黄土地层公路工程地质类型及地基
公路工程建设常见地质灾害类型及防治措施
公路工程建设常见地质灾害类型及防治措施条件变化大，地质灾害类型多且危险性大，应及时预防治理。
关键词】公路工程；地质灾害类型；防治措施公路是构建便捷、通畅、高效、安全的交通运输体系的重要组成部分。
近年来，国家不断加大交通基础设施建设力度，公路交通条件日益改善，伴随而来的地质灾害问题也显著增加。
公路的修建常常需要跨越不同的地貌单元、地层岩性，会遇到多种地质环境问题，地质灾害类型较多，常见的地质灾害主要有崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、冻土冻融。
1.公路工程建设项目常见的地质灾害类型1.1崩塌、滑坡崩塌是指陡峻斜坡上的块状岩土体高速倾倒、翻滚、坠落于坡脚现象，崩塌的特点是垂直位移分量大于水平位移分量。
滑坡是指斜坡上的岩土体主要在重力和地下水作用下，沿着一定软弱面或软弱带以水平位移为主的整体向下滑动的作用和现象。
崩塌、滑坡地质灾害是山区公路工程常见的地质灾害之一，主要是由地质原因或人为开挖坡脚造成的。
由于山坡或路基边坡发生崩塌、滑坡，常使交通中断，影响公路的正常运输。
大规模的滑坡可以堵塞河道，摧毁公路，砸坏路基及公路桥，中断交通，破坏厂矿，淹没村庄，造成行车事故，甚至引起人身伤亡。
1.2泥石流泥石流是指发生在山区的一种含有大量泥砂、石块的暂时性急水流。
泥石流具有强大的破坏力，它往往在很短时间内摧毁一切工程设施和夺取千百人、甚至上万人的生命财产，是严重威胁山区人民和工程建设的地质灾害。
泥石流是公路，尤其是山区公路建设过程中普遍存在且破坏作用及其强烈的公路水毁类型，是毁坏穿越泥石流沟的公路路基、路面及相应防治结构物的重要外在机制，危害方式只要是淤积、掩埋、堵塞、冲击及冲刷公路，我国公路每年因泥石流造成的经济损失数亿至数十亿。
1.3地面塌陷地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下，向下陷落，并在地面形成塌陷坑（洞）的一种地质现象。
有岩溶塌陷、矿山采空塌陷、黄土湿陷等类型，公路工程若在上述塌陷地区通过，经常会造成路面开裂、路基及路面变形、沉降甚至塌陷，影响公路正常通行，甚至威胁人身生命、财产安全。
黄土路基
黄土地区路基1.黄土地区路基工程的特点黄土是指第四世纪以来在干旱和半干旱地区沉积的，以粉粒为主，富含钙质的粘性土，呈棕黄色、灰黄或黄褐色。
黄土覆盖世界大陆面积的12%左右，分布于温带沙漠外缘的半干旱地区、中纬度森林、荒漠草原地带，呈现断续分布。
中国黄土的分布面积，比世界上任何一个国家都大，而且黄土地形在中国发育得最为完善，规模也最为宏大。
中国西北的黄土高原是世界上规模最大的黄土高原；华北的黄土平原也是世界上规模最大的黄土平原。
中国黄土总面积达63．1万平方公里，占全国土地面积的6%。
黄土的工程特性：①、黄土的孔隙比一般为0.7~1.1，具有肉眼可见的大孔隙，并具有垂直节理，可保持天然垂直边坡；②、黄土的颗粒组成以粉粒为主，质地均匀，不含大于0.25mm颗粒；③、黄土含有10%~30%的碳酸钙，有的黄土中含有大量钙质结核；④、黄土天然含水率低，干燥时比较坚固，遇水容易崩解，剥蚀。
⑤、有些黄土具有湿陷性，受水浸湿后易溶盐的溶解破坏了土粒间的胶结作用，黏聚力减弱，在自重或外荷载作用下产生湿陷性沉陷。
⑥、黄土土质依据土的塑性指标进行分类。
当塑性指数不大于10时，应定为砂质黄土；当塑性指数大于10时，应定为黏性黄土。
黄土的时代及其工程性质由于黄土特有的性质和黄土类型复杂，黄土地区的路基工程具有以下特点：（1）黄土地貌有真独特的形态、形成所谓塬、梁、岇的地貌景观。
由于冲沟发育。
黄土地区山高谷深。
因此，黄土地区路基多高填深挖，工程数量浩大。
（2）黄土路堑边坡容易产生变形。
常见的变形有剥落、冲蚀、溜坍和崩塌，所以恰当的根据工点黄土类型和特性选择路堑边坡形式及边坡坡度是防止发生上述变形关键。
