黄土湿陷等级划分
第五章、黄土的湿陷性
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 下沉;
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,
相结合的方法。
对地下水位变化幅度较大或变化趋势不利的地段,应从初
步勘察阶段开始进行地下水位动态的长期观测。
取样: 采取不扰动土样,必须保持其天然的湿度、密度和结构,
并应符合Ⅰ级土样质量的要求。
在探井中取样,竖向间距宜为1m,土样直径不宜小于
120mm;
在钻孔中取样,应严格按《湿陷性黄土地区建筑规范》
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
甲类
乙类
第一节湿陷性黄土
• 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。
△s>700
△zs≤70
70<
△zs≤3
50
△zs>350
Ⅰ(轻微) Ⅱ(中等)
—
*Ⅱ(中等)
Ⅱ(中等)
或Ⅲ Ⅲ(严重)
(严重)Байду номын сангаас
Ⅱ(中等) Ⅲ(严重) Ⅳ(很严重)
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。
• 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
砂粒 >0.05
粉粒 0.05~0.005
粘粒 <0.005
陇西 陕北 关中 山西 豫西
20~29 16~27 11~25 17~25 11~18
总湿陷量可按下式计算:
n
s si hi i 1
---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,
湿陷性黄土地区建筑规范(1-60-)
湿陷性黄土地区建筑规范(1-60-)1 总则1.0.1 为确保湿陷性黄土地区建筑物(包指构筑物)的安全与正常使用,做到技术先进,经济合理,保护环境,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于湿陷性黄土地区建筑工程的勘察、设计、地基处理、施工、使用与维护。
1.0.3 在湿陷性黄土地区进行建设,应根据首湿陷性黄土的特点和工程要求,困地制宜,采取以地基处理为主的综合措施,防止地基对建筑物产生危害。
1.0.4 湿陷性黄土地区的建筑工程,除应执行本规范的规定外,尚应符合有关现行的国家强制性标准的规定。
2 术语和符号2.1 术语2.1.1 湿陷性黄土 collapsible loess在一定压力下受水浸湿,土结构迅速破坏,并产生显著附加下沉的黄土。
2.1.2 非湿陷性黄土 non collapsible loess在一定压力下受水浸湿,无显著附加下沉的黄土。
2.1.3 自重湿陷性黄土 loess collapsible under overburden pressure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。
2.1.4 非自重湿陷性黄土 loess noncollapsible 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。
2.1.5 新近堆积黄土 recently deposited loess沉积年代短,具高压缩性,承载力低,均匀位差,在50~150kPa压力下变形较大的全新世(2Q)黄土。
42.1.6 压缩变形 compression deformation天然湿度和结构的黄土或其他土,在-定压力下所产生的下沉。
2.1.7 湿陷变形 collapse deformation湿陷性黄土或具有湿陷性的其他土(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。
