第五章、黄土的湿陷性讲解
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。
湿陷性及湿陷性黄土概念及特征介绍
湿陷性及湿陷性黄土概念及特征介绍因浸水后土的结或者在自重应力和附加应力共同作用下,在上覆土层自重应力作用下,广有些杂填土也具有湿陷性。
构破坏而发生显著附加变形的土称为湿陷性土,属于特殊土。
(这里所说的黄土泛指泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区的黄土多具湿陷性。
也有的老黄土不湿陷性黄土又分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土,黄土和黄土状土。
具湿陷性)一、可能造成的危害在湿陷性黄土地基上进行工程建设时,必须考虑因地基湿陷引起附加沉降对工程可能选择适宜的地基处理方法,避免或消除地基的湿陷或因少量湿陷所造成的危害。
造成的危害,二、湿陷性黄土的工程特性在未受水浸湿结构疏松、孔隙发育。
湿陷性黄土是一种特殊性质的土,其土质较均匀、时,一般强度较高,压缩性较小。
当在一定压力下受水浸湿,土结构会迅速破坏,产生较大地基强度迅速降低。
故在湿陷性黄土场地上进行建设,应根据建筑物的重要性、附加下沉,采取以地基处理为主的受水浸湿可能性的大小和在使用期间对不均匀沉降限制的严格程度,综合措施,防止地基湿陷对建筑产生危害。
三、湿陷性黄土的颗粒组成,而粉土颗粒中又以~70%我国湿陷性黄土的颗粒主要为粉土颗粒,占总重量约50的粘土颗粒较少,.005mm,小于00.01mm的粗粉土颗粒为多,占总重约40.60%0.05~的25mm以内,基本上无大于0.,大于0.1mm的细砂颗粒占总重在5%占总重约14.28% 可见,湿润陷性黄土的颗粒从西北向东南有逐渐变细的规律。
中砂颗粒。
从以下表1专业文档供参考,如有帮助请下载。
.中土孔隙土中水分不断蒸发,黄土是干旱或半干旱气候条件下的沉积物,在生成初期,的毛细作用,使水分逐渐集聚到较粗颗粒的接触点处。
同时,细粉粒、粘粒和一些水溶盐类也不同程度的集聚到粗颗粒的接触点形成胶结。
由于在湿陷性黄土中砂粒含量试验研究表明,粗粉粒和砂粒在黄土结构中起骨架作用,细粉粒通常依附在较大而且大部分砂粒不能直接接触,能直接接触的大多为粗粉粒。
黄土的湿陷性
黄土的湿陷性黄土是中国古老的土壤形态,也是一种质量较高的土质。
它具有良好的工程性能和物理力学性质,并具有良好的湿陷性和胶结强度。
黄土的湿陷性是指它对水的吸收量、饱和度和水的渗透率。
从理论上讲,它的湿陷性取决于其粒度、纹理、可塑性和含水率的不同,这些性质都是由它的组成物质决定的。
黄土具有良好的湿陷性,主要取决于它的碎石含量。
较小的碎石能减少其含水量,使它更容易湿陷;而较大的碎石则能提高其含水量,减少它的湿陷性。
此外,纹理也会影响黄土的湿陷性,例如晶粒细小的土壤具有较高的湿陷性,而粗粒细小的土壤则具有较低的湿陷性。
另外,黄土的可塑性也会影响湿陷性。
可塑性较低的土壤结构更完整,湿陷性较强;可塑性较高的土壤具有较差的结构,湿陷性较低。
此外,含水率也是影响黄土的湿陷性的参数,黄土的含水率越高,它的湿陷性就越强;黄土的含水率越低,它的湿陷性就越弱。
由于黄土的湿陷性的复杂性,需要通过实验和统计学推断,以确定其不同组成物质和不同粒级结构对湿陷特性的影响。
然而,这些实验需要涉及较大的研究领域,且结果可能存在偏差,因此在进行实验之前,必须了解土壤结构和参数。
通过理解黄土的湿陷性,可以用来设计和优化基础和地基的结构,以最大限度地提高其稳定性,特别是在黄土地区常见的湿润环境中。
黄土的湿陷性对于许多领域都有重要的实际意义,它不仅可以用于基础和地基的设计,还可以应用于农业、水利和污水处理等领域。
深入研究其影响因子,研究它们对黄土湿陷性的影响,可以有效地提高土壤的湿陷性,提供良好的工程性能。
《黄土的湿陷性》是一个广泛存在的问题,考虑到其复杂的结构和性能,必须通过实验和统计学推断来研究这一问题。
为了最大限度地提高湿土的稳定性,必须全面了解黄土的湿陷性,研究其影响参数和结构,以有效地改善黄土的性能。
黄土湿陷性介绍
