庆阳地区湿陷性黄土物理力学性质及湿陷性变化规律研究
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。
探讨湿陷性黄土的结构性变形特性
探讨湿陷性黄土的结构性变形特性摘要：我国是世界上黄土分布范围最为广泛的国家之一，而且其覆盖面积广、埋藏的深度大、地层构造复杂。
在我国的黄土分布中，湿陷性黄土的分布范围最广。
原状黄土在沉积的过程中会形成大孔隙骨架结构，而且颗粒间的接触点在长期的物理与化学作用下会逐渐形成可溶盐胶结，从而使其具有较为显著的抗压与抗剪的能力。
因此，要正确的揭示原状黄土变形的结构性参数的变化，首先必须对湿陷性黄土的组成与基本特征以及其结构特性进行分析。
关键词：湿陷性黄土；变形；组成；结构特性一、湿陷性黄土的组成及基本特征黄土是一种欠压密土，而且具有不同程度的湿陷性，湿陷性也是黄土的典型特征。
湿陷性黄土主要是指在受到覆盖土层的自重应力或是自重应力与土层上建筑物的附加综合应力的作用下，若此时水将其浸湿，那么土的结构将会被破坏，同时出现显著的下沉现象，而且强度也迅速下降的一种黄土。
在我国，湿陷性黄土的分布范围大约占黄土分布总面积的四分之三，主要是位于地层的上部，厚度大约为10m～20m。
湿陷性黄土的主要特征：其颜色主要是以黄色为主，有灰黄、褐黄等颜色；其中有55%以上为粉粒；具有很多肉眼可以看见的大孔隙，孔隙比大约在1左右；黄土中有丰富的碳酸钙成分及其结晶；呈现出无层理、垂直节理发育；具有湿陷性、易溶性、易冲刷性、各项异性、失水干裂性等工程特性。
湿陷性黄土中有大量的原生矿物质，例如石英、长石、方解石以及绿帘石等等，由于这些矿物的化学性质较为稳定，具有较强的抗水性与抗风化的能力，而亲水性又较弱，因此，这些矿物对黄土的性质的影响主要是由矿物本身的性质所反映的。
另外，湿陷性黄土中还含有微量的次生矿物，例如粘土矿物，虽然其在黄土中的含量不高，但是其对黄土的性质还是有较大的影响，主要表现为明显的控制作用。
二、湿陷性黄土的结构特性黄土主要是分布在我国的西部，因为我国西部特定的气候条件、地理环境与物质组成等原因，湿陷性黄土在沉积的过程中所形成的结构状态与湿陷性黄土结构本身在新条件下的变化情况息息相关。
【VIP专享】湿陷性黄土地基判定与检验
不少于20个，且与清表后原地面测点吻合）；2、冲击碾压10遍、15遍、20遍、30遍后随机取6处，分层检验土的密度、含水量（分层为清表以下20cm、50cm、80cm）；3、冲击碾压20遍、30遍后取代表性位置2处，分别检验湿陷性系数（分层为清表以下20cm、50cm、80cm）；4、冲击碾压分别在10遍、15遍、20遍、30遍后，随机取6处，进行地基承载力检测（采用轻型动力触探仪）；5、按不同冲击碾压遍数，将检验结果列表示出，得出以下曲线：1）冲压遍数与沉降量关系曲线2）冲压遍数与压实度关系曲线3）冲压遍数与贯入量关系曲线4）干密度与湿陷系数关系曲线三）试验段结论：达到设计要求湿陷性指标和压实度的最优冲击碾压遍数；合适的冲击碾压工艺；合适的质量检验方法和合理的质量控制标准。
二、施工常规检验1、冲击碾压前，在作业段中（300~500m）取代表性土样1处，测定土的液塑限（确定土名）、最大干密度和最佳含水量；2、冲击碾压完成后，随机取6处，分层检测压实度（清表以下20cm、50cm、80cm），相邻位置做地基承载力检测（采用轻型动力触探仪）6处（测深90cm）；取1处，分层检测湿陷性系数（清表以下20cm、50cm、80cm）；3、每个作业段完成后，应评定分层压实度（或贯入值）和湿陷系数是否符合设计要求。