2.1.8 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。
第一节湿陷性黄土
• 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。
湿陷性黄土及地基处理
For personal use only in study and research; not for commercial use湿陷性黄土及地基处理前言:一、湿陷性黄土及地基处理课程的重要性及意义1.湿陷性黄土的概念:由于黄土颗粒表面含有可溶盐,同时其结构具有肉眼可见的近乎铅直的小管孔、在雨水及地表水的浸湿下可溶盐溶解,从而使小土颗粒向大孔隙中滑移,导致地面沉陷,具有这种性质的土称为湿陷性黄土;2.湿陷性黄土对工程的影响:建筑物开裂、突然下陷、突然失稳等;1)建筑工程的安全和使用要求;强度(C、 )、变形(下沉过大);2)地基处理的重要性:增加强度、减少变形。
二、学习本课程的目的通过该课程的学习使同学们掌握湿陷性黄土的设计与施工基本知识及地基处理的方法、技巧等三、本课程的学习方法1.课堂教学:采用多媒体教学与板面教学相结合的方法进行;2.参读关于湿陷性黄土及地基处理、软弱土地基处理等方面的资料;第一章:黄土的分布、成因、分类第一节:黄土的分布一、分布范围世界各大洲均有黄土分布,各大洲黄土覆盖面积占其总面积的比例分别为:欧洲7%、北美5%、南美10%、亚洲3%。
中国黄土主要分布在黄河流域,比较集中的是黄河中游,如山西西部,陕西及甘肃大部分地区内黄土最为发育,地层齐全,厚度大,分布广而连续,除这一区域外,在河北、山东、内蒙、辽宁、吉林、青海、新疆、宁夏南部也有黄土分布,但发育程度均显次之。
二、中国黄土分布的特点1、黄土基本分布在我国北方各省及自治区,南部大致以昆仑山、祁连山、秦岭为界,向东延至泰山和鲁山以北地区。
2、黄土分布地区气侯干燥,降水量少,蒸发量大,属于干旱和半干旱地区,与世界上其它黄土地区的气侯条件相似。
黄土分布地区年降水量多为250~500mm,年降水量小于250mm的地区,则黄土较少,而代之的是沙漠和戈壁;年降水量大于750mm的地区基本上没有黄土分布。
3、黄土的分布地区的北面与沙漠和戈壁相连,自北而南,戈壁-沙漠-黄土三者逐渐过渡,东西向呈条带状排列。
湿陷性黄土的地基处理
湿陷性黄土的地基处理我国湿陷性黄土的分布面积约占我国黄土总面积的60%,大部分分布在黄河中游地区,土层厚度从几米到十几米,最后达30多米。
本文主要阐述了黄土湿陷性的判定、湿陷性黄土地基湿陷等级的评定以及常用的湿陷性黄土地基的处理措施。
针对不同湿陷性黄土地基的特性,采取相应的地基处理措施。
标签:湿陷性黄土;判定;湿陷等级;地基处理措施1、黄土地基湿陷性原因及分类1.1原因分析黄土在我国一般分布于中部、西部和西北部,属于干旱、半干旱氣候条件下长期作用产生的特殊性质的土。
黄土中粉粒分布概率达到六成以上,富含大量的硫酸盐、碳酸盐等物质,具有孔隙率高的特点,可保持直立的边坡状态。
黄土形成期间,受降雨条件的影响,导致松散的颗粒大量集聚在一起,长期干旱气候导致颗粒内部水分大量蒸发,最终结果是少量水分连接内部盐分,形成了粗颗粒接触连接的形式,即为沉淀类别的胶结物。
随着时间延长,含水量进一步降低,土体颗粒之间的距离变小,内部引力、结合力、毛细作用下的连接力增大,引起土颗粒之间的抵抗作用增加,降低了土粒之间的密实度,形成多孔隙形式的粗粉土颗粒。
大量的工程实践与研究表明,黄土结构、物质特性是湿陷的主要原因,水分子之间的作用力、浸润效果是产生湿陷的次要原因,也是外部的主要影响因素。
黄土在受水浸润状况下,土体之间的可溶性盐发生软化、水解状况,导致聚集物支撑骨架的强度下降,土体受自身重力、外界压力的影响致使结构破坏,进而发生土颗粒滑移现象,导致大量的附加作用产生沉陷结果,称为湿陷性黄土。
1.2黄土地基湿陷性的分类理论上,对湿陷系数<0.015的黄土定义为非湿陷性黄土,湿陷系数≥0.015的黄土称为湿陷性黄土,可分为自重湿陷和非自重湿陷两大类。