（3）黄土高路堤容易产生下沉，这一方面是由于黄土湿陷性造成的，另一方面也是由于黄土天然含水量小，难以达到要求的压实密度的缘故。
（4）黄土路堤边坡在雨水作用下容易产生冲蚀。
（5）由于黄土具有垂直节理、多孔隙及丰富的易溶盐，使黄土产生陷穴。
黄土地区公路路基设计施工技术-
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湿陷性黄土地基处治技术研究
结论二：三种处理方法均可消除浅层黄土的湿 陷性。
振动碾压的影响深度最小，有效处理深度为0～.60m； 强夯处理效果明显，有效处理深度最大可达5.0m； 冲击碾压的影响深度居中，有效处理深度为0m～1.20m。
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湿陷性黄土地基处治技术研究
推荐方案： 研究表明，路基黄土的湿陷系数与压实度、干密度、空隙比及
压缩模量具有明显的规律性。当压实度大于85%后，湿陷性几 乎消失；而干密度超过1.6g/cm3以后，黄土已没有湿陷性；当 空隙比小于0.8之后，湿陷性消失；压缩模量大于12MPa时，路 基黄土的湿陷性消失。
结论三：路基黄土经三种方法处理后，其承载 力均可满足15m以下填方路堤的要求。
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湿陷性黄土地基处治技术推荐方案
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湿陷性黄土的工程地质特性
（1）粒度组成：由北向南， Q3（晚更新世）新黄土的砂粒含量 逐渐减少，粉粒和粘粒含量增加。由西向东，砂粒含量减少，粉粒 和粘粒含量增加。
（2）液、塑限：由北向南， Q3 新黄土的液限和塑性指数逐渐增 加。
（3）由西向东， Q3 新黄土的天然含水量、干密度、液限和塑性 指数均有增加趋势，而孔隙率则相反。
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湿陷性黄土地基处治技术研究
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湿陷性黄土地基处治技术研究
选择依据 根据湿陷性黄土地基处理前后主要物理力学性
质指标的变化以及黄土地区典型路段的处置经 验，选择湿陷性黄土地基处理方案的依据为： （1）地基浅层黄土湿陷性消除； （2）处理后地基承载力满足填方荷载要求； （3）地基处理后路基沉降变形在容许范围； （4）考虑路基综合排水措施。
浅议湿陷性黄土地区地基处理及基础方案比选
浅议湿陷性黄土地区地基处理及基础方案比选摘要：通过在湿陷性黄土场地处理地基的应用实例，探讨湿陷性黄土场地采用不同地基处理方式的适用性及经济性。
关键词：地基处理；湿陷性黄土；挤密桩；灌注桩1、前言根据当前我国湿陷性黄土地基的应用情况来看，此类型地基面临的工程问题主要是在浸水作用或者上部荷载作用下，直接出现不均匀沉降变形现象。
这样一来，地基承载力直接受到影响，导致低级遭到破坏。
目前处理该地基的主要手段有两种。
首先，利用强夯法、换土垫层法、挤密桩法直接对湿陷性黄土地基进行处理，消除其湿陷性。
其次，采用静压柱、灌装柱等手段，促使建筑物基础能够直接穿过湿陷性黄土地基区域。
本文主要内容以某项建筑工程项目为例，探讨了有关湿陷性黄土地基的处理方式，分析了不同处理手段的经济性及适用性。
2、工程应用2.1、工程实例本工程位于陕西省西安市长安区。
总楼层为17层，由地上16层与地下一层构成，层高6.1m，主楼建筑物高度为80.5m。
根据该项目建设情况来看，采用框架——剪力墙结构形式。
对于项目裙房建设而言，其地下一层的层高与主楼保持一致，但是地上2层总高11m。
主要建设手段采用混凝土框架结构。
地下车库上方覆土 1.5m，层高 4.6m，整体采用混凝土框架结构进行建设。