黄土湿陷性(一)在上覆土层自重应力作用下,或者在自重应力和附加应力共同作用下,因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土称为湿陷性土,属于特殊土。
有些杂填土也具有湿陷性。
广泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区的黄土多具湿陷性。
(这里所说的黄土泛指黄土和黄土状土。
湿陷性黄土又分为自重湿陷性和非自重湿陷性黄土,也有的老黄土不具湿陷性)。
黄土湿陷性(二)凡是具有遇水下沉特性的黄土,称为湿陷性黄土。
由湿陷性黄土构成的地基,称为湿陷性黄土地基。
\n黄土是在干旱气候条件下形成的特种土,一般为浅黄、灰黄或黄褐色,具有目视可见的大孔和垂直节理。
在中国,黄土主要分布在北纬30°~48°间自西而东的条形地带上,面积约64万平方公里。
其中山西、陕西、甘肃等省,是典型的黄土分布区,分布面积广,厚度大,各个地质时期形成的黄土地层俱全。
黄土的厚度各地不一,从数米至数十米,甚至一、二百米。
黄土地基的湿陷对建筑物的危害十分严重。
地基湿陷的原因很多,如:贮水构筑物或输水管道漏水;工业或生活用水排放不当;大气降水渗入和积聚以及地下水位上升等。
这些原因所造成的建筑物地基的湿陷变形往往是不均匀的,属于失稳型的地基变形,一般在一两天内就可能产生20~30厘米的变形量。
这种数量大、速度快、而又不均匀的地基变形正是建筑物所难以适应的,往往会造成水塔、烟囱等高耸构筑物严重倾斜,房屋墙身破坏,梁、柱等承重结构开裂,以及机器基础倾斜等恶果。
黄土的工程性质黄土的湿陷性用湿陷系数δs判定,它是在给定的压力下,由浸水所造成的相对变形值。
图为湿陷系数与不同压力的关系曲线,ɑ点为特征点,ɑ点前的0ɑ段为土样受水后的增湿压缩阶段,ab段则为土的湿陷阶段。
当湿陷系数大于ɑ点所对应的【δs】时即出现湿陷。
统计研究得出的【δs】值在0.01~0.02之间。
ɑ点对应的压力P s h称为湿陷起始压力,它是黄土发生湿陷的临界压力。
土的自重压力大于起始压力而产生的湿陷,称为自重湿陷。
湿陷性黄土
一、概念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,其中以碳酸盐含量最多,遇水易冲蚀、崩解、湿陷。
黄土按其湿陷特征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,具有大孔和垂直节理,在天然湿度下,其压缩性较低,强度较高,但遇水浸湿时,土的强度显著降低,在附加压力与土的自重压力下引起的湿陷变形,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40.60%,小于0.005ram 的粘土颗粒较少,占总重约14.28%,大于0.1rnm 的细砂颗粒占总重在5%以内,基本上无大于0.25mm 的中砂颗粒。
西宁地区的湿陷性黄土是粉质土,且低阶地一般为粉质亚粘土为主,高阶地以粉质亚砂土为主。
西宁市区内的湿陷性黄土进行湿陷类型、湿陷等级划分,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,黄土丘陵边缘地带多为Ⅲ级自重湿陷。
1.黄土湿陷性判定通过室内压缩试验在一定压力下的湿陷程度。
湿陷性系数's ()/p p o h h h δ=-δs ≧0.15 湿陷性黄土δs<0.15 非湿陷性黄土2.湿陷类型判别1)自重湿陷性判别(在饱和自重压力下的湿陷程度)自重湿陷性系数δzsδzs ≧0.015 自重湿陷性黄土δzs<0.015 非自重湿陷性黄土2)场地湿陷类型(实测自重湿陷量或计算自重湿陷量Δzs )s si o i z z h βδ∆=∑Δzs ≧7cm 自重湿陷性黄土场地Δzs <7cm 非自重湿陷性黄土场地3.湿陷等级判别(总湿陷量s ∆、自重湿陷量Δzs )s si i h βδ∆=∑通常:s ∆≧50,Δzs ≧30可判定为Ⅲ级,30<s ∆<50,7<Δzs <30可判定为Ⅱ级二、工程特性1.湿陷性:在天然含水量时往往具有较高的强度和较小的压缩性,但在浸水后,在土的自重或外部荷载或二者的共同作用下,其结构很快破坏,发生剧烈变形,强度也随之迅速降低,亦即黄土的湿陷性。