黄土受外部水浸湿的影响产生沉陷的为自重湿陷,受自身重力与外界压力共同影响产生湿陷的为非自重湿陷。
针对上述两种类型的黄土,需要进行室内浸水(饱和)压缩试验,以保证对其理论湿陷系数的精确定量化分析。
湿陷性黄土的地区的一些总结
湿陷性黄土区给排水湿陷性黄土区给排水湿陷性黄土:在一定压力作用下受水浸湿,土壤结构迅速破坏而发生显著附加下沉的土壤。
分为非自重湿陷性黄土和自重湿陷性黄土,前者在大于上覆土的自重压力下(包括附加压力和土自重压力)受水浸湿发生湿陷;后者在上覆土的自重压力下受水浸湿会发生湿陷。
在湿陷性地区设计给排水工程时,为了保证建筑物的安全和正常使用,避免发生事故,不仅要考虑防止管道和构筑物的地基因受水浸湿而引起沉降的可能性,而且要考虑防治因给排水管道和构筑物漏水而使得附近建筑物发生湿陷的可能性。
设计过程中要按照GB50025-2004《湿陷性黄土地区建筑规范》的规定,根据湿陷性黄土地基湿陷程度,建筑物的类别,地基处理措施,地下水位变化情况,以及施工、维护、使用等条件,因地制宜,综合考虑,采取合理措施。
湿陷性黄土评价黄土的湿陷性应按室内单轴浸水压缩试验,在一定压力下测定的湿陷系数判定。
湿陷性黄土的湿陷程度可以根据湿陷系数分为三种:当0.015≤δs≤0.03为轻微湿陷性;0.03≤δs≤0.07为中等湿陷性;δs>0.07为强烈湿陷性。
通过自重湿陷系数δzs来判断:δzs<0.015,为非自重湿陷性黄土;δzs≥0.015,为自重湿陷性黄土。
建筑场地分为:非自重湿陷性黄土场地和自重湿陷性黄土场地。
湿陷性黄土地基的湿陷等级见《建筑给水排水》表11-1。
根据建筑物地基受水浸湿的可能性大小,建筑物的重要性以及建筑物在构造上和使用上对不均匀沉降有限制的严格程度将建筑物分为甲乙丙丁四类。
建筑物防护范围防护距离指的是防止建筑物地基受到管道或水池等渗漏影响的最小距离,建筑物周围防护防护距离以内的区域成为防护区域。
埋地管道、排水沟、雨水明沟和水池等与建筑物之间的最小距离,可以参考《建筑给水排水》表11-3的规定,否则要采取与建筑物相应的防水措施。
各类建筑物与新建水渠之间的距离,在非自重湿陷性黄土场地不得小于12m。
在自重湿陷性黄土场地不得小于湿陷性土层厚度的3倍,并不应小于25m。
湿陷性黄土
湿陷性黄土路基填筑不均匀沉陷防治摘要:基于公路路基沉陷的危害性,从施工、设计、现行规范等方面分析了公路路基沉陷的原因,提出了有效防止路基沉陷的对策,从而提高公路路基的工程质量,延长公路的使用寿命。
关键词:湿陷性黄土;路基处理;强夯法;冲击碾压1 序言连霍国道主干线天水至定西高速公路TD12合同段属于第SJ3设计合同段的第四段即陇西县云田乡土山下至陇西段(K256+000~K259+606.799、LK1+000~LK4+100)路线全长6.706799km。
位于陇西县境内地处黄土高原。
路线主要位于渭河支流韩河河谷区。
在河谷及阶地上主要发育有第四纪冲积、洪积松散堆积物其中二级及以上阶地上部覆盖有第四系上更新统风积黄土下部为低液限粘土;山麓及坡脚处有薄层的第四纪残破积、崩积层;黄土梁区为典型的风积黄土区。
根据地貌成因分类原则本合同段公路沿线主要地貌为黄土梁地貌位于韩河二级以上阶地地形起伏较大路线穿越时需要深挖高填。
陇西地区黄土厚度大分布广泛该土层具湿陷性且湿陷性大。
拟建公路主要从渭河河谷区经过,其河床、河漫滩、低阶地无湿陷性黄土分布,黄土主要分布于河流的高地阶(二、三级阶地)和黄土梁卯区,高阶地和黄土梁卯区湿陷性基本相近,本区湿陷等级一般为Ⅳ级(很严重)自重湿陷性场地。
2黄土及其湿陷性特点2.1黄土的工程分类及分布情况众所周知,黄土是一种特殊的黏性土,其粉土颗粒含量高,多孔隙且具有大孔隙,天然含水量小,呈黄红色,富含碳酸钙,易溶盐。
目前根据黄土沉积地质年代的不同,将黄土分为新黄土、老黄土和红色黄土3类。
老黄土不分成因一般不具有湿陷性。
新黄土可能具有湿陷性但不是所有的新黄土都具有湿陷性新黄土根据成因不同一般分为3类,公路工程建设时即采用这个分类。
