第一节湿陷性黄土
第五章、黄土的湿陷性讲解

自重湿陷量的计算值(computed collapse under overburden
pressure):采用室内压缩试验根据不同深度的湿陷性黄土试样的 湿陷系数,考虑场地条件计算而得的湿陷量的累计值;
单线法压缩试验不应少于5个环刀,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,分家下沉稳定,试验终止。
2 现场载荷试验
测定湿陷性黄土的湿陷起始压力Psh,可采用单线法静载荷试验
或双线法静载荷试验,并满足以下要求:
承压板的底面积宜为0.5m²,试坑边长或直径应为承压板边长或
3 现场试坑浸水试验
现场试坑浸水试验确定自重湿陷量的实测值,并满足以下要求: 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0.5m,最深不应 大于0.8m,坑底宜铺100mm厚的砂、砾石;
在坑底中部及其它部位,应对称设置观测自重湿陷的深标点,
下沉;
自重湿陷系数(coefficient of collapsibility under
overburden pressure):单位厚度的环刀试样,在上覆土的饱和自 重压力下,下沉稳定后,试样浸水饱和所产生的附加下沉。
自重湿陷量的实测值(measured collapse under overburden
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,压板地面下宜用10-15mm厚粗砂、中砂找平;
每级加压增量不宜大于25kPa,试验终止压力不应小于200kPa; 每级加压后,按每隔15、15、15、15min各测读1次下沉量,以
湿陷性黄土地基湿陷的原理和处理方法分析

湿陷性黄土地基湿陷的原理和处理方法分析
湿陷性黄土地基是指在水分作用下,黄土地基发生塑性变形、体积膨胀、侧向变形等现象而引起的地基沉陷和变形的问题。
湿陷性黄土地基的主要原因是环境水分的改变,如降雨、渗透水等,导致黄土发生水化反应产生胶结物,然后胶结物吸附水分,引起黄土体积膨胀。
另外,由于湿陷性黄土含有较多的粘土和有机质,导致其无定形、含水量大,易受降雨和渗透水的影响,进而发生湿陷现象。
针对湿陷性黄土地基的处理方法主要有以下几种:
1.改善排水条件:提高黄土地基排水性能,通过排水措施将地下水位下降,在预处理阶段通过注浆或钻孔排水将地基中的水分逐步排出,从而降低土层中水分的含量,减少地基湿陷的发生。
2.加强地基稳定性:通过采用加筋、加固地基等措施,强化地基的整体稳定性,提高其抗震、抗风、抗湿陷等能力。
3.采用防湿陷措施:在最初的设计和建设阶段中,通过采用局部加强的方法、拦蓄措施等防湿陷措施来减少黄土的湿陷问题。
例如,对于深基坑、大面积地面固化等场合,可采用人工硬化,防止黄土发生湿陷变形。
4.控制建筑物荷载:在工作中,对于在湿陷性黄土地基上建设的建筑物,应在建设时控制建筑物的荷载,以减少对地基的影响,并通过加固地基技术,增加地基的强度和稳定性。
总之,针对湿陷性黄土地基的处理方法有很多种,具体的治理方案应结合工程实际情况综合考虑。
同时,在建设阶段需要重视预测与监测工作,加强地基工程的管理和维护,确保地基的安全稳定。
湿陷性黄土地基湿陷的原理和处理方法分析

湿陷性黄土地基湿陷的原理和处理方法分析湿陷性黄土地基是一种特殊的土壤类型,具有较高的含水量和较弱的结构强度,常导致地基的湿陷变形。