三、湿陷性黄土地基强夯处治检测与评价一、试验段一）强夯前准备工作1、根据设计提供的典型地质路段，选定400~800m2的试验区（明示区域界限）；2、清表、整平，检测地面高程（每个分区检测样本应不少于20个）；3、根据强夯机械性能，第一、二遍选择不同的单点夯锤与落距组合实施夯击，不同组合夯击的施工区域应图示清晰；二）检测参数及频率强夯处理前应准确确定原状土检测点位和强夯处理后的检测点位，强夯处理后检测点位必须位于第一遍夯击点中心且不能与处理前检测点位重合。
1、强夯处理前1）取代表性试样1处检测最大干密度和最佳含水量和液塑限，土层有变化时增加检测频率；在该点地表1m内按易溶盐取样规则分层取样检测易溶盐；2）取1处位置按不同深度取原状土检测天然密度（密实度）、天然含水量、湿陷性系数（分层取样，竖向间距为1m）；3）检测地基承载力直至穿透黄土层；2、强夯处理后1）满夯夯击完成并整平后，检测地面高程（每个分区检测样本应不少于20个，且与清表后原地面测点吻合）；2）在选定点位不同深度处检测密度（含水量）、湿陷性系数（分层取样，竖向间距为1m）；3）在选定点位不同深度检测地基承载力；三）试验段结论1、不同夯击区域选定的锤重、落距、夯击能；2、不同试验区域一、二、三遍平均夯击次数及满夯后平均沉降量；3、强夯前后的试验检测数据汇总分析，按设计要求处理深度和标准对强夯加固效果进行判定，确定达到要求湿陷处理深度时的合理夯击能、最佳夯击数、夯沉量、密实度和承载力。
人工制备强湿陷性黄土物理力学性质试验研究
人工制备强湿陷性黄土物理力学性质试验研究张延杰;王旭;梁庆国;李盛;卜世龙【摘要】通过选用无粘性材料石英粉、砂和粘结性材料膨润土、石膏、工业盐,采用空中自由下落法,制备出强湿陷性人工黄土,进行物理力学性质试验.研究结果表明,人工制备强湿陷性黄土在密度、土粒比重、孔隙比、液塑限、最大干密度、最优含水率等物理性质和抗剪强度指标、压缩指标等力学性质方面都与黄河中游地区天然黄土有很好的相似性.在固结浸水过程中,试样高度的变化分为显著的压密变形、湿陷变形和湿陷饱和后固结变形3个阶段.可通过控制和改变材料中粘结成分、排列方式和形成过程等显著影响湿陷性的一系列变量,更好地从矿物成分、制作过程、影响因素等多方面研究湿陷性黄土的工程性质,能够使试验结果具有可重复性和可控性.【期刊名称】《兰州交通大学学报》【年(卷),期】2015(034)006【总页数】5页(P27-31)【关键词】强湿陷性黄土;空中自由下落法;抗剪强度;试验研究【作者】张延杰;王旭;梁庆国;李盛;卜世龙【作者单位】兰州交通大学土木工程学院,甘肃兰州730070;甘肃省道路桥梁与地下工程重点试验室,甘肃兰州 730070;兰州交通大学土木工程学院,甘肃兰州730070;兰州交通大学土木工程学院,甘肃兰州730070;兰州交通大学土木工程学院,甘肃兰州730070;兰州交通大学土木工程学院,甘肃兰州730070【正文语种】中文【中图分类】TU47黄土是干旱与半干旱地区一种典型的风成堆积物，疏松的亚稳定结构是土体产生湿陷的最主要原因[1-2].同时黄土也是一种典型的结构性土，受结构性影响，一方面天然黄土在取样过程中不可避免产生的扰动容易使土的结构性释放，一方面天然黄土的力学特性与重塑黄土之间存在显著差异，与临界土力学形成了较大的差异.相似模拟是岩土工程中一种重要的科学研究手段，在黄土与构筑物相互作用的模型试验研究中，基本上都是采用重塑黄土，破坏了天然黄土的结构性，造成比较大的试验误差.