有关主楼、裙房、地下车库平面图如下所示。
图1主楼、裙房、地下车库平面图2.2、工程地质特征地勘工作作为项目施工活动前的必要环节，对于整个项目后期建设质量有着十分重要的影响。
在该项目当中，地勘结果显示该区域地貌以黄土塬为主，拟建区域地层从上到下分别为第四系全新统填土、更新统风积黄土、古土壤，中更新统风积黄土、古土壤，不同构成成分的特征有所不同，具体情况如下所示。
勘探期间，地下水属平水期，地下水位埋深为15.20m～23.70m，相应标高为493.98m～499.31m，地下水属潜水类型.2.3、工程概况本工程项目严格按照我国有关部门出台的《湿陷性黄土地区建筑标准》规定开展施工活动，拟建研发大楼属于甲类建筑物，其地下室属于丙类建筑物。
黄土地区公路路基设计要点分析
黄土地区公路路基设计要点分析发布时间：2021-11-02T10:12:11.286Z 来源：《基层建设》2021年第21期作者：金海键[导读] 摘要：公路是交通运输系统的重要组成部分。
中咨海外咨询有限公司北京市 100048摘要：公路是交通运输系统的重要组成部分。
随着国家西部大开建设的不断推进，投资力度不断加大，勘测手段和技术的不断完善，我国西部地区公路路况得到不断改善，服务水平进一步提升。
黄土是西部地区分布最广，对工程影响最大的地质因素之一。
本文编制过程中，参照了国家现行有关标准和规范，借鉴国内黄土地区公路路基设计的成功经验与科研成果，依托前房子至龙口（魏家峁）高速公路，主要介绍了黄土的特征，阐述了黄土地区路基设计内容以及设计原则，探讨了黄土地区路基设计的要点。
关键词：黄土；公路；路基设计；设计原则；要点前言：我国黄土的总面积占国土面积的6%以上。
其中以秦岭以北、长城以南、太行山以西、日月山以东的黄河中游地区的关中、陕北、宁夏、豫西、陇东及陇中的黄土高原的黄土最为典型，具有分布连续、土层厚度大等特点[1]。
一、黄土的定义及特征黄土是指在干旱和半干旱气候条件下形成的一种特殊沉积物，颜色多呈黄色、淡灰黄色或褐黄色。
黄土按其成因可分为原生黄土和次生黄土。
湿陷性是黄土的显著特征之一。
在天然含水量状况下，具有比较高的强度和较低的压缩性，但浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形。
湿陷性黄土浸水后，在其自重应力下发生湿陷的，称为自重湿陷性黄土。
而在其自重应力与附加应力共同作用下才发生湿陷的，称为非自重湿陷性黄土。
二、黄土地区公路设计1.依托项目背景前房子至龙口（魏家峁）高速公路位于内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗，起点与准兴重载高速公路前房子连接线 (大路至永兴段公路)进行顺接；终点位于魏家峁村北侧与纳龙高速顺接。
项目公路等级为高速公路，设计速度80km/h，路线长度55.43公里，以下简称“本项目”。
本项目地处吕梁山西部黄土梁、峁发育。
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。
甘肃湿陷性黄土公路工程地质分区研究
第１９卷第２期２０２１年４月水利与建筑工程学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶｏｌ．１９Ｎｏ．２Ａｐｒ．，２０２１ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－１１４４．２０２１．０２．０１７收稿日期：２０２０ １０ ２４ 修稿日期：２０２０ １１ １７基金项目：甘肃省科技重大专项“甘肃省湿陷性黄土地区公路修筑成套技术研究”（１３０２ＧＫＤＡ００９）作者简介：赵天宇（１９８５—），男，博士，正高级工程师，注册土木工程师（岩土），主要从事公路工程勘察与岩土工程测试研究工作。