黄土的湿陷性
黄土的湿陷性黄土是中国地质中最重要的沉积岩类之一,大量分布于我国西北部、中南部、华南等地匙。
土多具有湿陷性,它能够在湿润条件下形成塌陷沟、壕沟,严重影响环境的安全稳定,给水土流失、生态、交通及城市建设带来负面影响。
黄土本身的湿陷性实际上是由其物理结构决定的。
一般来说,土壤中的黏土矿物粒子较为细小,特别是以铝硅酸盐矿物和蒙脱石及粘土矿物为主的黄土,其细小的颗粒运动限制能力很小,粒态稳定性极差。
当土壤水分含量较高,尤其是在污水注入下,土壤中混合物渗出水和溶质,使地表和地下水之间的相互作用加深,土壤质量和稳定性更加下降,土壤湿陷性也就产生了。
此外,黄土的湿陷性还受到地下水位变化影响。
研究发现,地下水位变化对黄土土壤湿陷性影响相当大。
黄土中原有的水分,其含量以微水为主,微水的含量大小、空间的分布、分层的结构关系等决定了黄土的物理性质,同时也决定了它的湿陷性。
当微水的含量减少时,黄土的结构也会发生改变,从而影响黄土湿陷性。
除此之外,湿陷性还受到黄土结构的影响。
黄土的结构具有一定的非均质性,含水量的差异性和水分分布的不均匀性主要决定了它的湿陷性。
在黄土层中,土层的局部膨胀,并有小型空洞出现,从而使它的湿陷性加剧。
在西北黑土地区,黄土的湿陷性是一个重大的环境问题。
由于黄土大部分分布于西北部地区,水分条件有利于土壤的湿陷,同时,西北地区大部分黄土层已经受到过长期的农业开发影响,使土壤属性发生了明显变化,土壤质量下降,使其湿陷性更加明显。
因此,黄土的湿陷性的控制和防治问题就变得更加重要,必须采取有效措施保护和维护地球环境,加强黄土土壤的保护工作。
首先,应该加强对黄土土壤的科学管理,实施水土保持活动,减少地表和地下水的污染,增强土壤抗水陷性;其次,应及时进行土壤调查研究,加强对水土流失,土壤质量变化和地下水波动等变化规律的深入分析。
综上所述,只有通过充分利用土壤质量的检测结果和地下水的流动规律,才能有效地控制和防治黄土的湿陷性。
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
湿陷性黄土地基是指当土壤受到湿润作用时,土壤体积会发生明显变化,导致地基沉陷的现象。
湿陷性黄土地基的原理主要有:
1. 钙离子交换作用:湿陷性黄土中含有丰富的膨润土矿物,这些矿物质中的钙离子可以与土壤中的其他阳离子(如钠离子)交换,形成膨胀颗粒,使土壤体积增大;而当土壤受到水分浸润时,膨胀颗粒会释放出吸附的水分,导致土壤体积减小,从而造成地基沉陷。
2. 结构破坏作用:湿陷性黄土在受到水分浸润后,水分会渗透到黄土中的微孔和粒间隙中,使其被湿润,从而导致土壤颗粒结构的破坏和疏松,使土壤体积减小,从而造成地基沉陷。
1. 增加地基承载力:通过加固地基,增加地基的承载力,减少地基沉陷。
常用的方法有灌浆加固、纤维增强土等。
2. 改善土壤结构:通过改变黄土中的颗粒结构,增加土壤的稳定性,减少土壤体积的变化。
常用的方法有土壤改良、掺入适量的砂质土等。
3. 控制地下水位:黄土地基的沉陷与地下水位有很大的关系,适当控制地下水位可以减少地基沉陷的发生。
常用的方法有降低灌水量、加设排水系统等。
湿陷性黄土地基沉陷的原理主要包括钙离子交换作用和土壤结构破坏作用。
处理湿陷性黄土地基的方法主要包括增加地基承载力、改善土壤结构、控制地下水位和加固地基基础等。
黄土湿陷性介绍
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再见,see you aga第四纪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; 颗粒组成以粉土粒(其中尤以粉土粒,粒径为 0.05~0.01㎜)为主,约占60%~70%,粒度大小较均 匀,黏粒含量较少,一般仅占10%~20%;含碳酸盐、 硫酸盐及少量易容盐;含水量小,一般仅8%~20%; 孔隙比大,一般在1.0左右,且具有肉眼可见的大孔隙; 具有垂直节理,常呈现直立的天然边坡。
l 判别黄土是否具有湿陷性,可根据室内压缩试验,在 规定压力下测定的湿陷系数δs来判定。湿陷系数δs是 天然土养单位厚度的湿陷量。 当δs<0.015时,定为非湿陷性黄土; δs≥0.015时,定为湿陷性黄土。