自弗雷德隆德D G在《非饱和土力学》中提出对湿陷性土如何做室内试验的问题以来[3]，在人工制备湿陷性黄土方面，国内学者主要有蒋明镜[4]、谢定义[5]、陈昌禄[6]、田堪良[7]、李建红[8]等通过在粉土中添加水泥、食用盐等制备了人工湿陷性黄土试样.国外学者主要有Assallay[9]、Basma[10]等采用空中自由下落技术，选用粘土和粉土混合料加水搅拌，制成了人工湿陷性黄土.总体而言，对土质类散体材料的模拟与研究较岩质类脆性材料要晚一些，尚有许多理论和技术问题需要进一步研究.参考学者对脆性模型试验相似材料的研制经验，选取石膏、膨润土、工业盐、石英粉、砂为基本材料，见图1.根据相似理论，如果使模型材料的容重与实际湿陷性黄土的容重相同，变形模量和应力比与几何相似比相同，将大大简化和方便模型与实际工程物理参数之间的换算.以容重和湿陷系数为控制指标，采用试验空中自由下落法[11]，进行人工强湿陷性黄土制备.选取材料烘干后，按比例称取混合(见表1)，搅拌均匀，在环刀上方200～400 mm处放置1 mm的筛，环刀放在铺有滤纸的透水石上，轻轻摇动筛，使混合材料自由下落直至装满环刀，试样要高于环刀，见图2.用颗粒的下落高度来模拟风的沉积作用，让颗粒随机自由选择位置.沉积完成后，整平试样表面，避免对试样造成扰动，但这个时候的结构是不稳定的.由于试样高于环刀，对试样施加一个微小的垂直应力后，认为结构达到了亚稳定结构.还可以对试样继续增加材料，轻轻按压，直至孔隙率和干密度满足相似标准值，此时认为试样是足够稳定的，可允许移动，如图3所示，试样成形以后，避免扰动，放入50 ℃的恒温箱中烘干24 h，模拟黄土形成过程中比较干燥炎热的环境.最后削平试样，使其各组密度相差在0.03 g/cm3之内，完整的人工强湿陷性黄土制作完成，可进行试验.对制作完成的人工制备强湿陷性黄土试样进行干密度、土粒比重试验，分析试样的初始孔隙比，结果如表2所示，人工湿陷性黄土的干密度为1.27～1.30 g/cm3，根据参考文献[12]，黄河中游地区黄土的干密度变化范围为1.10～1.68 g/cm3，在干密度方面，满足相似材料的要求，添加比重较大的重晶石粉等能够较大幅度调整干密度的范围.四组人工制备强湿陷性黄土土粒比重在2.63～2.66之间，与天然黄土的颗粒比重相近.根据规范[13]，采用液塑限联合测定法，测定人工制备强湿陷性黄土液限含水率和塑限含水率，取76 g圆锥入土深度为2 mm时所对应的含水率为塑限，入土深度为17 mm时所对应的含水率为液限，试验结果见表3.液限含水率为26.3%～27.7%，平均值为26.88%，塑限含水率为15.1%～16.7%，平均值为15.7%，塑性指数为10.1～12.6，平均值为11.15，根据文献[12]，黄河中游地区黄土的液限为25.4%～32.17%，平均值为28.7%，塑限含水率为15.4%～20.5%，平均值为18.5%，塑性指数为8.2～14，平均值为11.7，四组人工制备强湿陷性黄土物理状态指标与黄河中游地区天然黄土的物理状态指标较接近，满足相似要求.根据规范[13]，采用轻型击实试验，称取一定量的试样，装入击实筒内，分3层击实，每层击实25下.人工制备强湿陷性黄土的最优含水率在15.5%～16.4%，平均值为16.0%，最大干密度在1.73～1.76 g/cm3，平均值为1.75 g/cm3.