湿陷是指由于土壤中的吸水胀缩、土壤结构破坏等因素导致地基沉降和变形的现象。
本文将从湿陷性黄土地基湿陷的原理和处理方法两个方面进行分析。
1.土壤吸水胀缩:湿陷性黄土具有较高的含水量,土壤颗粒与水分分子之间存在相互作用力,当土壤吸湿时,水分分子与颗粒表面发生吸附作用,土壤颗粒间的吸引力增加,土壤体积增加,土壤胀缩而引起沉降。
2.土壤结构破坏:湿陷性黄土由于水分作用,土壤颗粒之间的黏结力减弱,土壤结构易于破坏,引起土壤的流动性增加,从而引起地基的沉降和面积扩大。
3.内禀液化:湿陷性黄土地基中存在多孔水分,当地震或振动作用于土壤时,土壤内的水分受到振动影响增加了孔隙水压力,从而引发黏土颗粒之间的摩擦减小,土体流动性增加,导致土壤液化,加剧地基的沉降和变形。
1.地基改良:通过对湿陷性黄土进行地基改良,提高其工程性质,减少地基湿陷。
常用的地基改良方法包括加固、加密、加固加密等。
例如可以采用灌浆、土石槽加厚等方式,提高土壤的密实度和强度,减少土壤的湿陷性。
2.排水处理:湿陷性黄土具有较高的含水量,通过适当的排水处理,可以减少地基的湿陷。
可以采用井点排水、地下水泵抽水、横向排水等方式,将地下水位降低,减少土壤中的水分含量。
3.增加地基承载力:湿陷性黄土的强度较弱,通过增加地基的承载力,减少地基的沉陷。
可以采用加密填筑等方式,将土壤的结构改造为坚实的基岩,提高土壤的承载力,减少地基的沉陷。
4.选择合适的建筑设计方案:在湿陷性黄土地基上进行建筑设计时,应遵循合适的建筑设计方案,采取适当的措施来减少地基的湿陷。
例如可以采用浅基础、增加地基宽度等方式,减少地基的沉陷。
总结:湿陷性黄土地基的湿陷主要是由于土壤吸水胀缩、土壤结构破坏等因素引起的。
对于湿陷性黄土地基的处理,可以采取地基改良、排水处理、增加地基承载力和选择合适的建筑设计方案等方法,有效减少地基湿陷的程度,提高地基的稳定性。
湿陷性黄土处理浅析

湿陷性黄土处理浅析黄土是我国主要的土壤类型之一,但由于其湿陷性较强,在工程施工中经常会出现沉降、破坏等问题。
为了有效地解决这些问题,需要对湿陷性黄土进行处理。
本文将从黄土的特点、湿陷性原因以及处理方法等方面与读者分享对湿陷性黄土处理的浅析。
一、湿陷性黄土的特点湿陷性黄土的主要特点是含水量变化显著,当遇到水时易出现塌陷、沉降等问题。
此外,由于它比较松散,结构疏松,存在大量的空隙和孔隙,所以抗压能力较差。
在长期水浸的情况下,黄土会失去原有的耐久性。
二、湿陷性原因湿陷性黄土形成的原因有很多,主要是由于其自身的特性,例如含水量的变化、黏性等。
此外,也与地质构造、水文地质条件以及气候等因素有关。
在处理湿陷性黄土方面,主要有以下几种方法:1.物理法物理方法主要是通过加固土体的方式来提高土体的稳定性和抗压能力,包括加筋、挖掘和填充等。
比如在黄土地区的公路、堤防等工程中,常常会采用夯实法、压实法等来加固土体,提高其承载能力和稳定性。
2.化学法化学法是通过化学方式来改变黄土中的结构和成分,提高其承载能力和稳定性。
比较常用的化学处理方法包括吸水剂、有机胶、固化剂等。
其中,吸水剂和有机胶主要是强化黄土的黏结性和粘性,用于提高黄土的抗压性;固化剂则主要是将黄土中的粉末物质重新固化在一起,提高黄土的稳定性。
3.生物法生物法是将生物材料加入黄土中,通过生物作用来改变黄土的特性,提高其抗压能力和稳定性。
比较常用的生物材料包括天然植物和人工植物。