l 根据湿陷系数大小,可以大致判断湿陷性黄土湿陷性 的强弱,一般认为: 当δs≤0.03,为弱湿陷性的; 0.03<δs ≤0.07,为中等湿陷性的; δs >0.07,为强湿陷性的。
黄土湿陷性介绍
2.2黄土湿陷性的影响因素
l l l l l l
堆所天黄黄黄
积受然土土土
年压孔中中中
代力隙的黏骨
和 比盐土架
成 和类粒颗
因天
粒
然
、
含
胶
水
结
量
物黄土湿陷性介绍
3.黄土湿陷性及湿陷类型判别
3.1黄土湿陷性的判别 3.2黄土及其建筑场地的湿陷类型与判别
黄土湿陷性介绍
3.1黄土湿陷性的判别
黄土湿陷性介绍
2021/1/5
黄土湿陷性介绍
1.1湿陷性黄土的特征
什么是湿陷性黄土? 凡天然黄土在上覆土的自重压力作用下,或在 上覆土的自重压力与附加压力共同作用下,受 水浸湿后土的结构迅速破坏而发生显著附加下 沉的(称为湿陷性) ,称为湿陷性黄土,否 则,称为非湿陷性黄土。
浅议黄土的湿陷、震陷与液化
浅议黄土的湿陷、震陷与液化1、引言黄土是第四纪沉淀物,具有一系列内部物质成分和外部形态的特征,不同于同时期的其他沉淀物。
黄土在我国分布较广,覆盖面积约为64万平方公里,占国土总面积的6.6%,有较厚的黄土覆盖层,其最厚可达400多米,而且主要分布在多地震的中西部地区。
在黄河中游地区,西起贺兰山,东到太行山,北起长城,南到秦岭几乎全部都被黄土覆盖,这里黄土发育最好,地层全、厚度大、分布连续,是我国黄土主要分布地区。
其中湿陷性黄土约占黄土总面积的60%[1][2]。
黄土地区的主要地震灾害有地震滑坡、液化和震陷。
黄土高原地区发育有南北地震带、华北地震带和祁连地震带, 该地区曾发生过许多中、强地震。
因此, 研究黄土的地震灾害及抗震措施, 无论是对社会稳定还是对经济发展, 都具有极其重要的意义。
2、湿陷、震陷与液化的概念黄土在上覆压力或在自重压力与建筑物荷载的共同作用下,受水浸湿后土的结构迅速破坏,产生显著的附加下沉,其强度也随之明显降低,黄土的这种性质称为湿陷性。
湿陷性黄土又分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。
震陷主要是指地基土由于地震而引起的附加残余变形。
震陷的宏观现象是地震引起的地面沉陷。
不仅软粘土(包括黄土)会发生震陷,砂土也可能发生震陷。
液化是在人类的生活和生产实践中对土体突然丧失承载能力和强度,并发生流动现象的认识过程中产生的。
黄土液化与砂土液化的定义相同, 即饱和黄土在动荷载(如地震)作用下产生超孔隙水压力, 同时土中的有效应力降低, 当土中的超孔隙水压力大约升至总应力的70%(此时与砂土液化有差异) 时, 土中的有效应力降为零, 即可发生液化[3]3、产生机理湿陷性黄土发生湿陷的原因是很复杂的,其湿陷过程是一个复杂的物理化学过程。
产生湿陷的原因必须从内因和外因来分析[4]~[6]。
湿陷性黄土只所以能够产生湿陷,首先是因为它含约60%的粉粒,组织结构是粉粒点式接触大孔性结构和粉粒叠盖式多孔结构,空隙比较大,这为产生湿陷提供了充足的空间条件;其次是湿陷性黄土富含水溶盐,颗粒间存在加固凝聚力,它遇水后降低或消失,这为湿陷时的黄土颗粒运移创造了必要的条件;最后是湿陷性黄土含有适量的粘粒,其遇水有膨胀性,体积增大,能够使湿陷性黄土颗粒移动,并能使土的抗剪强度明显降低。
工程地质知识:黄土湿陷的机理是什么.doc
工程地质知识:黄土湿陷的机理是什么
湿陷性是黄土最主要的工程特性。
所谓湿陷性就是黄土浸水后在外荷载或自重的作用下发生下沉的现象。
湿陷性黄土又可分为自重湿陷性和非自重湿陷性两类。
自重湿陷性黄土是指土层浸水后在土层自重作用下也能发生湿陷的黄土。
黄土湿陷的机理通常认为是由于黄土的结构特性和胶结物质的水理特性决定的。
黄土是在干旱或半干旱的气候条件下形成的,可溶盐逐渐浓缩沉淀而成为胶结物,这些因素增强了土粒之间抵抗滑移的能力,阻止了土体的自重压密。
黄土受水浸湿时,结合水膜增厚楔入颗粒之间,可溶性盐类溶解和软化,骨架强度降低,土体在上覆土层的自重压力或附加压力共同作用下土的结构迅速破坏,土粒滑向大孔隙,粒间孔隙减少,这就是黄土湿陷的机理。