对人工制备强湿陷性黄土根据进行直剪试验，分别在100 kPa、200 kPa、300 kPa、400 kPa四个垂直压力下，施加水平剪切力，测得试样破坏时的剪应力，确定抗剪强度指标摩擦角和粘聚力见表4.人工制备强湿陷性黄土的粘聚力为42.67～64.24 kPa，平均值为51.10 kPa，内摩擦角为23.51°～28.15°，平均值为25.31°.根据文献[12]，黄河中游地区黄土的粘聚力为21～76 kPa，平均值为45 kPa，内摩擦角为20.6°～33.6°，平均值为27°，四组人工制备强湿陷性黄土的抗剪强度指标与黄河中游地区天然黄土的抗剪强度指标较接近，满足相似要求. 对人工制备强湿陷性黄土进行标准固结试验，绘制e-p关系曲线，如图5所示，分析人工制备强湿陷性黄土的压缩系数.压缩系数a1-2为0.40～0.45 MPa-1，平均值为0.42 MPa-1，判定人工制备强湿陷性黄土属于中等压缩性土.根据文献[12]，黄河中游地区黄土的压缩系数a1-2为0.02～0.90 MPa-1，平均值为0.43 MPa-1，四组人工制备强湿陷性黄土的压缩系数与黄河中游地区天然黄土的压缩系数较接近，满足相似要求.对烘干后的人工制备湿陷性黄土相似材料搅拌均匀，采用空中自由下落法制备试样，初始含水率为0%，按照单线法进行湿陷试验，每组5个试样分别逐级加载，从0 kPa、50 kPa、100 kPa、200 kPa、300 kPa、400 kPa等6个压力工况浸水，直至稳定后，计算湿陷系数，试验结果见表5.人工制备强湿陷性黄土的湿陷系数δs>0.07，根据规范[14]，判定人工制备湿陷性黄土的湿陷程度达到强湿陷.湿陷系数与压力的关系见图6，湿陷系数随着压力的增大而增大，与天然黄土的湿陷变形规律相似.S-4组试样高度与压力关系曲线如图7所示.由图7可知，整个固结湿陷过程中，试样高度的变化曲线分为3段：在压密变形阶段，试样高度的变化主要是由于上部荷载压密试样而产生，试样充分发挥结构强度；在湿陷变形阶段，试样浸水发生湿陷变形，原结构遭到破坏；在湿陷后饱和人工制备黄土固结变形阶段，结构进行重组，随着荷载的增加重新固结.在湿陷稳定以后，继续加载固结，5个组试样高度在800 kPa固结压力下达到稳定时相差不到1 mm，试样的湿陷有良好的归一性.试样压缩量也非常小，说明湿陷完成以后，材料颗粒重组后变得非常密实，压缩性显著降低，与天然湿陷性黄土的特征相似. 在固结稳定后，从加水开始计时，在开始加水30 min内，每隔30 s测读百分表，随后30 min内，每隔1分钟读数一次，1 h后，每隔5 min读数一次，观测2 h，S-4组累计湿陷量与时间的关系曲线见图8.累积湿陷量随固结压力的增大而增大，前10 min完成湿陷量的85%左右，湿陷速率呈线性增长，前1 h内完成湿陷量的95%左右，湿陷速率逐渐变缓，1 h后湿陷非常缓慢进行.表明试样浸水后，内部结构快速破坏产生湿陷，随着主要湿陷的完成，随后只是小部分调整.1)选取石膏、膨润土、工业盐、石英粉、砂为基本材料，采用试验空中自由下落法制备的人工强湿陷性黄土，在密度、土粒比重、孔隙比、液塑限、最大干密度、最优含水率等物理性质方面与黄河中游地区天然黄土的物理性质有很好的相似性.