Ｅ ｍａｉｌ：ｚｈａｏｔｙ０７＠ｌｚｕ．ｅｄｕ．ｃｎ甘肃湿陷性黄土公路工程地质分区研究赵天宇１，王伟锋１，陈 伟２，李论基１，安 亮１（１．甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司，甘肃兰州７３００３０；２．山西农业大学城乡建设学院，山西太谷０３０８０１）摘 要：以甘肃黄土地区１７条高速公路工程的调查、勘探与测试资料为基础，从湿陷性黄土的分区地貌特征、物理组成、湿陷特性、力学性能等方面，分析工程沿线湿陷性黄土的区域变化规律，并针对公路线性工程及其构筑物的特点，提出了甘肃省湿陷性黄土工程地质分区原则、方法及指标体系。
依据三级分区指标体系，将甘肃省湿陷性黄土划分为四个一级分区，九个二级分区和十个三级分区，得到甘肃省湿陷性黄土工程地质分区图，并分析不同工程地质分区内黄土的地貌特征、土层厚度、湿陷性能及其对公路工程建设的影响，为甘肃省黄土地区公路建设提供了基础研究资料。
关键词：甘肃公路；黄土湿陷性；工程地质分区；分区指标中图分类号：ＴＵ４３２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—１１４４（２０２１）０２—００９４—０７ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＺｏｎｉｎｇｏｆＣｏｌｌａｐｓｉｂｌｅＬｏｅｓｓＨｉｇｈｗａｙｉｎＧａｎｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅＺＨＡＯＴｉａｎｙｕ１，ＷＡＮＧＷｅｉｆｅｎｇ１，ＣＨＥＮＷｅｉ２，ＬＩＬｕｎｊｉ１，ＡＮＬｉａｎｇ１（１．ＧａｎｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＰｌａｎｎｉｎｇ，Ｓｕｒｖｅｙ＆ＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｌａｎｚｈｏｕ，Ｇａｎｓｕ７３００３０，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＵｒｂａｎａｎｄＲｕｒａｌＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＳｈａｎｘｉＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔａｉｇｕ，Ｓｈａｎｘｉ０３０８０１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｕｒｖｅｙ，ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄｔｅｓｔｄａｔａｏｆ１７ｈｉｇｈｗａｙｐｒｏｊｅｃｔｓｉｎｌｏｅｓｓｒｅｇｉｏｎｏｆＧａｎｓｕｐｒｏｖｉｎｃｅ，ｔｈｅｒｅｇｉｏｎａｌｖａｒｉａｔｉｏｎｒｕｌｅｓｏｆｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅｌｏｅｓｓａｌｏｎｇｔｈｅｐｒｏｊｅｃｔｈａｖｅｂｅｅｎａｎａｌｙｚｅｄｆｒｏｍｔｈｅａｓｐｅｃｔｓｏｆｓｕｂｒｅｇｉｏｎａｌｇｅｏｍｏｒ ｐｈｏｌｏｇｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｐｈｙｓｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅｌｏ ｅｓｓ．