黄土中胶结物的含量和成分以及颗粒的组成和分布,对于黄土的结构特点和湿陷性的强弱有着重要的影响。
胶结物含量大,粘粒含量多,黄土结构则致密,湿陷性降低,并使力学性质得到改善。
反之,结构疏松、强度降低、湿陷性强。
此外,对于黄土中的盐类,如以难溶的碳酸钙为主,则湿陷性弱。
若以石膏及易溶盐为主,则湿陷性强。
黄土的湿陷性还与孔隙比、含水率以及所受压力的大小有关。
天然孔隙比越大或天然含水率越小则湿陷性越强。
在天然孔隙比和含水率不变的情况下,压力增大,黄土湿陷量也增加,但当压力超过某一数值后,再增加压力,湿陷量反而减少。
湿陷性黄土
湿陷性黄土黄土在一定压力作用下受水浸湿,土结构迅速破坏而发生显著附加下沉,导致建筑物破坏,具有特性的黄土,称湿陷性黄土。
1、分布与特征作为湿陷性土的典型代表——黄土,在全世界的分布比较广泛的,据某些学者估计,黄土的覆盖面积在整个欧洲约占10%,亚洲约占30%;以前苏联的黄土分布最广,约占其国土面积的15%;我国黄土分布面积达60万平方公里,其中有湿陷性的约为43万平方公里。
主要分布在黄河中游的甘肃、陕西、晋、宁、河南、青海等省区。
地理位置属于干旱与半干旱气候地带。
其物质主要来源于沙漠与戈壁。
我国湿陷性黄土的固有特征有:1)黄色、褐黄色、灰黄色;2)粒度成分以粉土颗粒(0.05~0.005mm)为主,约占60%;3)孔隙比e一般在1.0左右,或更大;4)含有较多的可溶性盐类,例如:重碳酸盐、硫酸盐、氯化物;5)具垂直节理;6)一般具肉眼可见的大孔。
其工程特征:1)塑性较弱;2)含水较少;3)压实程度很差,孔隙较大;4)抗水性弱,遇水强烈崩解,膨胀量较小,但失水收缩交明显;5)透水性较强;6)强度较高,因为压缩中等,抗剪强度较高。
2、成因我国黄土的粒度成分具有自西北向东南逐渐变细的规律,并可大致分三个弧形带。
从物质的主导来源而言,应认为绝大部分黄土是风成的。
3、地质年代黄土在整个第四纪的各个世中均有堆积,而各世中黄土由于堆积年代长短不一,上覆土层厚度不一,其工程性质不一。
一般湿陷性黄土(全新世早期~晚更新期)与新近堆积黄土(全新世近期)具有湿陷性。
而比上两者堆积时代更老的黄土,通常不具湿陷性。
4、湿陷性评价在黄土地区勘察中,湿陷性评价正确与否直接影响设计措施的采取。
黄土的湿陷性计算与评价,按一般的工作次序,其内容主要有:(1)判别湿陷性与非湿陷性黄土;(2)判别自重与非自重湿陷性黄土;(3)判别湿陷性黄土场地的湿陷类型;(4)判别湿陷等级;(5)确定湿陷起始压力等。
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随着城市化进程的加快和建设用地的紧缺,开发利用湿陷性黄土地基的工程建设越来越多。
湿陷性黄土地基的特性给工程建设带来了诸多问题,特别是地基湿陷问题一直是困扰工程建设者的难题。
深入研究湿陷性黄土地基的湿陷原理和处理方法对于保障工程安全具有重要的意义。
本文将就湿陷性黄土地基湿陷的原理和处理方法进行分析。
一、湿陷性黄土地基湿陷的原理湿陷性黄土地基是一种具有很强的吸水性和易于发生湿陷现象的黄土。
其湿陷的原理主要有以下几个方面:1.土壤结构变化湿陷性黄土地基的土壤颗粒较为松散,孔隙度较大。
当土壤受到水分渗透后,土壤颗粒之间的间隙会被水填满,造成土壤颗粒之间的黏结力减小,土壤整体强度下降。
毛细管效应也会导致土壤颗粒之间的吸力增大,进一步削弱土壤的稳定性。
2.土壤物理性质变化湿陷性黄土地基的湿陷还与土壤物理性质的变化密切相关。
由于土壤颗粒之间的间隙被水填满,土壤的孔隙度增大,导致土壤整体重量减小,从而引起地基上的地表下沉。
湿陷性黄土地基中含有较多的粘土和有机质,这些物质的化学性质对土壤的稳定性起着重要作用。
在水分的作用下,粘土会膨胀,土壤的稳定性得到破坏。
土壤中的有机质通过吸附水分,使得土壤间隙度增大,进而引起地基的沉降。
4.外部水分作用外部水分的水负荷是导致湿陷性黄土地基湿陷的主要原因之一。
在降雨、地下水位上升等情况下,外部水分的渗透会导致土壤颗粒间的黏结力减小,从而引起地基湿陷。
湿陷性黄土地基的湿陷原理主要包括土壤结构、物理性质、化学性质的变化,以及外部水分作用。
