黄土塬区深厚黄土的工程性质与地基处理——以陇东地区为例

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陇东湿陷性黄土塬地区大直径及超长桩基础施工技术控制

陇东湿陷性黄土塬地区大直径及超长桩基础施工技术控制胡少东【摘要】为了进一步优化施工工艺，通过对泾河特大桥桩基础施工过程进行总结，说明陇东湿陷性黄土塬面区超长桩基和泥质粉砂岩基岩地层结构的大直径桩基的技术控制要点。

【期刊名称】《交通世界（运输车辆）》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】3页(P80-81,87)【关键词】湿陷性黄土;泥质粉砂岩;桩基础【作者】胡少东【作者单位】中交二公局第三工程有限公司，陕西西安 710018【正文语种】中文【中图分类】U445.551泾河特大桥地处陕、甘、宁三省交界，桥长1722.95m，桥面高度约85m，双向四车道桥面总宽24.5m。

其中主桥为六个T连续设计，中跨跨径为162m，起点引桥第一跨为35mT梁，第二跨到第五跨为50m T梁，终点引桥为六跨50m T 梁，后用六跨现浇箱梁满足与互通区的衔接需要。

桥梁引桥位于黄土塬坡地区域，桩身范围内为黄土层，桩身较长；主桥位于泾河河谷区，桩基范围内为碎石土层和泥质粉砂岩，桩径较大。

现就两种地质情况及桩身特点的桩基施工控制要点进行以下阐述。

泾河特大桥的起点方向的引桥桩基础位于长武塬东北侧冲击和堆积滑坡形成的坡面地区。

塬面坡度大于45°，黄土覆盖层厚度从泾河河谷的11m到长武塬塬顶的65m逐步渐变。

1.1 湿陷性黄土层摩擦桩施工组织和技术控制泾河特大桥1#墩桩基设计直径为2.0m，桩长58m，施工孔深60m，全部在黄土地层。

1.1.1旋挖钻是成孔优先选用工艺地形条件能够满足机械就位时，旋挖钻成孔是首选工艺。

陇东地区的湿陷性黄土的颗粒组成以0.05～0.01mm的粉土颗粒为主，同时含有亲水性黏土颗粒和较多水溶盐，黏土颗粒和水溶盐在形成初期通过毛细作用集聚在粉土颗粒的接触点处起到胶结作用，故湿陷性黄土具有较高强度，可以形成自然直立状态并保持较长时间［1］。