见表1。
我国黄土地区的总面积占国土面积的6%主要分布在北纬34°~41°之间大陆西部的干旱、半干旱地区即黄河中下游地区的山西、内蒙、陕西、甘肃、宁夏、河南、河北等省;湿陷性黄土也一般分布在山西、内蒙、陕西、甘肃、河南、河北等省的部分地区山西省的湿陷性地区则应该以运城地区为代表性地区。
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。
湿陷性黄土地区给水排水设计技术规范
湿陷性黄土地区给水排水设计技术规范10. 1.1湿陷性黄土地基湿陷等级的划分。
湿陷性黄土地基湿陷等级的划分,是根据湿陷量的计算和自重湿陷量的计算值等因素,按表10・1・1判定。
湿陷等级越高,对防水的要求也就越严。
我国湿陷性黄土工程分区详见附表Q 及附图P。
表10. 1. 1湿陷性黄土地基的湿陷等级注:l当湿陷量的计算值AJ>600mm,自重湿陷量的计算值AZs>300mm时,可判为III级,其他情况可判为II级。
2 A S 一湿陷量的计算值;AZs 一自重湿陷量的计算值。
10. 1.2建筑物的分类与举例。
拟建在湿陷性黄土场地上的建筑物,应根据其重要性、地基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要求程度,分为甲、乙、丙、丁四类。
按其类别不同而采取相应的设计措施,做到安全可靠又经济合理。
1甲类建筑:高度大于60m和14层及14层以上体型复杂的建筑;高度大于50m的构筑物;高度大于100m的高耸结构;特别重要的建筑;地基受水浸湿可能性大的建筑物;对不均匀沉降有严格限制的建筑。
2 乙类建筑:高度为24〜60m的建筑;高度为30〜50m 的构筑物;高度为50〜100m的高耸结构;地基受水浸湿可能性较大的重要建筑。
3丙类建筑:除甲类、乙类以外的一般建筑和构筑物。
4 丁类建筑:次要建筑。
甲、乙、丙、丁类建筑物的划分,可结合表10. 1・2各类建筑物的举例确定。
10. 1. 3根据湿陷性黄土地基的湿陷等级、建筑物的不同类别的不同要求,凡埋地管道、排水沟、雨水明沟和水池等与建筑物之间的防护距离不宜小于表10・1.3中所规定的数值。
10. 1. 4新建水渠与各建筑物之间距离。
新建水渠与各建筑物之间的距离,在非自重湿陷性黄土场地不得小于12m ;在自重湿陷性黄土场地不得小于湿陷性黄10. 1.5防护距离的计算。
对建筑物,应自外墙轴线算起;对高耸结构,应自基础外缘算起;对水池自池壁边缘(喷水池等应自回水坡边缘)算起;对管道、排水沟,应自其外壁算起。
黄土湿陷量的计算与评价
黄土湿陷量的计算与评价摘要:湿陷统计针对特殊性岩土——黄土及黄土状土而言,其湿陷性统计的参数选择对于湿陷等级的划分有着至关重要的作用,而影响湿陷性统计的因素众多,如何得到合理统计结果,对于工程评价准确到位、施工处理简单有效、经济实用是不可缺少的技术手段。
关键词:黄土湿陷;浸水饱和;修正系数;含水率;孔隙度1 黄土成因及特性黄土是指在干燥气候条件下形成的多孔性、具有柱状节理的黄色粉性土。
第四系新近形成的黄土在我国分布广泛,西起甘肃祁连山脉的东端,东至山西、河南、河北交接处的太行山脉,南抵陕西秦岭,北到长城,面积达54万平方公里。
一般质地均一,手搓成粉末,偶见钙质或黄土结核,多孔隙,有显著的垂直节理,层理不明显,在干燥时较坚硬,一被流水浸湿,其盐类成分溶解、蒸发,骨架坍塌而发生湿陷。
2 湿陷计算及等级判断2.1 湿陷系数的测定一般测定湿陷系数的方法有室内压缩试验、现场静载荷试验、现场试坑浸水试验,此次湿陷统计数据皆来此于室内压缩试验,其取样、试验均应符合《湿陷性黄土地区建筑标准》(GB50025 2018)要求。
湿陷系数的计算式如①①式中保持天然湿度和结构的试样,加至一定压力时,下沉稳定后的高度(mm);上述加压稳定后的试样,在浸水(饱和)作用下,附加下沉稳定后的高度(mm);试样的原始高度。
测定湿陷系数的试验压力,应自基础底面(如基底标高不确定时,自地面下1.5米)算起。