了解这些原理有助于制定有效的处理方法,以保障工程建设的安全。
湿陷性黄土地基的湿陷问题一直以来都是工程建设者关注的焦点,针对这一问题,已经提出了一系列的处理方法,包括土基改良、排水处理和加固措施等。
1. 土基改良土基改良是指通过改变土壤结构和性质,提高土壤的承载能力和稳定性的一系列措施。
常见的土基改良方法包括添加胶结材料、压实填筑、冻结处理等。
湿陷性黄土工程性质简介
二、人工压实黄土的强度特性
通过对以上的试验结果分析,可以对人工压实黄 土的强度特性得出以下结论: 人工压实黄土在压实度小的情况下,强度很低, 具有较强的水敏感性。但随着压实度的提高,人 工压实黄土的强度随压实度呈指数关系而增大, 并且其水敏感性变弱,即水稳定性增强。因此在 具体施工时,一定要严格控制路基填料的压实度 ,以满足强度要求,保证其稳定性 。
一、湿陷性黄土的基本物理力学性质
1、黄土与其它粘土的区别在于黄土对含水量的变化极 为敏感,含水量低时,土的湿陷性强烈,但承载力很高 ;随着含水量的增加,土的湿陷性逐渐减弱,承载力随
之急剧下降,而压缩性得以提高。根据大量土样的试验
资料统计结果表明,黄土的湿陷性与其饱和程度成直线 反比关系,即饱和度愈低,土的湿陷性愈强,土的湿陷 性随着饱和度的增大而降低。
中的强度最低,也即地基在湿陷变形过程中的稳定 性最小。
二、人工压实黄土的强度特性
黄土既可以作为建筑物的地基,也是一种便于就地取材的 天然建筑材料。用黄土修筑路堤,为了保证路基具有足够 的强度,在施工时必须用人工或机械进行压实(夯实)。 经验证明,黄土经压实,干容重达到16.0~16.5kN/m3时, 强度高,渗透性、压缩性小,一般不具有湿陷性。 填土压实的控制标准是土的干容重γd,而压实的效果与土 的含水量有密切关系。因此,必须在填土前进行土料的室 内击实实验或现场碾压实验,以求出黄土在一定压实功能 下的最大干容重γdmax 及其相应的最优含水量wopt ,作为 施工质量控制标准和设计建筑物的干容重的选定标准。
三、人工压实黄土的压缩特性
压 缩 参 数 表
压实系数 体积压缩系 数 0.81 0.84 0.89 0.1649 0.1673 0.0710 0.095 0.100 0.045 10.5 10.0 22.2 压缩模量
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常见的土壤类型,它具有一定的特殊性,容易受潮湿影响而发生变形和破坏。
在工程施工中,湿陷性黄土的存在会给地基工程带来很大的不利影响,因此对于湿陷性黄土地基湿陷的原理和处理方法进行深入的分析是非常重要的。
一、湿陷性黄土地基湿陷的原理1.1 湿陷性黄土的成因湿陷性黄土是一种典型的风成黄土,主要由黏土、砂砾和少量的泥质沙组成,其物理特性主要表现为颗粒细小、结构松散、含水量较高。
湿陷性黄土地基在潮湿条件下会发生明显的变形,这是由于土壤中黏土矿物的吸水膨胀导致的。
而这种吸水膨胀是由于土壤中黏土矿物中的粘粒结构在吸水后发生变化而引起的。
湿陷性黄土地基的湿陷主要是由于土壤中的黏土颗粒吸水膨胀而引起的。
在潮湿条件下,土壤中的水分会被黏土颗粒吸附,并引起黏土颗粒间的排斥力增大,导致土体的体积扩大。
当水分含量增加时,黏土颗粒之间的排斥力明显增大,使得土体的整体抗剪强度降低,从而导致地基发生变形和沉降。
除了土壤本身的特性外,湿陷性黄土地基湿陷还受到多种因素的影响。
在工程施工中,地基加压、排水不畅、自然降雨等都会引起地基的湿陷。
地下水位的上升、地基周围环境水分含量的变化也会影响湿陷性黄土地基的湿陷程度。
2.1 提前预防在工程设计阶段,应根据地基土壤的特性和地下水位状况,采取相应的预防措施。
对于湿陷性黄土地基,可以采取排水措施、改善地基土质等方法来减少地基的湿陷,提前避免不利影响。
2.2 地基处理地基处理是解决湿陷性黄土地基湿陷问题的主要方法之一。
可以采取加固处理、改良处理等措施来提高地基的抗湿陷能力。
在地基处理中可以采用灌浆加固、土体固化等方法来改善地基的物理性质,以减少地基的湿陷。
2.3 施工控制在工程施工中,应严格控制地基的荷载、排水等情况,尽量避免对地基的进一步影响。