其中,人工植物主要是采用仿生工程的方法,通过模仿植物的根系结构,来提高黄土的根系分布,增强土壤的黏结性和粘性,提高土壤的稳定性和承载能力。
总之,湿陷性黄土处理是一个复杂的工程,需要从多个方面着手,综合运用各种方法,才能有效地提高土体的稳定性和抗压能力,确保工程的安全和可靠性。
湿陷性黄土规范

湿陷性黄土规范湿陷性黄土,是一种具有湿陷性的特殊土壤,它在受水浸湿后容易发生沉陷和变形。
为了保证工程的安全和可靠,需要制定相应的规范来规定湿陷性黄土的处理方法和工程设计要求。
本文将详细介绍湿陷性黄土规范的内容和要点。
湿陷性黄土规范主要包括以下几个方面的内容:黄土性质、湿陷性评价、处理方法和工程设计要求。
黄土性质部分对湿陷性黄土的物理性质、化学性质和工程性质进行了说明。
其中物理性质包括颜色、质地、水含量等;化学性质包括含沙量、有机质含量等;工程性质则包括荷载-沉降曲线、液化性等。
这些性质对于判断黄土的湿陷性和工程性能具有重要的指导意义。
湿陷性评价部分是对湿陷性黄土的评价方法和标准进行了规定。
其中包括了黄土的一维压缩试验、标准贯入试验等,通过这些试验可以得到黄土的压缩系数和黏聚力等参数,从而评价黄土的湿陷性。
湿陷性评价的指标主要包括压缩指数、液限和塑限等。
处理方法部分是对湿陷性黄土处理工程的方法进行了规范。
最常用的处理方法是预压和加固。
预压是指在施工之前对黄土进行加压处理,以减小土壤的压缩性和沉陷性;加固是指通过添加外加材料,如土改、砾石等,来提高土壤的强度和稳定性。
工程设计要求部分是对湿陷性黄土在工程设计中需要注意的事项进行了规范。
其中包括了对基础处理、防渗透、排水等方面的要求。
通过合理的设计,可以减小湿陷性黄土对工程的不良影响,保证工程的安全性和可靠性。
总而言之,湿陷性黄土规范是对湿陷性黄土进行科学、合理处理和设计的重要依据,它的制定和实施对于保证工程的安全和可靠具有重要的意义。
在实际工程中,需要根据规范的要求进行土壤的测试和分析,灵活运用处理方法和设计要求,以确保工程的顺利进行。
同时,也需要不断的研究和改进规范,以满足不同工程的需求,推动湿陷性黄土处理技术的发展和应用。
湿陷性黄土地基湿陷的原理和处理方法分析

湿陷性黄土地基湿陷的原理和处理方法分析黄土是一种常见的地基土,具有很高的湿陷性。
湿陷是指黄土在遇水后发生体积变化,造成地基下沉,给建筑物的安全稳定性带来风险。
湿陷性黄土地基湿陷的原理主要包括土壤的结构变化和孔隙水压力的增加两个方面。
下面将对湿陷性黄土地基的原理和处理方法进行分析。
湿陷性黄土地基湿陷的原理包括土壤结构变化和孔隙水压力的增加。
黄土由于其特殊的物理和化学性质,遇水后会发生结构变化。
在干燥状态下,黄土颗粒之间存在较大的空隙,但这些空隙通常被含水层中的水填充。
当地基遇水时,水会渗入土壤中,导致土壤颗粒之间的黏土胶结物逐渐溶解,土壤逐渐变为颗粒间的滞流状态,从而使土壤的结构变得松散。
当孔隙中的水分增加时,会导致孔隙水压力的增加。
孔隙水是指黄土中各种形态的水,包括含水层中的水、吸附水以及吸湿的水分。
当土壤含水量增加时,孔隙中的水分更多,水分会对土壤施加压力,从而造成土壤收缩和地基的下沉。
针对湿陷性黄土地基湿陷的处理方法主要包括改良黄土土壤以及结构上的处理两个方面。
第一,改良黄土土壤是主要的处理方法之一。
常用的改良方法包括加固黄土、加水泥等。
加固黄土主要通过加固地基来减少土壤的变形,常见的方法有振动加固法、静压加固法等。