(1)基地下10米内的土层应用200Kpa,10米以下至非湿陷黄土顶面,应用其上覆土层的饱和自重压力(当大于300Kpa时,仍然用300Kpa);(2)当基地压力大于300Kpa时,宜用实际压力;(3)对压缩性高的新近堆积黄土,基地下5米以内的土层宜用100~150Kpa压力,5~10米和10米以下至非湿陷性黄土顶面,应分别用200Kpa和上覆土的饱和自重压力。
自重湿陷系数的计算式如②②式中保持天然湿度和结构的试样,加压至该试样上覆土的饱和自重压力时,下沉稳定后的高度(mm);上述加压稳定后的试样,在浸水(饱和)作用下,附加下沉稳定后的高度(mm);试样的原始高度。
湿陷性黄土与黄土地区地质灾害
可塑性
土的塑性指标显示了与粒度组成相似的区域性规律及差异。液限是决定黄土力学性质的一个重要指标,当液限在30%以上时黄土的湿陷性较弱,且多为自重湿陷性。液限小于30%时,湿陷性较强烈。关中地区自重湿陷性黄土,液限很少有超过30%的。
灌溉管道的渗漏严重:西安西南郊的沣惠渠为农灌渠道,由于当时未作防渗处理,58-60年连续三年行水,使管道沿线地下水水位上升6-8m,局部低洼地段出现明水。
2黄土滑坡和崩塌
黄土滑坡的分布
就关中地区而言,滑坡主要分布可划分为如下几个带:(1)宝鸡-常兴滑坡带;(2)横岭滑坡区;(3)白鹿塬滑坡带;(4)泾河下游西岸沿渭河滑坡滑塌带;(5)秦岭北坡滑坡、滑塌、崩塌带。其分布示意图如下:
孔隙比和干重度
孔隙比和干重度是衡量黄土密实程度的重要指标。与黄土的湿陷性有明显的关系。一般情况下干重度下、孔隙比大时,湿陷性强,反之,干重度大、孔隙比小时,湿陷性弱。在黄土形成过程中,由于前期固结压力大土已被压实,干重度超过某一数值时,黄土就失去湿陷性变为非湿陷性。
含水量
湿陷性黄土的天然含水量在3.3%-25.3%变化,其大小与场地的地下水位深度和年降水量有关.大多数情况下,黄土的天然含水量都很低。在塬、梁、峁的黄土上,由于地下水位埋藏较深,含水量通常只有6%-10%;低阶土由于地下水位较高,含水量一般在11%-21%;地下水位以下的饱和黄土含水量达28%-40%。
除了自然因素导致黄土滑坡,人为因素是导致黄土滑坡的重要原因。在关中地区,根据人类触发黄土滑坡的工程-经济活动的性质及作用的地貌部位可将人为黄土滑坡分为三种类型。
(整理)黄土湿陷程度划分
黄土湿陷程度划分(补充件)A1 黄土湿陷类型与湿陷程度的划分A1.1 黄土的湿陷类型,按室内压缩试验,在土的饱和自重压力下测定的自重湿陷系数δzs判定。
自重湿陷数按式(A1)计算:……………………(A1) 式中:h z——原状土样在饱和自重压力s下稳定后的高度,cm;h’z——上述试样在侵水湿陷稳定后的高度,cm;h0——土样的原始高度,cm。
当δzs<0.015时,为非自重湿陷性黄土;δzs≥0.015时,为自重湿陷性黄土。
A1.2 黄土的湿陷程度,应按室内压缩试验,在一定压力下测定湿陷系数δs 判定。
湿陷系数控式(A2)计算:……………………(A2)式中:h p—原状土样在压力s下稳定后的高度,cm;h’p——上述试样在侵水湿陷稳定后的高度,cm;h 0——土样的原始高度,cm。
当δs<0.015时,一般定为非湿陷黄土;0.015≤δs<0.08时,一般定为弱湿陷性黄土;0.08<δs<0.07时,一般定为中等湿陷性黄土;δs>0.07时,一般定为强湿陷性黄土。
测定湿陷系数δs的压力s,自地面以下1.5m算起,10m以内土层应用200kPa 压力,10m以下至非湿陷性土层顶面,应用其上覆土的饱和自重压力(当不足300kPa时,仍应用300kPa)。
A2 黄土地基湿陷类型与等级的划分A2.1 黄土地基湿陷类型,应按汁算自重湿陷量Δzs和当地建筑经验综合判定,也可按实测自重湿陷量Δ′zs判定。
计算自重湿陷量Δzs(cm)。
按式(A3)计算:……………………(A3) 式中:δzsi——第i层土的白重湿陷系数;h i——第i层土的厚度;β0——修正系数。