Ａｆｔｅｒｔｈａｔ，ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ，ｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｉｎｄｅｘｓｙｓｔｅｍｏｆｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｚｏｎｉｎｇｏｆｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅｌｏｅｓｓｉｎＧａｎｓｕｐｒｏｖｉｎｃｅａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｈｉｇｈｗａｙｌｉｎｅａｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄｉｔｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Ｉｎｔｈｅｔｈｒｅｅ－ｌｅｖｅｌｉｎｄｅｘｓｙｓｔｅｍｏｆｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｚｏｎｉｎｇｍａｐｏｆｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅｌｏｅｓｓｉｎＧａｎｓｕｐｒｏｖｉｎｃｅ，ｔｈｅｒｅａｒｅｆｏｕｒｌｅｖｅｌ－１ｚｏｎｅｓ，ｎｉｎｅｌｅｖｅｌ－２ｚｏｎｅｓａｎｄｔｅｎｌｅｖｅｌ－３ｚｏｎｅｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｈｅｍａｐ，ｔｈｅｔｏｐｏｇｒａｐｈｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｓｏｉｌｌａｙｅｒｔｈｉｃｋｎｅｓｓ，ｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｌｏｅｓｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｚｏｎｉｎｇａｎｄｉｔｓｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｈｉｇｈｗａｙｅｎｇｉ ｎｅｅｒｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｒｅｅｖａｌｕａｔｅｄ．Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｃｏｕｌｄｐｒｏｖｉｄｅｂａｓｉｃｒｅｓｅａｒｃｈｄａｔａｆｏｒｈｉｇｈｗａｙｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｎｌｏｅｓｓｒｅ ｇｉｏｎｏｆＧａｎｓｕｐｒｏｖｉｎｃｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｇａｎｓｕｈｉｇｈｗａｙ；ｃｏｌｌａｐｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｌｏｅｓｓ；ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｇｅｏｌｏｇｙｚｏｎｉｎｇ；ｚｏｎｉｎｇｉｎｄｅｘ 甘肃省黄土分布广泛，地质环境极为脆弱，各地区黄土的堆积时代、成生环境及分布厚度各不相同。
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摘要：本文从黄土的微观结构特征出发，系统阐述了黄土地区主要工程地质问题，接着研究了黄土地区常见工程地质问题的对策。
关键词：黄土地区；工程地质；对策一、前言工程地质问题的解决措施是保证工程质量优劣的首要前提，工程质量的优劣不仅关系到施工耽误的生存发展，而且关系到国家和人民群众的利益。
二、黄土的微观结构特征1、孔隙的类型黄土孔隙按其成因可分为原生孔隙及次生孔隙两大类。
次生孔隙这类孔隙的孔壁主要由次生碳酸钙组成。
一种是非晶质碳酸钙孔隙沉淀，常呈管道状；一种为结晶质碳酸钙沿孔隙生长呈晶簇状。
此外，还可以看到少量由植物遗体和粘土构成的孔壁。
原生孔隙是按照碎屑颗粒的排列方式，原生孔隙可分为支架孔隙，镶嵌孔隙和胶结孔隙。
2、孔隙的大小类型有特大孔隙、大孔隙、中孔隙、小孔隙及微孔隙之分。