振动加固法是指通过挖掘机械振动器在土壤中辗压,使土壤的颗粒重新排列,从而提高土壤的密实度,减少土壤的变形。
静压加固法是指将压实设备压实于土壤中,并施加一定的压力,使土壤发生一定的密实度改变。
第二,结构上的处理是进一步提高建筑物安全稳定性的方法。
在建筑物的设计和施工过程中,可以采取一些措施来减少土壤湿陷的影响。
在地基设计时,可以采用加宽地基、深基础等方法来提高地基的稳定性;在建筑物施工过程中,可以采用加固地基的方法,如增加地基的厚度、使用加筋混凝土等。
湿陷性黄土地基湿陷的原理和处理方法分析
湿陷性黄土地基湿陷的原理和处理方法分析湿陷性黄土地基湿陷是指黄土在受水浸泡或湿度变化的作用下发生的一种土壤变形现象。
其主要原理包括黄土粒子间的粘聚力和吸附性,以及含水量的变化。
黄土中的粘聚力主要是由于粘土矿物颗粒表面带有负电荷,使得颗粒之间带有静电吸引力。
当黄土受水浸泡时,由于颗粒表面的水分子的引力作用,颗粒间的粘聚力增强,导致黄土体积膨胀。
反之,当水分子蒸发或排水后,颗粒间的粘聚力减小,黄土体积收缩。
这种体积变化就会产生黄土地基湿陷。
处理湿陷性黄土地基的方法主要包括物理处理和工程措施两种。
物理处理方法主要包括以下几种:1.控制水分:通过加水或排水等方式控制黄土体含水量,以降低湿陷程度。
比如在施工前进行合理的排水或干燥处理。
2.改良黄土:通过添加改良剂来改变黄土的物理和化学性质,提高其抗湿陷性能。
常用的改良剂包括石灰、水泥等。
3.土体加固:通过加固黄土体的强度,减小其变形性。
常用的加固方法有地下连续墙、桩基等。
工程措施方面主要包括以下几种:1.预压法:在施工前使用压载设备对地基施加压力,使黄土体发生变形,并预先压实地基。
这样可以减小地基湿陷的程度。
2.悬浮地基法:在湿陷性黄土地基上悬浮浮层,使建筑物在浮层上建立,从而减小地基湿陷对建筑物的影响。
3.地基加固:通过加固地基的方式来改善黄土地基的承载力和抗湿陷性能。
常用的加固方法有灌浆、加筋等。
湿陷性黄土地基湿陷是由于黄土粒子间的粘聚力和含水量变化所引起的。
处理湿陷问题的方法主要包括物理处理和工程措施,旨在控制水分、改良黄土、土体加固和工程措施等。
这些方法可以有效地减小黄土地基的湿陷程度,提高工程的安全性和稳定性。
湿陷性黄土
一、观点黄土是在第四纪形成的一种特别的陆相松散聚积物,颗粒成分以粉粒为主,富含碳酸钙,多孔隙,颜色一般呈棕黄、黄色或黄褐色。
土中含易溶盐类,此中以碳酸盐含量最多,遇水易冲蚀、崩解、湿陷。
黄土按其湿陷特色可分为非湿陷性黄土、湿陷性黄土。
湿陷性黄土是一种非饱和的欠压密土,拥有大孔和垂直节理,在天然湿度下,其压缩性较低,强度较高,但遇水浸润时,土的强度明显降低,在附带压力与土的自重压力下惹起的湿陷变形,是一种下沉量大、下沉速度快的失稳性变形,对建筑物的危害性大。
(湿陷性黄土又分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土 )。
我国湿陷性黄土的颗粒主要为粉土颗粒,占总重量约50 ~ 70%,而粉土颗粒中又以0. 05~ O. 01ram 的粗粉土颗粒为多,占总重约%,小于0. 005ram 的黏土颗粒较少,占总重约%,大于0. 1rnm 的细砂颗粒占总重在5%之内,基本上无大于 0.25mm 的中砂颗粒。
西宁地域的湿陷性黄土是粉质土,且低阶地一般为粉质亚黏土为主,高阶地以粉质亚砂土为主。