陇西地区取1.5,陇东、陕北地区取1.2,陕西省关中地区取0.7,其他地区取0.5。
计算自重湿陷量Δzs,白天然地面算起。
至其下全部湿陷性黄土层的底面为止,其中自重湿陷系数δzs小于0.015的土层不累计。
A2.2 湿陷性黄土地基的温陷等级,按总湿陷量Δs划分。
湿陷性黄土地区建筑规范(1-60 )
1 总则1.0.1为确保湿陷性黄土地区建筑物(包指构筑物)的安全与正常使用,做到技术先进,经济合理,保护环境,制定本规范。
1.0.2本规范适用于湿陷性黄土地区建筑工程的勘察、设计、地基处理、施工、使用与维护。
1.0.3在湿陷性黄土地区进行建设,应根据首湿陷性黄土的特点和工程要求,困地制宜,采取以地基处理为主的综合措施,防止地基对建筑物产生危害。
1.0.4湿陷性黄土地区的建筑工程,除应执行本规范的规定外,尚应符合有关现行的国家强制性标准的规定。
2 术语和符号2.1 术语2.1.1 湿陷性黄土 collapsible loess在一定压力下受水浸湿,土结构迅速破坏,并产生显著附加下沉的黄土。
2.1.2非湿陷性黄土 non collapsible loess在一定压力下受水浸湿,无显著附加下沉的黄土。
2.1.3自重湿陷性黄土 loess collapsible under overburden pressure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。
2.1.4非自重湿陷性黄土 loess noncollapsible 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。
2.1.5 新近堆积黄土 recently deposited loess沉积年代短,具高压缩性,承载力低,均匀位差,在50~150kPa压力下变形较大的全新世(2Q)黄土。
42.1.6压缩变形 compression deformation天然湿度和结构的黄土或其他土,在-定压力下所产生的下沉。
2.1.7湿陷变形 collapse deformation湿陷性黄土或具有湿陷性的其他土(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。
2.1.8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。
9.2 湿陷性黄土地基
1.陆上黄土 2.陆上埋藏黄土 3.海下埋藏黄土 4.沙漠 5.戈壁 6.滨海-陆架沙漠 15
我国湿陷性黄土分布
我国湿陷性黄土分 布面积约占我国黄 土分布总面积的
60%,27万km2 ,
大部分在黄河中游 地区,北起长城附
近,南达秦岭,西
自乌鞘岭,东至太 行山,N34~41°,
中国湿陷性黄土工程地质分区略图
世纪),北宋沈括《梦溪笔谈》(公元1050年前后)均有记载。
欧洲直至18世纪到19世纪上半叶,地质学方随着资本主义工业 发展对矿产资源的需求而发展起来。西方早期关于黄土的研究通常 认为是从莱伊尔(1797-1875)开始,相关研究见于其所著的名著 《地质学原理》一书(1830-1833),该书以黄土水成说为基础进 行了论述,但相关文献资料为后来黄土的风成说提供了重要依据。 (刘东生等,1985)(孙建中等,2005)
特殊土地基
湿陷性黄土地基
兰州大学
土木工程与力学学院
概 述
概念:具有特殊工程性质的土类叫做特殊土。 成因:地理环境、气候条件、地质成因、历史过程、物质 成分、次生变化
分类:湿陷性黄土、红粘土、盐渍土、冻土和膨胀土等。
分布:地理分布存在一定规律,表现出一定的区域性,有
区域性特殊土之称。
生产和生活用水等渗入地下,或由于降水量较大,灌溉渠和水
库的渗漏或回水使地下水位上升而引起的,或由于上覆建筑物 产生的附加压力)。
20
黄土的结构
粗粉粒为主体骨架的多孔隙的黄土 结构,其中零星散布着较大的砂粒。 附于砂粒和粗粉粒表面的细粉粒、 粘粒、腐殖质胶体以及大量集合于大 颗粒接触点处的各种可溶盐和水分子 形成了胶结性联结,从而构成了矿物 颗粒集合体。周边有几个颗粒包围着 的孔隙就是肉眼可见的大孔隙。它可 能是植物的根须造成的管状孔隙。