这样就给旋挖钻成孔施工提供了地质条件，一是结构疏松的黄土便于旋挖机作业，二是黄土干燥状态下能够长时间直立也为旋挖成孔创造了天然条件。

黄土湿陷工程处理方案

黄土湿陷工程处理方案黄土湿陷的成因1. 地质构造：黄土地区地质构造较为复杂，地势较为陡峭，易产生山体滑坡、泥石流等地质灾害。

2. 土壤性质：黄土地区土壤呈粘性状，含水量较高，易造成土壤流失和喷泥现象。

3. 气候环境：黄土地区气候多变，夏季雨水较多，导致土壤湿陷，冬季降雪又容易导致融雪引发泥石流等灾害。

4. 人为因素：过度的开发和开采，滥伐林木等人为行为加剧了黄土湿陷的程度。

工程处理方案的原则与方法1. 安全第一：在黄土湿陷地区进行工程建设时，必须以安全为前提，遵循安全原则，确保工程的稳定和可靠。

2. 根据特点制定处理方案：针对当地的地质条件和土壤性质，制定相应的处理方案，保证工程建设的适应性和可行性。

3. 综合利用地质和土木工程学原理：在处理黄土湿陷工程时，需充分结合地质和土木工程学的原理和方法，综合运用各种技术手段解决问题。

4. 环保节能：处理方案中需充分考虑环保和节能的要求，尽量减少对环境的影响，提高资源利用率。

常见处理措施1. 地面加固：采用加固地基的方法，如对地基进行振实、土石方衬砌、植生处理等，增强土体的稳定性。

2. 水土保持措施：采取适当的水土保持措施，如植树造林、种植草坡等，防止土壤侵蚀和水土流失。

3. 排水处理：加强排水设施建设，采取合理的排水措施，避免地面积水，减少对土壤湿陷的影响。

4. 防治地质灾害：对可能发生的地质灾害，如山体滑坡、泥石流等，采取相应的防治措施，确保工程建设的安全稳定。

以上是对黄土湿陷工程处理方案的一般介绍，针对不同的工程项目和实际情况，还需要根据当地的实际情况进行具体分析和处理。

在实际的工程建设中，需充分调研勘察，结合工程设计和施工实际情况，综合运用各种技术手段和方法，制定合理有效的处理方案，确保黄土湿陷地区的工程建设的安全和稳定。

湿陷性黄土分布的分析

湿陷性黄土分布的分析3.1 研究区黄土的工程地质特征为研究湿陷性黄土在陇东地区的分布，在陇东地区黄土塬、梁、峁以及河谷阶地上选取具有代表性的试样60个(图3-1)。

统计每个采样点所处的地貌单元类型，并分析其工程地质特征(表1)，为研究湿陷性黄土的分布规律做铺垫。

图3-1 取样位置表1 陇东地区试样点特征3.2 影响因素的定量分析孔隙比、天然含水量和液、塑限是影响黄土湿陷性的重要因素，而湿陷性系数δs又是判定黄土湿陷性的重要指标。

因此，测定试样的孔隙比、天然含水量液、塑限和湿陷性系数δs至关重要。

分别做试样的孔隙比、天然含水量和室内压缩性试验，每组试样分三份做平行试验取其平均值，得出每组试样的孔隙比、天然含水量和湿陷性系数δs。

表2 试样试验结果结合上述试验得出的基本数据，可以发现一定的规律。

陇东地区地貌单元主要有黄土塬、黄土梁、黄土峁和河流谷地。

黄土塬在河道川以南，黄土梁和黄土峁在河道川以北，在黄土塬发育有2m后的全新世黄土。

马兰黄土深度大约为12m，马兰黄土下伏约为5m厚的古土壤。

黄土梁和黄土峁区具有5m厚的全新世黄土，古土壤的深度和厚度变化很大，最深能有15m。

黄土塬区孔隙较为发育，孔隙比较大，塬面完整处天然含水量较多，液、塑限比较高，湿陷性系数较大，黄土梁、峁区空隙比很大，天然含水量较少，湿陷性也较小，河谷阶地上天然含水量很高，孔隙比较小，，湿陷性系数偏大。

而这些湿陷性系数的大小分布规律主要是受土的含水量和孔隙比指标的影响。

3.1.1 天然含水量黄土的湿陷性随着天然含水量的增高而降低。

天然含水量的大小与降水量、入渗量、蒸发量和地下水位有关。

陇东地区降水量少，而且降水集中，入渗量少，黄土含水量少，但雨季含水量增加，黄土的湿陷性减弱。

黄土的孔隙比越大，黄土的湿陷性就越强，在黄土骨架中的颗粒之间，形成的大量孔隙，对黄土的湿陷性有着严重的影响。

黄土的含水量与区域地形地貌、降雨量和黄土颗粒成分有关。

黄土地区路基养护研究

• 黄土具有湿陷性，即受水浸湿后会产生较大的沉陷，属低液限黏土，wL<40％。其主要特征为：颜色以黄色为主，有灰黄、褐黄等色；含有大量粉粒(粉粒含量一般大于55％)；具有肉眼可见的大孔隙，孔隙比一般为1；富含碳酸钙成分及其结核；五层理，导致黄土地区的路基容易产生各种特有的工程地质问题和病害。
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边坡防护加固
浆砌片石护坡三合土灰浆抹面
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2) 坡面冲刷处治措施
• （黄土地区干旱，植被稀少，加上自然侵蚀和人为破坏，使路基边坡屡遭降雨侵蚀破坏。破坏方式包括：坡面大量水土流失；边沟冲蚀坑；路堤坡脚冲刷；路肩冲蚀缺口）
• a,路肩（坑凹）用砂、土混合料逐步改善表层，防止地表水侵蚀
编辑ppt 雨季，大量雨水在坡面冲刷
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2)坡体破坏
• a,坡体崩坍是黄土土体沿节理面
倒坍和下错的斜坡动力地质现
象，是多种自然因素及人为因
素综合作用的结果。
对
黄土而言，土层节理发育，边
坡陡峻，在风化和水的冲蚀、
浸润作用下，坡脚严重冲刷，
往往会使坡体崩坍。
• b,坡脚坍塌易在湿陷性新黄土中发生。因其结构松散，坡脚松软受水浸湿或冲刷会发生坡脚局部坍塌，一般规模较小，但较普遍。坡脚坍塌是产生滑坡的前提，也有可能诱发规模更大的坍塌。
法加固；②雨量较小，冲刷不
严重的，采用粘土掺拌铡草进
行抹面，且每隔30—40cm打
入木楔，增加草泥与坡面的结
合；③雨量较大的地区，应用
石灰、黄土、细砂三合土或加
炉渣的四合土进行抹面加固；
④对坡脚易受雨水冲刷或坡面
剥落严重地段，应根据水流、
土质等情况，选用种草、铺草