人工制备强湿陷性黄土的力学性质，如抗剪强度指标、压缩指标、湿陷性等与黄河中游地区天然黄土的平均值非常接近，满足相似要求.2)人工制备强湿陷性黄土在固结浸水实验过程中，试样高度的变化分为压密变形、湿陷变形和湿陷后饱和人工制备黄土固结变形三个阶段，湿陷系数随着压力的增大而增大，试样浸水后，内部结构快速破坏产生湿陷，随着主要湿陷的完成，随后只是小部分调整，与天然原状黄土的变化规律一致.3)人工制备强湿陷性黄土在其湿陷性、压缩性、抗剪强度等关键物理力学性质方面与天然黄土有很好的相似性，可通过控制和改变材料中粘结成分、排列方式和形成过程等显著影响湿陷性的一系列变量，更好地从矿物成分、制作过程、影响因素等多方面研究湿陷性黄土的工程性质，使试验结果具有可重复性和可控性.【相关文献】[1] 罗晓锋,王艳艳,崔光辉.大厚度湿陷性黄土路基浸水试验与沉降变形研究[J].兰州交通大学学报,2014,33(1):124-130.[2] 安亚芳,梁庆国,赵磊,等.兰州Q4黄土力学性质的各向异性初探[J].兰州交通大学学报,2011,30(1):90-96.[3] 弗雷德隆德D G,拉哈尔佐H.非饱和土土力学[M].陈仲颐,译.北京: 中国建筑工业出版社,1997：10.[4]Hu H,Liu F.Summary of collapsible behaviour of artificially structured loess in oedometer a nd triaxial wetting tests[J].Canadian Geotechnical Journal,2012,49(10):1147-1157.[5] 骆亚生,谢定义,邵生俊,等.非饱和黄土的结构变化特性[J].西北农林科技大学学报,2004,32(8):114-118.[6] 陈昌禄,邵生俊,张喆.人工制备结构性黄土的真三轴试验研究[J].岩土力学,2013,34(8):2231-2237.[7] 田堪良,张慧莉,张伯平,等.黄土的结构性及其结构强度特性研究[J].水力发电学报,2005,24(2): 64-67.[8] 李建红,张其光,孙逊,等.胶结和孔隙比对结构性土力学特性的影响[J].清华大学学报:自然科学版,2008,48(9): 51-55.[9]Assallay A M,Rogers C D F,Smalley I J.Formation and collapse of metastable particle packi ngs and open structures in loess deposits[J].Engineering Geology,1997,48(Z1-2):101-115. 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湿陷性黄土高填方地基处理技术及稳定性试验研究
湿陷性黄土高填方地基处理技术及稳定性试验研究一、摘要湿陷性黄土高填方地基在进行建筑工程时，会遇到不同程度的沉降和开裂等问题，影响建筑的稳定性和安全性。
在建筑工程中，对湿陷性黄土高填方地基进行有效的处理至关重要。
本文通过阐述湿陷性黄土高填方地基的处理方法，以及对其进行稳定性试验的研究，提出了一套适用于实际工程的处理技术和稳定性评估方法。
本文介绍了湿陷性黄土的特点和性质，分析了高填方地基在施工过程中可能出现的湿陷现象及其危害。
根据地基处理的现状和问题，提出了基于排水固结法的湿陷性黄土高填方地基处理技术，并详细描述了该技术的施工工艺和步骤。
本文引入稳定性分析方法，对处理后的地基进行了现场荷载试验和数值模拟分析，以验证处理效果和地基稳定性。
通过对湿陷性黄土高填方地基的处理技术和稳定性进行深入研究，本文为湿陷性黄土地区建筑工程的设计、施工和维护提供了重要的理论依据和技术支持。
