵活等优点,适用于一些地形复杂的地区和需要迅速启动的项目。

总体来看,湿陷性黄土地区长输管道的地基处理方法是多方面的,各自有其特点和优劣势,需要视具体情况而定。

但作为设计、施工的相关人员,最重要的是要充分认识到湿陷性黄土地区的特殊性,重视地基处理的工作,以保障长输管道的安全稳定运行。

小议湿陷性黄土地区长输管道地基的处理

小议湿陷性黄土地区长输管道地基的处理

小议湿陷性黄土地区长输管道地基的处理本文着重阐述了湿陷性黄土地区影响地基的几个因素及湿陷性黄土地基的处理方法,并对湿陷性黄土地区长输管道地基处理的方法进行了深入探讨标签:埋地管道;湿陷性黄土;地基处理;影响因素;处理方法1 前言随着国民经济的快速发展,随着国内石油化工的大力发展,各种管道、装置的大批兴建,石油化工在国民经济中的地位越来越重要。

由于石化行业的特殊性,管道输送的介质大多是有毒、易燃易爆的气体或液体,尤其是埋地管道,若发生泄漏无法在第一时间发现处理,给平稳运行带来很大隐患。

长输管道的设计、施工、维护有其特殊性,与地形、地质、输送介质、管材等有密切关系。

在石化行业,由于各方面因素,采用直埋的方式最为普遍,而直埋管道的基础对不同地基有不同的要求。

不良地质主要有:软粘土、杂填土、冲填土、膨胀土、红粘土、泥炭质土、岩溶、湿陷性黄土等。

湿陷性黄土在工程中占有相当大的比例,在这类土质中敷设管道,对地基的处理有特殊的要求。

本文着重介绍湿陷性黄土地区埋地管道地基处理的几种方法。

2 湿陷性黄土地区长输管道地基的处理由于湿陷性黄土的特性,在湿陷性黄土地区长输管道发生事故的主要原因是地基的不均匀沉降。

因此管道对地基强度、稳定性及不均匀沉降有极严格的要求。

2.1影响地基的几个因素(1)强度及稳定性。

当地基的抗剪强度不足以支撑上部结构的自重及附加荷载时,地基就会产生局部或整体剪切破坏。

(2)压缩及不均匀沉降。

当地基由于上部结构的自重及附加荷载作用而产生过大的压缩变形时,特别是超过管道所能允许的不均匀沉降时,就会引起管道过量下沉,接口开裂,影响管道的正常使用。

(3)地震造成的地基土震陷以及车辆的振动和爆破等动荷载可能引起地基土失稳。

(4)地基渗漏量或水力比降超过容许值时,会发生水量损失或因潜蚀和管涌而可能导致管道破坏。

2.2湿陷性黄土管道地基的处理方法2.2.1灰土垫层灰土垫层常被用于非自重湿陷性黄土地区管道基础的处理,一般适用于处理1-4m厚的软弱土层。

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输水管线黄土地质研究及处理措施
[摘要]通过对输水管线黄土工程地质勘察研究,查明黄土的特征及其变化规律,了解分析其工程地质特征,通过《规范》评价与现场代表点试验分析对比,类比就近其它工程,提出适合工程建设的处理措施,为工程设计及施工建设提供参考依据。

[关键词]输水管线湿陷性黄土工程地质工程处理措施
1工程概况
工程位于山西省南中部,是为运城、临汾六县市工业、农业供水以及农村生活用水的保障性给水工程。

供水管线全长68.8km,其中总线48.8km,支线20.0km,管线通过湿陷性黄土地区,在湿陷性黄土规范中属山西-冀北地区Ⅵ,多属自重湿陷性黄土,地基湿陷等级一般为Ⅱ~Ⅲ级。

2黄土的工程地质特性
2.1地貌特征
工程区在地貌上处于临汾盆地的中南部,海拔高程一般320~750m,最高1250m。

主要分为剥蚀中山区、山前洪冲积倾斜平原区、洪冲积平原区三个地貌单元。

2.2地层岩性特征
本区主要地层岩性为洪积、洪冲积成因黄土或黄土状土,以第四系全新统洪冲积(Q4pal)卵石混合土、级配不良砾、级配不良砂;上更新统洪冲积(Q3pal)、中更新统洪积(Q2pl)淡黄、浅红色低液限粘土、低液限粉土间夹级配不良砂、级配不良砾、卵石混合土层。