特大孔隙：孔隙一般大于250微米，在剖面上自上而下显著地减少。
大孔隙：孔隙在16到25微米之间，在剖面上自上而下减少。
中空隙：孔径在4到16微米之间，在剖面上自上而下减少。
小孔隙：孔隙为1到4微米，在剖面上自上而下逐渐增多。
微孔隙：孔径一般小于1微米，在剖面上自上而下显著增多。
从孔隙的类型来讲，支架孔隙是引起黄土湿陷的主要孔隙，从孔隙的大小来讲，大孔隙和中孔隙则是引起黄土湿陷的主要孔隙。
三、黄土地区主要工程地质问题1、黄土的湿陷性由于黄土特殊的成因和结构,它的压密变形表现为压缩变形和湿陷变形。
所谓湿陷变形是指黄土在一压力作用下,浸水产生显著附加下沉的现象。
这种特有性质,是黄土工程地质研究的主要课题。
（一）、湿陷系数黄土的湿陷系数是研究与评价黄土湿陷性的重要参数,它的含义可以粗略地概括为单位厚度土层的湿陷值,也就是相对湿陷值。
相对湿陷值是指浸水产生附加的变形与浸水前的土样厚度相比较而言的。
黄土的湿陷系数,用途很广泛,可以用来衡量黄土是不是具有湿陷性,确定湿陷性黄土层的厚度与深度界限,确定湿陷性强烈程度等等。
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1 引言黄土是一种具有特殊性质的第四纪松散沉积物，我国黄土和黄土状土的分布面积为64万km2，占国土面积的6.3%。
在我国西北、华北等大面积黄土分布地区，公路作为一种带状结构物往往要跨越许多不同地质年代、不同地质成因和地貌单元的黄土区，黄土由于其形成的特殊环境和自然条件就使得它具有特殊的物理力学性质和水理特性。
此外，随着路堤填土高度的增加，对黄土地基承载力提出了更高的要求，但是公路路基设计中缺乏相应的依据。
因此，正确区分同一条路线上不同时代、不同成因和不同环境下形成的黄土的地基承载力，将是解决黄土地区公路设计、施工中路基稳定性的关键技术。
本项目旨在针对公路工程的需要，合理有效地确定、评价黄土地基承载力，并在此基础上提出黄土地基承载力分区及地基处理措施,为公路设计和施工提供指导。
2 项目研究内容2.1主要研究内容（1）黄土地区地基承载力影响因素研究（2）黄土地区地基承载力评价方法研究（3）黄土地区地基承载力分类研究（4）提高黄土地区地基承载力的工程措施研究2.2拟解决的关键问题（1）黄土地区地基承载力的评价方法（2）黄土地区地基承载力的分类推荐值（3）高黄土地区地基承载力的工程处理措施3 黄土地区高等级公路地基处理现状调查根据黄土地区高等级公路路基路面病害发生发展的规律，建议在地基设计和路基路面防排水设计方面采取以下措施：（1）加强对高速公路尤其对于填方路段处湿陷性黄土地基的勘察手段和力度，以利于提高地基评价的可靠性。
（2）地基设计时，需要从地基承载力和变形两个方面进行验算，当不能满足设计的要求，则需要进行地基处理。
（3）路基路面排水系统设置的是否完善在一定程度上决定了整个工程质量的好坏，在设计时要注意完善，路面排水时应采用集中排水设计，中央分隔带采用地下排水，且注意沟渠的防护和加固以及出水口的设置，并加强防洪和防暴雨的排水措施，在日常养护过程中要保证排水设施的通畅和正常使用。
（4）路基超高段中央分隔带的排水设计宜采用地下排水，将分隔带上的地面水下渗，由中央分隔带地下排水设施排除；路堑超高段设计时要注意边沟设置与急流槽、排水沟和涵洞等的相互配合。
（5）注意加强和完善湿陷性黄土地基的防排水设施。
（6）高填方路段要特别注意保证原地基的处理，并根据场地的湿陷类型和湿陷等级以及上部结构物类型或路基不同的填土高度采取相应的地基处理措施。
4 黄土地区地基承载力现场测试技术与方法研究4.1主要研究内容及实施方案通过对不同黄土区域（甘肃兰州、山西介休和陕西阎良）所进行的载荷试验、旁压试验、静力触探试验、动力触探试验、标准贯入试验及室内土工试验，对各种原位测试的方法和测试技术进行了研究（见图4-1~图4-4），具体的工作量见表4-1。