1. 研究背景与意义随着我国经济的快速发展，基础设施建设规模不断扩大，尤其是在黄土地区，由于地质条件复杂、湿陷性黄土分布广泛，高层建筑和基础设施的建设面临诸多挑战。
湿陷性黄土是一种典型的软弱地基，其工程性质特殊，在自重压力和外部荷载作用下，易产生湿陷变形，对建筑物结构的安全性和稳定性造成严重影响。
开展湿陷性黄土高填方地基处理技术及稳定性研究对于提高黄土地区工程建设质量和保证建筑物安全具有重要的理论和实际意义。
本研究旨在深入探讨湿陷性黄土高填方地基的处理方法，分析各种处理措施的稳定性和安全性，并提出经济、有效的技术手段。
通过对湿陷性黄土高填方地基进行实验室模拟和现场试验研究，可以揭示湿陷性黄土的湿陷机理、力学性质和沉降变形特征，为湿陷性黄土地区的工程设计与施工提供科学依据。
研究成果将对于推动黄土地区地基处理技术的发展、提高我国基础设施建设水平具有重要的社会和经济价值。
本文的研究还将为类似湿陷性黄土地区的工程实践提供有益的参考和借鉴，推动相关技术和方法的推广应用，进一步提高我国在黄土地区基础设施建设的整体水平和竞争力。
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会发生明显的体积变化的黄土地基。
其主要原因是
黄土中的粘土矿物，特别是膨润土等吸附性矿物对水分具有强烈的吸附能力，当受到水分
的影响时，会吸附大量水分，从而导致土体体积增大，形成土体膨胀，造成地基的沉降和
变形。
湿陷性黄土地基的处理方法主要包括预处理和改良两个方面。
预处理主要是通过调整
土体含水量和加载预压，以减小土体吸水膨胀的影响。
改良则是采取一系列的措施，以改
变土体的物理和力学性质，增强其稳定性和抗湿陷能力。
常见的预处理方法有以下几种：
1. 干挖法：在施工前将黄土地表层土挖掉，露出干燥的黄土基础，直接施工。
此方
法适用于地下水位较低的场地。
2. 捣实法：通过机械或人工捣击黄土地基，使其体积收缩，提前压实，减小土体吸
水膨胀的影响。
3. 覆土法：在黄土地基上铺设一层干燥的土层或者沥青、聚乙烯等防水材料，减少
黄土与地下水的接触，降低土体吸水膨胀的程度。
1. 石灰改良法：在黄土中加入石灰，并进行混合和加水反应，使黄土发生化学反应，增强其稳定性和抗湿陷能力。
3. 振动法：通过振动或冲击的方式，改变黄土中颗粒的排列结构，增加土体的密实
度和稳定性。
4. 渗流法：通过注入化学药剂或排水通道，改变黄土中水分的分布和流动路径，减
小土体吸水膨胀的程度。
浅析黄土湿陷性机理与影响因素
浅析黄土湿陷性机理与影响因素0 前言黄土是第四纪堆积的以粉粒为主、富含碳酸盐、具有大孔隙、黄色的土状沉积物。
黄土在我国主要分布于大陆内部干旱和半干旱地区。
其中，具有湿陷性的黄土比较普遍。
湿陷性是湿陷性黄土特有的工程地质性质，黄土的湿陷性可使建筑物发生不均匀沉降、折裂等不同程度的危害，也能够导致路基强度、稳定性的破坏。
我国湿陷性黄土所占黄土面积大，具有一定的灾害性。
随着国民经济建设的日益发展，黄土湿陷性病害问题日显突出。
因此，加强对湿陷性黄土的科学研究，对各种工程建设来讲，均有着十分重要的现实意义。
1黄土湿陷性机理及评价1.1 黄土湿陷性机理黄土的湿陷性与其自身的组成结构和所受应力水平有关。
黄土颗粒组成以粉粒为主，构成支撑骨架的粉粒、集粒与砂粒稀疏排列，构成结构性孔隙。
干旱条件使得盐类析出，胶体凝结，进而产生加固粘聚力，从而使得上覆土层处于欠平衡状态，加固粘聚力受水作用而消失就会产生湿陷。
湿陷性是黄土的成分组成、结构特征（内因）和受水浸湿及附加应力（外因）共同作用的结果。