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。

黄土地区大厚度高填方地基沉降变形研究

黄土地区大厚度高填方地基沉降变形研究黄土地区大厚度高填方地基沉降变形研究引言：黄土地区是中国广大地域的重要组成部分，其独特的地质特征决定了当地的土壤构造和力学性质与其他地区有很大的不同。

而在大厚度高填方地基工程施工过程中，常会遇到地基沉降变形问题，给工程的安全性和稳定性带来威胁。

因此，深入研究黄土地区大厚度高填方地基的沉降变形规律，对于确保工程质量具有重要意义。

一、黄土地区的特点黄土地区是由古代黄河的淤积作用形成的，土质主要是黄土，具有与众不同的物理性质和力学特征。

其特点主要包括：1）孔隙结构较为复杂，呈现出多孔、多缝的特点；2）黄土的风化程度高，强风化层与次风化层明显区分；3）黄土的吸水性较强，干湿变形非常明显；4）黄土粘土含量高，黏聚力较大。

二、大厚度高填方地基的沉降变形规律1、填方地基沉降特点在大厚度高填方地基工程中，填土的加固和压实是为了达到承载力和变形要求，然而填方地基的沉降变形却是难以避免的。

黄土地区大厚度高填方地基的沉降变形规律主要表现为以下几个方面：1）初期沉降迅速，在最初的一段时间内，沉降速率较高；2）中期沉降缓慢，经过初期沉降后，填方地基的沉降速率逐渐减缓；3）末期沉降趋于稳定，在一定时间内，填方地基的沉降速率趋于稳定。

2、沉降变形的原因分析黄土地区大厚度高填方地基的沉降变形主要受到以下几个因素的影响：1）地下水位变化，地下水位的上升或下降会引起土体饱和度的变化，进而影响土体的沉降变形；2）填土的加固和压实，填土施工过程中的加固措施和压实程度会直接影响填方地基的沉降变形；3）黄土的物理性质和力学性质，黄土的物理性质和力学性质决定了其沉降变形的特点和规律。

三、沉降变形的影响因素分析黄土地区大厚度高填方地基的沉降变形受到多个因素的影响，主要包括：1）地基土的类型和厚度，地基土的类型和厚度直接决定了地基的承载力和变形能力；2）填土的性质和稳定性，填土的柔性和稳定性会直接影响地基的沉降变形；3）地下水位的变化，地下水位的上升或下降会导致地基土的含水量发生改变，从而引发沉降变形；4）周围环境的变化，如气候因素、土壤周边地质等的变化，也会影响地基土的沉降变形。