图4-1 兰州试验场地概况图4-2 介休试验场地概况图4-3阎良1试验场地概况图4-4阎良2试验场地概况表4-1 兰州、介休、阎良1和阎良2场地试验工作量汇总4.2主要研究成果（1）黄土地区公路路基地基承载力评价时，不宜采用载荷试验；最好采用旁压试验；也可以用静力触探进行测试；动力触探和标准贯入仅作为辅助的测试方法。
（2）得到了静力触探、动力触探和标准贯入等测试方法确定的强度指标与载荷试验确定的地基承载力特征值之间的回归关系，可供参考使用。
（3）总结了旁压试验与静力触探、动力触探和标准贯入等测试方法确定的强度指标之间的关系。
（4）静力触探中单桥的比贯入阻力(P s)与双桥的锥尖阻力(q c)之间的关系为P s/q c=1.4。
（5）在同一土层进行承载力测试时，不同尺寸的载荷试验得到的地基承载力特征值比较接近，公路工程如用载荷试验确定地基承载力特征值时建议采用0.5m2圆形刚性承压板。
（6）地基承载力(f ak)与土体的压缩模量(E s)之间关系密切，土体的压缩模量E s可以在一定程度上反映地基土的强度。
（7）黄土地区公路工程地基处理后的承载力评价时，宜采用旁压试验。
5 黄土地区公路地基承载力评价方法及分区研究5.1地基承载力的研究基础1.地基承载力的概念由地基承载力的定义以及其涵义的变化，可见工程技术人员越来越重视对地基变形的控制，并强调了静载荷试验或其它原位测试的重要性，以及系统总结工程实践经验和当地经验的重要性。
为了与现行国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）和《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）相一致，本课题研究时以地基承载力特征值作为地基计算的代表数值，符号表示为f ak。
2.公路工程黄土地基承载力取值方法（1）考虑黄土属于特殊土质，具有压缩性大的特点，如果P-S曲线具有明显的比例界点，认为宜采用荷载试验P-S曲线上的比例界限点所对应的荷载(P0)作为地基承载力特征值。
（2）对于在P-S曲线比例界限点不明显的情况，塑性区相对较长，可考虑采用相对沉降来确定承载力，按沉降与承载板宽度之比s/b=0.01～0.015所对应的值作为取值标准；（3）在P-S曲线上比例界限点不明显，曲线比较平缓，且应用相对沉降s/b=0.01所对应的值都偏大，这种情况下可考虑采用取s/b=0.015所对应的值的1/2作为承载力特征值；（4）对于压缩性大的新近堆积黄土（Q42）应用相对沉降s/b=0.015对应的值作为承载力特征值。
5.2黄土地基承载力影响因素分析（1）黄土的区域特征对地基承载力的影响（2）地层类型对地基承载力的影响（3）地形地貌对地基承载力的影响（4）物理力学指标对地基承载力的影响（5）湿陷性对地基承载力的影响（6）压缩模量Es与黄土地基承载力的关系（7）黄土的微观结构特征与地基承载力的关系5.3地基承载力模糊评价系统图5-1 模糊综合评判流程图本课题建立的地基承载力模糊评判系统，具有以下几个特点：（1）用模糊数学理论和方法评价地基承载力，从理论上分析是可行的，实际验证效果是可靠的，其结果是满意的，其方法的本质属于间接评价法。
（2）在地基承载力模糊综合评判系统中，根据评价因素与承载力的统计关系以及实测物理性质指标的分布规律，选用了正态型隶属函数。
在确定权重时，选用了考虑分级的数值权重和各因素特点的特性权重。
在数值权重中，考虑了分级对承载力的影响；同时，在专家打分的基础上来确定特性权重，这样确定的综合权重具有一定的代表性。
（3）评价系统中地基承载力的影响因素中选择物理性质指标和地质因素二个方面作为评价指标，在物理性质指标中，以密度（孔隙比、天然容重）、液限和含水量作为基本因素，而压缩系数和地形地貌因素起辅助性作用。
（4）评价系统以可视化窗口的形式实现了简单的操作，只要输入某处黄土的基本参数，就可以方便快速地计算出地基的承载力值。