1.2 黄土湿陷性评价2 湿陷性影响因素2.1 黄土的结构与组成黃土的颗粒形态、排列方式、胶结情况、空隙大小等对黄土的性质有重要影响。
其形态、连接排列方式对土中力的传递及土的变形、土的结构强度、土的稳定性有着明显的决定作用。
当结构中单粒点接触、架空孔隙占优势时，湿陷性大；当结构中集粒或凝块面接触、粒间孔隙占优时，湿陷性小。
粒组亦影响湿陷性，其中粘粒含量越少，湿陷性越强。
粘粒含量高时，黄土骨架多镶嵌式胶结，胶结强度高，不易破坏，湿陷性弱；粘粒含量低时，骨架亦薄膜胶结为主，强度低，易破坏，湿陷性强。
砂粒含量对黄土湿陷性也有影响。
当黄土中砂粒减少、粘粒增多时，湿陷性降低。
2.2 干重度通常干密度γd小时，e变大，这时黄土的湿陷性加强，反之干密度γd增大，湿陷性减弱。
一般干密度γd ≥15.0kN/m3时，湿陷性已很微弱了。
2.3 天然含水量黄土的天然含水量ωo对黄土的湿陷性、承载力均有影响；天然含水量ωo 低时，湿陷性强烈，但土的承载力高。
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第１ ５期
甘 肃科 技
Ｇ ｎ ｕ Ｓ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ａ ｓ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ
ｌ ２ Ⅳ０ １ ｆ ７ ． ．５
Ａ
２ １ 年 ８月 ０１
２ １ ０ １
庆 阳地 区湿 陷性 黄 土物 理 力 学 性质 及 湿 陷性 变 化 规 律 研 究
的董至 塬沉 积 了 上 百 米 的 黄 土 层 ， 过 “ 阳 村 通 通 庆
带及降水条件呈明显变化 ， 由东南区域 向西北区域 含水量平均值呈减小趋势。含水率 随降水量及各地
区所 处地 理位 置 有 明显 相关 性 ， 表 ２ 见 。
表 ２ 含水率 随降水量及各地 区所处地理位置变化情况
Ｉ 自重湿陷性为主 ， 陷下 陷深度 １ ３ｍ； Ｖ级 湿 ４～ ０ 环 县为 Ｉ— Ｖ级 自 ＩＩ 重湿陷性 ， Ｉ 以 Ｖ级为主， 湿陷下陷 深度 ｌ ． — ５ ４ ５ ２ｍ。 ２ 庆阳地 区黄土湿 陷性强弱与土层含水 量及 ）
１ １３ 弱湿陷性土层隙比０９ ３ １０ ６ ．５ ， ．２ — ．０ 。
至 碱性 。 ２ １ 粒 组成 分 ． 庆 阳地 区黄 土 有 大 孔 隙 结 构 ， 用 六偏 磷 酸 钠 采
作分散剂测定 ， 进行颗分试验 ， 试验表明以粗粒组成 分为主， 粘粒含量介于 １ ． ％ ～１． ％ ， 均粘粒 １８ ８２ 平
含量 １．３ ， 表 １ ５４％ 见 。 ２ ２ 天 然含 水 率及 重度 ．
２ ３ 庆 阳地 区湿 陷性黄土 的孔 隙 比 、 ．
庆 阳地区湿陷性黄土各地区含水率平均值介于
１ ．３ ～ ０ ３ ％ ，庆 阳地 区湿 陷性 黄 土各 地 区重 １６ ％ ２ ．５
庆 阳地 区湿 陷性 黄 土 孔 隙 比介 于 ０ ９０— ．７ １１０之间， ．９ 孔隙比与湿陷程度有较密切的相关性 ，
工程项 目”５ ５ 个工点共采集一级土试样 １０ １０组 ， 取 样 最 大 深度 ３ｍ， 重研 究 了湿 陷性 黄 土物 理 力 学 ０ 着 性质 ， 分析湿陷等级规律 。
２ 庆 阳地 区湿 陷性黄土 的物理力学性 质
庆 阳地 区湿陷性黄土属风积成因 ， 为马兰黄土， 具有大孔隙， 结构疏松 ， 易溶盐含量高 ， 土样呈 中性