西宁市里内的湿陷性黄土进行湿陷种类、湿陷等级区分,河谷低阶地的湿陷性黄一般为 I一Ⅱ级非自重湿陷,高阶地多为Ⅱ级非自重湿陷,洪积裙多为I一Ⅱ级自重湿陷,黄土丘陵边沿地带多为Ⅲ级自重湿陷。
1.黄土湿陷性判断经过室内压缩试验在必定压力下的湿陷程度。
湿陷性系数s (h p h'p ) / h oδ s≧湿陷性黄土δ s<非湿陷性黄土2.湿陷种类鉴别1)自重湿陷性鉴别(在饱和自重压力下的湿陷程度)自重湿陷性系数δ zsδ zs≧自重湿陷性黄土δ zs<非自重湿陷性黄土2)场所湿陷种类(实测自重湿陷量或计算自重湿陷量zs)zs o zsih izs≧7cm自重湿陷性黄土场所zs <7cm非自重湿陷性黄土场所3.湿陷等级鉴别(总湿陷量s、自重湿陷量zs)s sih i湿陷种类非自重湿陷场所自重湿陷场所自重湿陷量zs( cm)zs≦ 7 7< zs≦35 zs>35s≦ 30 Ⅰ(稍微)Ⅱ(中等)——总湿陷量s 30< s≦ 60 Ⅱ(中等)Ⅱ或ⅢⅢ(严重)( cm)s>60 ——Ⅲ(严重)Ⅳ(很严重)往常:s ≧50,zs≧ 30 可判断为Ⅲ级, 30< s <50,7< zs<30可判断为Ⅱ级二、工程特征1.湿陷性:在天然含水量时常常拥有较高的强度和较小的压缩性,但在浸水后,在土的自重或外面荷载或两者的共同作用下,其构造很快损坏,发生激烈变形,强度也随之快速降低,亦即黄土的湿陷性。
湿陷性黄土地基湿陷的原理和处理方法分析
湿陷性黄土地基湿陷的原理和处理方法分析湿陷性黄土是一种具有湿陷性质的特殊土壤类型,其在遇到水分的作用下会发生体积变化,导致建筑物的沉降和破坏。
湿陷性黄土地基的湿陷原理是由于土壤中的黏性颗粒之间的吸附力和吸水力导致土壤颗粒聚结和体积收缩。
处理湿陷性黄土地基的方法有多种,包括排水处理、改良处理和断层处理等。
1. 吸水性:湿陷性黄土由于土壤的颗粒间隙较大,含有大量的毛细孔,能够很好地吸收和储存水分。
当土壤吸水后,土壤中的黏性颗粒之间的吸水力增强,导致土壤体积发生变化。
2. 颗粒聚结:湿陷性黄土中含有一定量的黏土颗粒,这些颗粒具有黏性和胶结性质。
当水分分子进入黏土颗粒间隙时,颗粒表面的电荷变化,引起吸引力增强,颗粒之间结合力增大,产生颗粒聚结现象。
3. 含水率变化:湿陷性黄土在不同含水率下具有不同的物理特性。
当土壤的含水率增加时,土壤体积会相应增大;而当含水率减小时,土壤体积会相应减小。
湿陷性黄土在遇到水分作用下会发生体积的收缩和膨胀,从而引起地基的沉降和破坏。
对于湿陷性黄土地基的处理方法,常用的有以下几种:1. 排水处理:通过提高地下水位附近的排泄能力,将地下水排出,以降低土壤的含水率,从而减小土壤体积的变化。
这可以通过排水沟、排水管等设施进行实现。
2. 改良处理:通过添加改良材料,改变土壤的物理和力学性质,以改善土壤的稳定性和抗湿陷性能。
常见的改良材料包括石灰、水泥、石粉等,它们的添加可以改变土壤的结构和黏粒的性质,减小土壤的吸水能力和颗粒聚结现象。
3. 断层处理:对于已经严重受损的地基,可以通过开挖和重新填充的方式来重新构筑地基。
这种方法需要专业的工程师进行设计和施工,以确保地基的稳定性和可靠性。
湿陷性黄土工程性质简介
四、黄土路基的工程特性
总的来说,含水量的增加将降低路基的物理力学性能, 控制含水量是保证黄土路基稳定性的主要因素。因此首 先,要严格按《铁路路基设计规范》选取构筑填料,同 时要设计合理,施工严格。其次,最有效的途径是提高 路基的压实度。试验表明,填土的工程性质,主要决定 于压实度,从衡量指标来说,决定于填土的干容重。黄 土路基最好分层填筑,分层填筑的压实度要达到95%, 压实后的干容重应控制在17.0~18.0kN/m3。