陇西黄土地区滑坡诱因及工程措施研究

陇西黄土地区滑坡诱因及工程措施研究陇西黄土地区滑坡诱因及工程措施研究引言：陇西地区位于我国西北地区，地势较为复杂，滑坡灾害频发。

本文将分析陇西地区滑坡的诱因，并提出相应的工程措施，以期减少滑坡灾害对当地经济和生活的影响。

一、陇西黄土地区的地质特征陇西地区地处黄土高原的边缘地带，地质构造复杂，岩性以黄土为主。

该地区位于冰川变化的中心，地势绵延起伏，地势梯度大，地表水系统发育，具有典型的黄土地貌和特点。

这些特征使得该地区极易发生滑坡灾害。

二、陇西滑坡的诱因分析1.地震活动：陇西地处地震带，震级不断上升，地震活动频繁，地震往往是引起滑坡的重要诱因之一。

2.降雨：该地区年降雨量较大，且降雨分布不均匀。

由于地势起伏，水系统发育，雨水很容易渗入土壤，导致滑坡发生。

3.人为活动：陇西地区农业发达，大量的农耕活动导致土壤松动，增加滑坡发生的风险。

4.地表差异：地质构造复杂，地表不平坦，在形成陡坡的地段，滑坡的发生频率较高。

5.岩性特点：地层中的差异性以及黄土结构疏松，使得土壤的稳定性差，容易发生滑坡。

三、陇西滑坡的工程措施1.加强地质灾害监测：建立监测系统，包括地震监测、雨量监测、地表差异监测等，及时发现滑坡的征兆，提前预警。

2.植被覆盖：开展植被恢复与保持工程，通过植被的根系固定土壤，可有效减轻滑坡的风险。

3.排水措施：建设排水系统，加强对陇西地区水资源的管理，减少雨水渗入土壤的量。

4.加强土壤改良：通过土壤改良工程，提高黄土的密实度和抗滑性能，增加滑坡发生的抵抗力。

5.加固措施：对已经发生滑坡的地区进行加固，采用挡土墙、爆破等手段，减小滑坡范围和灾害损失。

结论：陇西黄土地区滑坡灾害的发生主要受到地震活动、降雨、人为活动、地表差异和黄土的特点等因素的综合影响。

为减少滑坡灾害对当地社会经济的影响，必须加强地质灾害监测、植被恢复与保持、排水措施、土壤改良和加固措施等工程措施的应用，从而提高陇西黄土地区的自然灾害防范能力，保护当地经济和居民的生活安全综上所述，陇西黄土地区滑坡灾害的发生是由地震活动、降雨、人为活动、地表差异和黄土的特点等多种因素综合作用的结果。

黄土地基工程地质问题及治理设计措施

黄土地基工程地质问题及治理设计措施关键词：黄土地基工程地质问题地基处理1.概论黄土地基的工程地质问题大部分是由于黄土的湿陷性造成的，所以研究黄土地基的工程地质问题主要是研究黄土的湿陷性。

湿陷性黄土在我国分布较广，处理不当，会造成无法继续施工或严重的工程事故。

湿陷性黄土的湿陷变形是影响地基稳定性的一个重要因素。

此外还有黄土的压缩性、地震液化等工程地质问题。

下面我们从黄土的湿陷性、地基承载特征入手，分析黄土湿陷变形的机理及其一般处理方法。

2.黄土地基的工程地质问题黄土地基的工程地质问题很多，它与一般地基的工程地质问题相比既有共性，又有特殊性。

主要而常见的工程地质问题主要有黄土的湿陷性、压缩性、地震液化。

2.1 湿陷性黄土湿陷性黄土孔隙率较大，又称大孔土。

其特点是在上覆土自重应力或在上覆土自重应力及附加应力共同作用下，受水浸湿后土的结构迅速破坏而发生显著附加下沉。

黄土的湿陷过程，是土粒间充填物中能溶解物质被水溶解流失、颗粒间的粘结力降低、土粒彼此错位移动靠紧、土颗粒重新排列、土中孔隙减小、土体压密、体积减小的过程。

黄土的湿陷性十分复杂，与土层埋深、干密度及压力有着密切的关系。

2.2 黄土的压缩性黄土在天然为状态下，因其含水量低，一般具有较高的强度，沉陷量较小，其压缩性与普通的低压缩性粘性土没有多在的区别，但黄土的抗水能力很差，随压力和湿度的不同，黄土的湿陷性和压缩性可以互相转化。