强湿陷性土指 ８ ＞ ．７ 中等湿陷性土指 ０ ０ ＜ ｓ ｓ ００ ， ．３ ＿ ８
度平均值介于ｌ ． ４ ４～１ ． ｋ ／ ’ 间， ６６Ｎ ｍ 之 干密度介于
３ ６
甘
肃 科
技
第 ２ 卷 ７
＜ ．７ 弱湿 陷性土指 ８ ＜ ．３ 强湿陷性土层 隙 ００ ， ｓ ００ ， 比 １ １５～１ ３０ 中 等 湿 陷 土层 隙 比 １０６一 ．０ ．６ ， ．６
析， 探究 了庆 阳地 区湿 陷黄 土湿 陷等 级 规律 。
表 １ 庆阳地区粒组含量
１． ３２—１．ｋ ／ 。其含水 量 与 各地 区所处 经 纬 度 ４ １Ｎ ｍ。
ｌ 试验采样
庆 阳地区属 陇东黄土高原 ， 地貌类型主要为黄 土塬 、 峁 ， 梁、 气候类 型 由半 干旱到半湿润 。著名 Ｊ
２４ 庆 阳地 区湿 陷性 黄土 的塑 性 ．
庆阳地区湿 陷性 黄土的塑限值介 于 １ ． ％ ～ ９１ ２ ．％之间 ， ０８ 其与含水量的关 系可用下式表达 ： Ｗｐ
＝１ ． ６＋０． Ｗ 平 均含水 量大 于 １． ｌ ， ４ １ 时 基本 呈 中等 湿 陷性 ， 当土层 平 均 含水 量 小
区域 为 Ｉ级 自重 湿 陷 ， 陷 下 陷深 度 ９ ５ 中部 的 Ｉ 湿 ．ｍ；
４ 结语
庆 阳地 区湿陷性黄土孔隙发育， 结构疏松 ， 其湿
中图分类号 ：Ｕ １ ． Ｔ ４５ ５
遇水产生湿 陷的黄土为湿 陷性黄土 ， 陷性黄 湿 土 结构 疏 松 ， 结 微 弱 ， 一 定 压 力 下 浸 水 时 ， 构 胶 在 结 迅 速破 坏 ， 产生 显 著 附 加 下 沉 量 Ｌ 。这 种 特 性 对 工 １ Ｊ 程建设有较大的危害。国内外诸多学者对黄土的沉 积 环境 进行 了大量 研究 Ｊ针 对 庆 阳地 区湿 陷性 黄 ， 土， 以室内试验为手段 ， 重点研究 了庆阳地区湿陷性 黄土的物理力学性质 ， 从地貌单元、 沉积环境进行分
王
摘
洁， 李朝 晖
（ 甘肃省建筑设计 研究 院 ， 甘肃 兰州 ７０ ３ ） ３ ０ ０ 要： 采用 室内试验方法 ， 对庆 阳地 区 ８个辖 区 ５ ５个工点 的湿 陷性黄 土进 行了研究 。重 点论述 了庆阳地区黄土在
不 同地貌单元 ， 同气候条件下物理力 学性质及 湿陷性变化规律。 不 关键 词 ： 阳地 区湿陷性黄土 ； 内试验 ； 庆 室 物理力 学性质 ； 湿陷
０． ９ —１ １ ３。 ９３ ．５
溉影响区域湿陷性弱 ， 而梁 、 、 峁 塬地形较高、 人为活 动少 的区域湿陷性强裂。东部的正宁县黄土具有 Ｉ Ｉ 级 自重 湿 陷 性 ， 陷下 陷深 度 ８５～１ ．ｍ， 田区 湿 ． ８０ 农 域无 自重湿 陷性 ； 宁县黄土具 有 Ｉ —Ｉ 级 自重湿 Ｉ Ｉ Ｉ 陷 ， Ⅱ级 自重为主， 以 湿陷下陷深度 ９５～ ８５ 东 ． １．ｍ； 北部的合水县具 有 Ｉ — Ｖ级 自重湿陷性 ， Ｉ Ｉ Ｉ 以 Ｖ级 自 重湿陷性为主， 湿陷下陷深度 １． ２ ．ｍ， 田 ７５— ８ ０ 农
于 ｌ．２时 ， 具 有 强 湿 陷 性 。庆 阳 西 部 华 池 、 Ｏ４ 常 环
３ 庆 阳地 区湿 陷性黄土变化规律
１ 庆 阳地 区黄土 的湿 陷性 总体上呈东 部地 区 ）
湿 陷性弱 ， 部地 区湿 陷性 强 ， 田等 受农业 生产 灌 西 农
县、 镇原地 区上部土层具有 强湿陷性， 其孔 隙 比为 １１５～ ．６ ， ．０ １３０ 其他地区有 中等 ～ 弱湿陷性 ， 孔隙 比