覆盖层厚度大,堆积交错复杂,土体结构松散,具大孔隙和垂直节理,是一种非饱和的欠压密土体,在天然湿度下,其压缩性较低,强度较高,但遇水浸湿时,土体强度显著降低,在附加压力下引起湿陷变形,这种下沉量大,下沉速度快的失稳变形,对建筑物危害性大。

2.3黄土的物理力学特征
与输水管线工程地基有关的地层主要是上更新统冲洪积(Q3pal)、中更新统洪积(Q2pl)低液限粘土、低液限粉土,在工程勘察时也主要对这两种成因的土进行了详细的勘察、取样、分析、试验。

通过对500多组土样试验资料按深度取平均值进行统计分析。

土体含水量大多小于20%;干密度大多小于1.5g/cm3;粉粒含量平均值一般在80%以上,湿陷深度一般在13m左右,个别为18m左右。

2.4黄土湿陷性质与物理性质的关系
(1)含水量:黄土的湿陷系数随含水量的增大而减小,当黄土含水量小于12%时,湿陷系数大于0.1,最大可达0.176;当含水量为12~15%时,湿陷系数变化于0.079~0.013之间,当含水量大于15%时,湿陷系数小于0.015,为不湿陷土。

(2)干密度:黄土的湿陷系数随干密度的增大而减小,当黄土干密度小于1.35g/cm3时,湿陷系数大于0.065,最大可达0.176;当干密度为1.30~1.45g/cm3时,湿陷系数变化于0.079~0.013之间,当干密度大于1.45g/cm3时,湿陷系数小于0.015,为不湿陷土。

(3)孔隙比:黄土的湿陷系数随孔隙比的增加而增大,当孔隙比大于0.9时,湿陷系数大于0.7,当孔隙比小于0.8时,湿陷系数小于0.015,一般说来,浅层土的孔隙比较大,湿陷系数也较大。

(4)压力:黄土的湿陷随着压力的不同而变化,黄土湿陷起始压力随着深度的增加而加大。

位于浅层的黄土在相对不大的压力下,可以产生强烈湿陷,而位于深层的黄土只有在较大压力作用下才产生湿陷,当地基上覆荷重不超过黄土湿陷起始压力值,黄土也不产生湿限。

3黄土湿陷性等级评价
按照《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004),对工程区湿陷性黄土场地自重湿陷量及地基湿陷量分别进行计算,输水管线场地自重湿陷量的计算值为18.0~1137.0mm,地基湿陷量的计算值为72.0~1470.0mm,属(非)自重Ⅰ级(轻微)~IV(很严重)湿陷性场地,湿陷深度一般在10~13m,个别地段为18m。

其中非自重Ⅰ级(轻微)占21.4%,自重II级(中等)占39.6%,自重III 级(严重)占32.8%,自重IV级(很严重)占6.2%。

4现场湿陷性试验分析
根据勘察试验成果分析及湿陷性黄土评价结果,选取有代表性的两场地进行现场试验。

(1)北庄村(桩号22+300),现场试坑浸水试验显示:累计沉降量最大为74.2mm,日最大沉降量为7mm,其中试验浸水阶段沉降量为69.8mm,停水阶段沉降量为4.4mm,该地段黄土湿陷沉降主要集中在浸水试验阶段。

试坑浸水沉降后呈锅底型,试坑周边沉降量较小,中心沉降量最大。

现场静载荷试验依据《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004的规定,采用单线法试验方法,在同一场地的相同标高及相同土层分别按照50kPa、100kPa、150kPa、200kPa四级压力进行试验。

试验成果见表1。

该段为自重Ⅱ级(中等)湿陷性黄土地基。

(2)南唐村(桩号45+440),现场试坑浸水试验显示:累计沉降量最大为7.7mm,日最大沉降量为2.2mm,其中试验浸水阶段沉降量为7.7mm,停水阶段
沉降量无明显变化。