应合理设计和施工,确保地基的稳定性和安全性。
2.4 监测和维护在工程使用阶段,应对地基的变化情况进行定期监测,一旦发现地基出现湿陷现象,应及时采取相应的维护措施,确保工程的安全性和可靠性。
黄土的湿陷性
黄土的湿陷性黄土是指在我国中部及西部地区普遍存在的一种沉积土类。
它特殊的风化沉积特性决定了它的湿陷性,给植物的生长环境带来了诸多挑战,也为人们建造小屋和灌溉系统提供了特殊的机遇。
一般来说,黄土由三种成份组成:粗粒相、中粒相和细粒相,它们的比例一般是1:2:3.粒相包括砾石、碎屑石、沙子和渣子;中粒相包括管屑、中屑、细沙和粉砂;细粒相包括红渣粒子、流砂粒子、土粒子和黄土泥。
其中,黄土最细的细粒相,其占整个黄土体中粒度的比例最大,也就决定了黄土的湿陷性比较强。
黄土特有的湿陷性对植物的生长构成了挑战。
由于黄土的湿陷性强,植物的根系很容易沉积在泥中,使得植物的生长受到了一定程度的限制。
而且,在湿陷性较强的黄土上,植物的根系很容易受到水分流失的影响,容易导致植物的萎蔫死亡。
此外,若是把黄土地表经常浇水,黄土更容易发生松散,并且泥土中的渗透性也会变差,进一步令植物的营养供应受到影响,从而影响植物的生长。
尽管黄土的湿陷性给植物的生长环境带来了挑战,但也为人们建造小屋以及灌溉系统提供了特殊的机遇。
对于这两个用途而言,人们都需要非常良好的沉积土来建造所需的结构物,这正是黄土所能提供的。
在西部和中部地区,由于黄土的湿陷性,可以把土坯结构形成拐弯曲折的形式,把土坯湿度控制在20%-35%之间,从而形成良好的建筑结构。
此外,黄土的湿陷性还可以为人们提供一种特殊的灌溉方式。
由于黄土的湿陷性强,可以将水的重量把土壤压实,从而使植物生长的土壤层变得多孔致密,更易于植物吸收水分。
因此,对于工程师来说,利用这种特点,可以设计出一种特殊的灌溉系统,让水可以被植物更好地吸收,从而有效地给植物提供水份输送。
总之,黄土的湿陷性虽然是一种挑战,但也为人们建造小屋和灌溉系统提供了特殊的机遇,因此有必要继续研究其特性,进一步挖掘其独特的优势,从而充分利用湿陷性贡献给我们优质的生活环境。
自重湿陷性黄土
化学加固法
化学加固法包括硅化加固法和碱液加固法。硅化加固湿陷性黄土的物理化学过程,一方面基于浓度不大的、 粘滞度很小的硅酸钠溶液顺利地渗入黄土孔隙中,另一方面溶液与土的相互凝结,土起着凝结剂的作用。
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黄土简介
地基施工中黄土属于最常见的土质之一。而黄土在自重或外力的作用下,被水浸润后结构改变而引发的显著 下沉现象,称之为湿陷。湿陷性黄土其特点为空隙比较大,湿陷性强;天然含水量高,湿陷性低。湿陷性黄土受 水浸湿后会产生显著的附加下沉,对于建筑在其上的工程具有特殊的危害作用,因此客观评价黄土的湿陷性是湿 陷性黄土区工程勘察的主要任务之一。其中自重湿陷性黄土下限深度是确定黄土区桩基正负摩阻力中性点的依据, 对桩基设计非常重要。因此,在对黄土地基进行评价时,不但要评价其湿陷类型和湿陷等级,还必须对自重湿陷 性黄土层的下限深度给予足够的重视 。自重湿陷性黄土是指受水浸湿后在饱和自重压力下发生湿陷的湿陷性黄 土。划分自重湿陷性和非自重湿陷性黄土,可按室内或现场浸水压缩试验,在土的饱和自重压力下测定的自重湿 陷系数判定。当自重湿陷系数小于0.015时,定为非自重湿陷性黄土;自重湿陷系数大于等于0.015时,应定为自 重湿陷性黄土。
常用处理措施
1
垫层法
2
夯实法
3
挤密桩法
4
桩基础
5
化学加固法
垫层法
垫层法是先将基础下的湿陷性黄土一部分或全部挖除,然后用素土或灰土分层夯实做成垫层,以便消除地基 的部分或全部湿陷量,并可减小地基的压缩变形,提高地基承载力,可将其分为局部垫层和整片垫层。当仅要求 消除基底下1~3m湿陷性黄土的湿陷量时,宜采用局部或整片土垫层进行处理;当同时要求提高垫层土的承载力或 增强水稳性时,宜采用局部或整片灰土垫层进行处理。
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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