5.4黄土地基承载力分区1.区划的目的和原则（1）根据载荷试验确定的承载力的变化规律以及承载力各主要影响因素的区域变化规律进行区划。
（2）以黄土地区自然环境气候以及地形地貌因素的综合性和主导性相结合，采用以承载力相关分析为基础的主导标志法原则，从分析承载力的变化情况与公路工程的实际关系出发，选出具有分区意义的主导标志。
（3）按照综合性与主导因素相结合的原则，并遵循地带性和非地带性理论，还需进行地理相关分析对区界进行修正。
2.地基承载力区域划分根据黄土地区承载力的变化规律，按照分区的原则和依据对黄土地区进行承载力分区。
可将我国黄土区划分为四个大区，其划分结果如下：Ⅰ区, 东部地区（豫、鲁、冀）；Ⅱ区, 关中平原地区；Ⅲ区, 陇东、陕北－晋西地区；Ⅳ区, 陇西黄土地区。
3.黄土地基承载力分区图（见图5-2）图5-2黄土地区地基承载力分区图4.地基承载力的回归关系式（1）Q3黄土承载力和主要物理力学指标回归公式（见表5-1）表5-1 Q3黄土地基承载力的回归方程汇总地区回归方程样本数相关系数陇西地区13991)(1099.1104.126.116)1073.6(43-⨯⨯-⨯⨯=--⨯--ef Lakωω48 0.93关中地区6.76)(9.44232497.226.0-⨯-⨯=--ef Lakωω79 0.88陇东、陕北－晋西地区1069)(9412521044.381.0+⨯-⨯=-⨯--ef Lakωω46 0.84东部地区7290)(2417938644.1062.63-⨯-⨯=-⨯--ef Lakωω50 0.89式中： f ak —容许承载力(kPa)；w L —液限(小数表示)；w —含水量 (小数表示)；e —孔隙比（小数表示）。
（2）Q 42黄土承载力和主要物理力学指标回归公式10969)(187177630)109.1(1002.134-⨯+⨯-=--⨯-⨯L ak f ωωα（相关系数r=0.95）式中：α—压缩系数（可取50～150kPa 或100～200kPa 压力下的大值）5.黄土地区地基承载力评价地理信息系统该系统不仅将本课题在黄土地区地基承载力研究的成果归纳进来，还建立了各区域内承载力与主要物理指标之间的统计回归关系式与各区域样本点的动态数据连接库，便于在以后的工作中，对目前已有的样本点进行补充和完善，并相应调整承载力的统计回归关系式，使回归关系式具有更好的代表性。
同时，还可以预测未知点的地基承载力，并根据湿陷等级和路基填土高度来确定是否进行处理以及提出地基处理的建议方案。
6 提高黄土地区地基承载力工程处理措施研究6.1黄土地区公路地基承载力设计值)10(79.0+=ak a f k f （6-1）式中：af —修正后的公路地基承载力设计值（kPa ）； k—相对变形修正系数，高速、一级公路为1.05，二级公路为1.21； ak f —地基承载力特征值（kPa ），由载荷试验或其它原位测试、公式计算等方法综合确定。
6.2公路工程地基承载力的验算方法根据地基设计原则，公路地基承载力验算需满足强度和变形两方面要求，而修正后的公路地基承载力a f 是一个双控指标，既有强度要求也有变形要求。
故地基验算时，只需满足下式要求即可：a zb f ≤+σσ （6-2）式中：b σ—路堤自重应力（kPa ）；z σ—汽车荷载应力（kPa ）； a f —修正后的公路地基承载力设计值（kPa ）。
6.3湿陷性黄土地基的防排水措施（1）首先要设置完善的路基路面排水设施，因地制宜地采取引、截、排等措施，将水引出路界排入天然沟渠，形成有效的防排水措施；（2）对于湿陷等级为I~II 级的非自重湿陷性黄土地基，当路基填土高度较低时，为了防止路基两侧坡脚积水下渗，在路堤坡脚一定范围内，整平地表、填平积水洼地、地表裂缝以及各种小冲沟，必要时加固排水沟和截水沟；（3）对于湿陷等级为I~II 的非自重湿陷性黄土地基，路基填土高度较高或湿陷等级为III 级以上的湿陷性黄土地基的路段，可以考虑采用复合土工膜隔水墙或在路基基底采用防渗复合土工布。