该地段黄土湿陷沉降集中在浸水试验阶段。

试坑浸水沉降后呈不对称锅底型。

现场静载荷试验布置与北庄村相同,试验成果见表2。

从150kPa 到200kPa曲线段趋势出现反常,经初步分析其主要原因是与不同部位土质的不均匀性有关。

该段为非自重Ⅰ级(轻微)湿陷性黄土地基。

5湿陷性分析
通过现场取样室内试验,根据规范进行的湿陷性评价,在桩号22+300段场地自重湿陷量的计算值为100.0~180.0mm,地基湿陷量的计算值为226.5~267.0mm,为自重Ⅱ级(中等)湿陷性场地,湿陷土层下限深度9.0~12.0m。

与现场试验结果基本相符。

在桩号45+440段场地自重湿陷量的计算值为131.5~482.0mm,地基湿陷量的计算值为310.5~849.5mm,为自重Ⅲ级(严重)湿陷性场地,湿陷土层下限深度14.0~18.0m。

与现场试验结果相差较大。

另外,输水管线经过的山西晋城~侯马高速公路与输水管线位于同一黄土湿陷地区,通过收集山西晋城~侯马高速公路与输水管线相拟合的线路段工程地质勘察资料,在勘探深度为10m的探井取样试验分析评价,场地自重湿陷量的计算值为49.0~274.0mm,地基湿陷量的计算值为138.0~980.0mm,为(非)自重Ⅰ级(轻微)~Ⅲ级(严重)湿陷性地基。

输水管线勘察资料评价结果与公路勘察资料评价结果基本相符,与桩号22+300段现场试验结果也相符,勘察资料评价湿陷量值总体大于现场试验湿陷量值。

勘察资料评价结果完全能反应本区湿陷性黄土的湿陷等级及其特征。

6湿陷性黄土地基特点及工程处理措施
湿陷性黄土地基的工程地质特征,在天然状态下含水率较低时具有较高的地基强度,浸水湿润时因湿陷引起强度急剧下降,在一定压力下出现地基沉降变形。

黄土湿陷的诱发因素就是力和水,黄土浸泡水后,由于易溶盐类的溶解,土结构的破坏,可使其承载力成倍下降,湿陷量的大小与所受力的强度和水湿程度几乎成正比。

初始含水量低,在一定压力下压缩变形小,湿陷变形大;反之,当初始含水量高时压缩变形大,湿陷变形小。

工程区湿陷性黄土层厚度大,含粉、砂粒和易溶盐量多,粘粒含量相对低,天然密度和含水量均低,天然含水量均低于饱和界限含水量;其次,工程区为干旱、半干旱季风性气候,降雨量相对少,降水排泄快,地下入渗量小,深度浅,气候干燥水份蒸发快;自然条件下黄土含水量很难有大幅度的增加,一般情况下不会发生大的湿陷变形。

因此,在工程设计施工中只要采取必要的防护处理措施:防止工程内水外渗;处理好工程区地面排水,不在工程防护范围内形成长时间集水而引起地基长时间浸泡。

针对工程区湿陷性黄土特征及工程建筑物特点,泵站及前池地基处理设计按乙类建筑物考虑,消除地基土层全部湿陷性,采用灰土桩挤密法,一般而言,桩间土的最小干密度不小于1.5g/cm3,平均压实系数不小于0.90。

输水管线地基处理设计基本参照丙类建筑物的地基处理要求,消除部分地基土层湿陷性,结合相
关类似工程实践经验,采用灰土垫层法,结合有效防水和结构措施。

具体处理方式如下:
(1)泵站及前池地基处理
采用3:7灰土桩挤密法,灰土桩桩径400mm、桩距1m、梅花形布桩;桩长根据建筑物地基湿陷土层厚度确定,一般以处理全部地基湿陷土层厚度为宜,地基处理范围外出基础外边缘5.0m。

(2)输水管道地基处理
在管基开挖后,夯筑30~50cm厚的3:7灰土垫层(非自重湿陷性场地30cm,自重湿陷性场地50cm);然后在其上铺设0.15m厚碎石垫层。

参考文献
[1]SL237-1999,土工试验规程[S].北京:中国水利水电出版社,1999.
[2]GB/T50123-1999,土工试验方法标准[S].北京:中国计划出版社,1999.
[3]GB50025-2004湿陷性黄土地区建筑规范.北京:中国建筑工业出版社,2004.。

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