四、黄土路基的工程特性
综上所述,控制压实度和含水量是保持黄土路基稳定的 关键,必须严格控制。应用压路机对填料分层碾压,压 实度不小于95%,含水量误差不大于1%。还有,加强 排水和防水是保证黄土路基长期适用的关键,施工中做 到不积水,并应做好排水系统,路基边坡最好采用工程 措施和植物等措施加以防护。另外,为进一步提高黄土 路基的性能,应开展采用改良技术、加筋技术及分层防 水措施等工程方法的研究。
0.95
1.00
二、人工压实黄土的强度特性
随着黄土从一般潮湿状态到饱和状态,其抗剪强度明显 降低,说明人工压实黄土的水稳定性较差,黄土的这种 性质与黄土中矿物颗粒周围水分子的活动性有关。当黄 土含水量很低时,矿物颗粒周围的水膜很薄,水的吸附 能力很强,水膜不活动。含水量继续增加,水膜膨胀, 活动性增强,厚层水膜的润滑作用使摩擦阻力减少,因 而内摩擦角减小。内聚力的变化主要是由包裹颗粒的不 活动水膜与外部比较活动的水层之间的作用引起的,在 饱和点上孔隙水压力变为正压力,因此内聚力值急剧降 低。 但随着压实系数的提高,人工压实黄土的水稳定性有所 改善。
二、人工压实黄土的强度特性
110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0.80
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• 2.黄土的结构与构造 • 形成初期,季节性的少量雨水把松散的 粉粒粘聚起来,而长期的干旱使水分不 断蒸发,于是少量的水分以及溶于水中 的盐类都集中到较粗颗粒的表面和接触 点处,可溶盐逐渐浓缩沉淀而成为胶结 物,形成以粗粉粒为主体骨架的蜂窝状 大孔隙结构
黄土结构示意图
由于黄土是在干旱半干旱的气候条件下形 成的,随着干旱季节的来临,黄土因失 去大量水分而体积收缩,在土体中形成 许多竖向裂隙,使黄土具有了柱状构造。 雨季来临,大气降水将黄土中的水溶性盐 类物质溶解并沿着土中的孔隙下渗,干 旱季节来临时土中的水分蒸发逃逸,溶 解的盐类物质在水分蒸发的同时于下渗 线附近重新结晶并残存下来。
第一节 湿陷性黄土 黄土按成因分为:原生黄土和次生黄土。 由风力堆积,又未经次生挠动,不具层 理的为原生黄土。 由风力以外的其他原因而成,常具有层 理或砾石、砂类层,称为次生黄土。 黄土在一定压力下受水浸湿后,结构迅速 破坏,这种性能称为湿陷性。湿陷性是 黄土独特的工程地质性质。
• 二、黄土地层的划分 • 我国黄土的形成经历了地质时代中的整个第四纪时 期,按形成的年代可分为老黄土和新黄土 。
计算时土层厚度自基底(初勘时从地面下 1.5m)算起;对非自重湿陷性黄土地基, 累计算到其下5m,对自重湿陷性黄土地 s 0.015 基,根据地区经验确定。其中 的土层不计。
例题
湿陷性黄土地基的湿陷等级
湿陷类型 非自重湿陷性 场地
计算自重湿 陷量△zs(mm)
自重湿陷性场地
总湿陷量△s(mm)
如基底压力大于300时,仍用实际压力判别 黄土的失陷性。 2、湿陷起始压力和失陷起始含水量
双线法测定湿陷起始压力
黄土的湿陷量与所受压力有关,存在一个 压力界限,压力低于这个数值,黄土浸 水也不会湿陷,这个压力为湿陷其始压 力。 p s s 0.015 曲线上取 所对应的压力作为湿陷其始压力。 黄土的湿陷其始含水量在外荷载或自重作 用下,受水浸湿开始出现湿陷现象时的 最低含水量。