有些浅层自重湿陷性黄土在近期浇灌条件下，含水量逐渐升高至使湿陷性减弱而压缩性增大，使之处于一种结构即将破坏的临界状态，微量增湿或不大的增压都会产生较大的变形。

2.3 地震液化黄土是一种高易损性的特殊土，在地震荷载作用下它极易产生液化、滑坡和震陷等灾害。

饱和黄土甚至高含水率的黄土也具有很大的液化势和流态破坏势。

当黄土层中的含水率较高时，在一定强度的地震作用下会发生液化或流动，它可引起建筑物地基的失稳，对人类生命和财产造成损害。

因此，预测饱和黄土在设计地震动的作用下是否会液化，对于工程地基和土工结构物抗震设计中有效预防地震液化造成的危害是十分重要的[1]。

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【关键词】深厚湿陷性黄土；工程性质；地基处理
【中图分类号】ＴＵ４４４
【文献标识码】Ａ
【文章编号】１６７１ — ３７０２（２０１３）０３ — ００２７ — ０４
ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＮａｔｕｒｅｏｆＤｅｅｐａｎｄＴｈｉｃｋＬｏｅｓｓａｎｄＦｏｕｎｄａｔｉｏｎＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
案例分析
第３１卷２０１３年第３期
黄土塬区深厚黄土的工程性质与地基处理
以陇东地区为例
胡爱萍
（陇东学院，甘肃庆阳７４５０００）
【摘要】通过对陇东黄土塬区深厚湿陷性黄土的工程性质及主要物理力学指标的统计分析，提出了整片土垫层法、灰土挤密桩法、强夯法及ＤＤＣ工法等适宜于本地区湿陷性黄土地基的处理方法，并对其质量控制的关键进行了阐述。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｎａｔｕｒｅｏｆｄｅｅｐａｎｄｔｈｉｃｋｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅｌｏｅｓｓａｎｄｓｔａｔｉｓｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓｏｆｍａｉｎｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｏｆｐｈｙｓｉｃａｌｍｅｃｈａｎｉｃｓｉｎＬｏｎｇｄｏｎｇｌｏｅｓｓｐｌａｔｅａｕ，ｓｏｍｅａｐｐｌｉｃａｂｌｅ￣ｕｎｄａｔｉｏｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｔｈｅｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅｌｏｅｓｓａｒｅａ，ｓｕｃｈａｓｌｉｍｅ－ｓｏｉｌｃｕｓｈｉｏｎ，ｌｉｍｅ－ｓｏｉｌｃｏｍｐａｃｔｉｏｎｐｉｌｅ，ｄｙｎａｍｉｃｃｏｍｐａｃｔｉｏｎａｎｄＤＤＣｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ，ａｎｄｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｋｅｙｐｏｉｎｔｏｆｑｕａｌｉｔｙｃｏｎｔｒｏ１．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅｌｏｅｓｓ；ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｎａｔｕｒｅ；ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
Ｑ，时期形成，黄色一灰黄色粉质粘性黄土，土质均
匀性较好，稍密一中密，稍湿一湿，呈硬塑一可塑状态，针
孔发育，有虫孔及大孔隙，具垂直节，具强湿陷性，厚度７．０￣１１．０ｒｎ不等。
．
２７．
ｉｎＬｏｅｓｓＰｌａｔｅａｕ，ＥｘａｍｐｌｅｏｆＬｏｎｇｄｏｎｇ
ＨＵＡｉ－ｐｉｎｇ
（ＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅｏｆＬｏｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｇｙａｎｇ，ＧａｎｓＵ７４５０００，Ｃｈｉｎａ）
甘肃陇东黄土塬一董志塬是我国湿陷性黄土分布的主要地区之～，塬面较完整，其第四系地层分布广
泛，发育良好，黄土层厚达１５０￣２００ｍ，黄土绵而深厚，质地均一，垂直结构良好。地貌单元属陇东黄土塬侵蚀地貌，是新构造运动上升区。在地质构造上属华北区陕
１黄土塬区湿陷性黄土的地层结构及特征
陇东黄土塬湿陷性土层按其结构、形成时期及其物理力学性质，自上而下分述如下：
１．１新近堆积黄土
Ｑ时期形成，深褐一褐黄色粉质粘性黄土为主，稍密，稍湿，土质松散不均，胶结性差，呈坚硬一硬塑状态，多虫孔，针孔及大孔发育，孔壁分布较多虫屎，大孔
土Ｑ，及中更新世的离石黄土Ｑ：为主，湿陷强烈，湿陷性土层厚度达２８ｍ左右。经过多年的工程实践，本文
以现有资料对其湿陷性黄土的工程性质及地基处理方
法进行分析。
作者简介：胡爱萍，女．副教授，主要从事水文地质与工程地质科研与教学工作。
案例分析
１－３马兰黄土ｆ２１
甘宁盆地分区的西南部。
黄土属于第四系沉积物，董志塬的湿陷性黄土层主要以全新世的新近堆积黄土Ｑ、晚更新世的马兰黄
排列杂乱，有白色钙质粉末，具有强湿陷性及高压缩
性，厚度２．５～３．５ｍ不等。
１．２马兰黄土（１１