后没30min观测1次,当连续2h内,每1h的下沉量小于0.1mm时, 认为稳定,可加下级荷载。绘制P-S曲线
设置深度及数量宜按各湿陷性黄土层顶面深度及分层数确定。
试坑内的水头高度不宜小于300mm,在浸水过程中,应观测湿
陷量、耗水量、浸湿范围和地面裂缝。
试坑内停止浸水后,应继续观测不少于10d,且连续5d的平均
下沉量不大于1mm/d,试验终止。
三、湿陷性黄土评价
1 湿陷程度及类型
附加下沉稳定,试验终止;
在0-200kPa压力以内,每级增量易为50kPa;大于
200kPa压力,每级增量易为100kPa;
湿陷系数
测定湿陷系数δs的试验压力,应自基础底面(如基底标高
不确定时,自底面下1.5m)算起
•基底下10m以内的土层应用200kPa,10m以下至非湿陷性黄
土层顶面,应用其上覆土的饱和自重压力(当大于300kpa压 力时,仍应用300kPa);
性的其他土(如欠压实的素填土、杂填土等),在一定压力下,
下沉稳定后,受水浸湿所产生的附加下沉;
湿陷起始压力(lnitial collapse pressure):湿陷性黄土浸水
饱和,开始出现湿陷时的压力;
湿陷系数(coefficient of collapsibility):单位厚度的环刀试
样,在一定压力下,下沉稳定后,试样浸水饱和所产生的附加
透水石应烘干冷却;
加荷前,应将环刀试样保持天然湿度; 试验浸水易用蒸馏水; 试样浸水前和浸水后的稳定标准,应为每小时的下沉量不
大于0.01mm
主要仪器
室内试验:杠杆式固结仪、天平、环刀、透水石等。 现场试验:承压板、载荷设备、观测设备等。
采用室内压缩试验测定黄土的湿陷系数δs其它要求: 分级加荷至试样的规定压力,下沉稳定后,试样浸水饱和,
剩余湿陷量(remnant collapse):将湿陷性黄土低级湿陷量的计
算值,减去基底下拟处理土层的湿陷量
二、湿陷性黄土的测定试验
1 室内压缩试验
采用室内压缩试验测定黄土的湿陷系数δs、自重湿陷系数
δzs和湿陷起始压力Psh,均应满足下列要求:
土样的质量等级应为Ⅰ级不扰动样; 环刀面积不应小于5000mm²,使用前应将环刀洗净风干,
Chang’an University
第五章 黄土的湿陷性
编制人: 邓龙胜 单 位:长安大学
Chang’an University
第五章
1 黄土湿陷的基本概念 2 湿陷性黄土的测定试验 3 湿陷性黄土的评价 4 中国湿陷性黄土的工程地质分区 5 湿陷性黄土场地勘察
邓龙胜
一、基本概念
湿陷性黄土(collapsible loess):在一定压力下受水浸湿,
试样浸水饱和,附加下沉稳定,试验终止;
试样上覆土的饱和密度
自重湿陷系数
采用室内压缩试验测定湿陷起始压力其它要求: 可选用单线法压缩试验和双线法压缩试验 在同一土样中所取环刀试样,其密度差值不得大于
0.03g/cm3
在0-150kPa压力以内,每级增量易为25-50kPa;大于
150kPa压力,每级增量易为50-100kPa;
土结构迅速破坏,并产生显著附加下沉的黄土;
非湿陷性黄土(noncollapsible loess):在一定压力下受水
浸湿,无显著附加下沉的黄土
自重湿陷性黄土(loess collapsible under overburden
press):在上覆土的自重压力下受水浸湿,发生显著附加下沉 的湿陷性黄土
非自重湿陷性黄土(loess noncolapsible under
overburden pressure):在上覆土的自重压力下受水浸湿,不 发生显著附加下沉的湿陷性黄土
压缩变形(compression deformation):天然湿度和结构
的黄土或其他土,在一定压力下所产生的下沉;
湿陷变形(collapse deformation):湿陷性黄土或具有湿陷
•当基底压力大于300kPa时,宜用实际压力; •对压缩性较高的新近堆积黄土,基底下5m以内的土层宜用
100-150kPa压力,5-10m和10m以下至非湿陷性黄土层顶面, 应分别用200kPa和上覆土的饱和自重压力
采用室内压缩试验测定黄土的自重湿陷系数δzs其它要求: 分级加荷至试样的上覆土的饱和自重压力,下沉稳定后,