• (四) 结构措施
• 如果没有采用地基处理从根本上解决地 基的浸水湿陷问题时,在设计中应当采 取相应的结构措施,以利于抑制地基不 均匀沉降,减轻或避免上部结构的损坏。 常见的结构措施有:选择适宜的结构体 系;采用有利于抗衡不均匀沉降的基础 型式(如片筏基础、交叉梁基础等); 设置圈梁等以增强建筑物的整体刚度; 预留适应沉降的净空等。 返回
3、湿陷类型和失陷等级 自重湿陷量的计算公式为:
zs 0 zsi hi
i 1
n
当 时应定为非自重湿陷性黄土。 当 zs 7cm 时应定为自重湿陷性黄土。
zs 7cm
0 --因地区土质而异的修正系数。
湿陷系数,
zsi --表示第I层土层的饱和自重压力下的
zs
hz hz h0
hz --加压至土层的饱和自重压力下时,
下沉稳定后的试样高度。 --浸水饱和后土样下沉后的高度。 hz n--计算厚度内湿陷土层的数目,从天然 地面算起(挖、填方较大时从设计地面算起), 其中 的土层不计。
zs 0.015
湿陷性黄土地基的湿陷等级,应根据基底下各土 层累计的总湿陷量和自重湿陷量的大小来确定。 总湿陷量可按下式计算:
• 由于胶结物的凝聚和结晶作用、共用结合水的 联结作用以及毛细作用、负孔隙水压力作用等, 使黄土地基表现出较高的强度和抵抗压缩变形 的能力。当黄土受水浸湿或在一定外部压力作 用下受水浸湿时,结合水膜增厚并楔入颗粒之 间,于是结合水联系减弱,盐类溶于水中,各 种胶结物软化,结构强度降低或失效,黄土的 骨架强度降低,土体在上覆土层的自重压力或 在自重压力与附加压力共同作用下,其结构迅 速破坏,大孔隙塌陷,导致黄土地基附加的湿 陷变形。这就是黄土产生湿陷现象的内在过程。
s si hi
i 1
n
---考虑黄土地基侧向挤出和浸水几率等因
素的修正系数。无浸水几率取0,有浸水几率, 基底下5米深度以内可取1.5,基底下5~10m深 度内,取β=1,基底下10m以下至非湿陷性黄 土层顶面,si 和hi --第i层土的湿陷系数和厚度。
• 三、湿陷性黄土组成及结构构造 • 1.颗粒组成及矿物成分 • 湿陷性黄土的颗粒组成以粉土颗粒为主, 一般占总质量的60%以上。而粉土中又以 0.01—0.05mm的粗粉粒为多,小于 0.005mm的粘粒含量较少,大于0.1mm的 细砂颗粒含量在5%以内,大于0.25mm的 中砂以上的颗粒则很少见到。此外黄土 中还含有大量的碳酸盐、硫酸盐和氯化 物等可溶盐类。
• 黄土中粗颗粒的主要矿物成分是石英和长石,粘 土颗粒的主要成分是中等亲水性的伊里石,以及 一些水溶性盐类物质,这些盐类物质呈固态或半 固态分布在各种颗粒的表面。
粒径 地区 陇西 陕北 关中 山西 豫西 总体 砂粒 >0.05 20~29 16~27 11~25 17~25 11~18 11~29 粉粒 0.05~0.005 58~72 59~74 52~64 55~65 53~66 52~74 粘粒 <0.005 8~14 12~22 19~24 18~20 19~26 8~26
湿陷性黄土分为自重湿陷性黄土和非自 重湿陷性黄土两种。前者是指在上覆 土自重压力下受水浸湿发生湿陷的湿 陷性黄土地基;后者是指只有在大于 上覆土自重压力下受水浸湿后才会发 生湿陷的湿陷性黄土地基。
五、湿陷性黄土地基的评价 多用室内浸水侧限压缩试验。 hp hp s 1、湿陷系数: h0 湿陷系数反映了黄土对水的敏感程度。 s 0.015 时,定为非湿陷性黄土。 时,定为湿陷性黄土。 s 0.015 《黄土规范》规定,计算时压力p从基础底面(初堪 时从地面下1.5米)算起。到其下10米内土层为 200KPa,10米以下至非失陷性土层顶面应用上覆 土的饱和自重压力(大于300用300)。
• 年复一年的淋滤使地表的土体因失去大 量碳酸钙类可溶盐物质而逐渐变红(不 溶性的铁、铝等元素含量相对增加的结 果),并使以碳酸钙为主的可溶性盐类 物质在下渗线不断富集并形成钙质结核。 淋滤时间更长时就会在黄土中形成钙质 结核层。结核构造是黄土的一个重要构 造特征
四、黄土的湿陷原因和影响因素
黄土发生湿陷的内在原因是黄土的结构特征和 其物质成分,外在的条件为水的浸湿。 随着含水量的减少土粒彼此靠近,颗粒间的分 子引力以及结合水和毛细水的联结力逐渐加大。 这些因素都增强了土粒之间抵抗滑移的能力, 阻止了土体在自重压密,从而形成以粗颗粒为 主体骨架的多孔隙结构。
• 进行地基处理,以部分或全部消除建筑 物地基的湿陷性,并达到减小地基沉降 和提高地基承载力的目的。 • 选择地基处理方法,应根据建筑物的类 别和湿陷性黄土的特性,并考虑施工设 备、施工进度、材料来源和当地环境等 因素,经技术经济综合分析比较后确定。
湿陷性黄土地基常用的处理方法
• 黄土地区采用桩基础也相当普遍,包括 钢筋混凝土预制桩(打入、静压等)或 灌注桩(钻孔、挖孔、挤土成孔等) 。 • (三) 防水措施 • 湿陷性黄土产生湿陷必须具备的外部条 件是地基土浸水,因此做好建筑物建设 期间的防排水工作并考虑其在使用期间 的防水措施无疑也可减少或避免地基的 浸水湿陷事故。
年代 近 期 早 期 — 黄土名称 新近堆 积 黄 新 土 黄 土 一般湿 陷 性 黄 土 老 非湿陷 黄 性 土 黄 土 成因 备注 一般有湿陷性,常具 有高压缩性
全新 世 Q4
以水成 次生黄 为 土 主
— 马兰黄土 离石黄土 午城黄土
一般具有湿陷性 原生黄 风成为 土 主 一般无湿陷性
晚更新世Q3 中更新世Q2 早更新世Q1
第一节 湿陷性黄土
一、黄土及其分布 黄土是在第四纪形成的一种特殊的陆相疏松 堆积物颗粒成份以粉粒为主,颜色一般呈黄色或 褐黄色。世界范围内的分布面积大约有1300万平 方公里 ,集中在干旱和半干旱地区。黄土在我 国分布广泛,分布面积大约有63万平方公里,其 中具有湿陷性的约为27万平方公里。
• 我国现行《湿陷性黄土地区建筑规范》 将中国湿陷性黄土工程地质分为七区 (其中又细分为十二个亚区),这七个 区是:Ⅰ—陇西地区,Ⅱ—陇东-陕北晋西地区,Ⅲ—关中地区,Ⅳ—山西-冀 北地区,Ⅴ—河南地区,Ⅵ—冀鲁地区, Ⅶ—边缘地区,规范并同时列出了各区 和亚区湿陷性黄土的物理性质指标和特 征描述。
70<
△zs≤70
△zs≤3
50
△zs>350
△s≤300
300<△s≤700
Ⅰ(轻微)
Ⅱ(中等) Ⅱ(中等)
Ⅱ(中等)
—
*Ⅱ(中等) 或Ⅲ Ⅲ(严重) (严重) Ⅲ(严重) Ⅳ(很严重)
△s>700
六 地基处理 针对湿陷性问题的主要措施有地基处理、 防水与结构措施三类。地基处理的目的 是消除黄土的湿陷性,它又可分为全部 消除和部分消除两种。防水措施是为了 防止雨水和其它来源的水渗入地基中。 结构措施的作用是使建筑物有一定的适 应变性的能力,在建筑物因地基浸水出 现附加的不均匀沉降时 能减轻对结构的 损害。