湿陷性黄土处理对策
湿陷性黄土地区公路工程设计措施及处理对策1、湿陷性黄土分布及工程地质分区我国湿陷性黄土主要分布在山西、陕西、甘肃的大部分,河南西部和宁夏、青海和河北部分地区。
除此,新疆、内蒙、山东、辽宁和黑龙江也有湿陷性黄土分布,工程地质分区及代号为;○Ⅰ、○Ⅱ、○Ⅲ、○Ⅳ、○Ⅴ、○Ⅵ、○Ⅶ﹝见《湿陷性黄土地区建筑规范》附录A《中国湿陷性黄土工程地质分区略图》﹞。
河南省湿陷性黄土主要分布在三门峡盆地、伊洛河盆地。
孟津、偃师、巩义、上街、荥阳、郑州、新郑、禹州及太行山前部分地区﹝见《公路工程地质》14卷《论河南地区黄土及其公路病害》文章中《河南地区黄土地理环境分布图》﹞。
依《中国湿陷性黄土工程地质分区略图》,三门峡盆地黄土属○Ⅲ区关中地区黄土东端部,其湿陷厚度大,多为自重湿陷性Ⅱ-Ⅲ级场地。
其它地区黄土属○Ⅴ区河南地区黄土,其湿陷厚度小,多为非自重Ⅰ级场地。
2、黄土地层划分黄土地层划分表3、湿陷性黄土工程性质湿陷性黄土是一种浅黄色、褐黄色,以粉粒为主结构较松散的非饱和欠压密粉土,具有大孔隙和垂直节理,在天然湿度下,其压缩性较低,强度较高,但遇水侵湿时,土的强度显著降低,在附加压力或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附加变形﹝当单位厚度的土样在该试样深度处上覆土层饱和自重压力作用下产生湿陷变形为自重湿陷﹞,诱发路基和构造物病害,特别是自重湿陷性黄土。
在地形起伏多变,地表径流容易汇集的地方,其土质松散,垂直节理发育的黄土中易形成漏斗状、竖井状、串珠状潜蚀陷穴和暗穴不良地质现象,是潜在的路基病害。
4、湿陷性评价4.1湿陷性的判定当湿陷系数δs<0.015时定为非湿陷性黄土;当湿陷系数δs≥0.015时定为湿陷性黄土。
当湿陷系数δs≥0.015时,应做自重湿陷性试验﹙δzs为自重湿陷系数),δzs≥0.015定为自重湿陷性黄土。
4.2湿陷程度湿陷性黄土的湿陷程度,可根据湿陷系数值δs的大小分为以下三种:当0.015≤δs≤0.03时,湿陷性轻微;当0.03<δs≤0.07时,湿陷性中等;当δs>0.07时,湿陷性强烈。
湿陷性黄土地基判定与检验
湿陷性黄土地基评定与检验一、湿陷性黄土的特征一、黄土的特征黄土一般具有以下特征,当缺少其中一项或几项特征的称为黄土状土。
1、颜色以黄色、褐黄色为主,有时呈灰黄色;2、颗粒组成以粉粒(粒径0.05~0.005mm)为主,含量一般在60%以上,粒径大于0.25mm 的甚为少见;3、有肉眼可见的大孔,孔隙比一般在1.0左右;4、富含碳酸盐类,垂直节理发育。
黄土分布地区年平均降雨量在250~600mm之间,年降雨量小于250mm的地区,黄土很少出现,主要为沙漠和戈壁。
年降雨量大于750mm的地区,也基本没有黄土。
依据《中国湿陷性黄土工程地质分区略图》,我国湿陷性黄土主要分布在32°-47°之间,34°-35°之间最为发育,而以黄土高原区的黄土分布最为集中,黄土沉积最为典型。
黄土高原的范围是太行山以西、日月山以东、秦岭以北、长城以南,包括青海、宁夏、陕西、河南等省区的一部分或大部分,总面积达35.85万平方公里。
二、湿陷性黄土的物理性质1、颗粒组成表1湿陷性黄土的颗粒组成(%)粒径(mm)砂粒(>0.05)粉粒(0.05~0.005)黏粒(<=0.00511~29 52~74 8~262、孔隙比:变化在0.85~1.24之间,大多数在1.0~1.1之间。
孔隙比是影响黄土湿陷性的主要指标之一。
е<0.86时,一般不具湿陷性或湿陷性很弱。
3、天然含水量:黄土的天然含水量与湿陷性关系密切。
当ω>24%时,一般不具湿陷性。
4、饱和度:饱和度愈小,黄土湿陷系数愈大。
当S r>75%时,黄土已不具湿陷性。
5、液限:是决定黄土性质的另一个重要指标。
当ωL>30%时,黄土的湿陷性一般较弱。
三、黄土的湿陷性评价1、湿陷变形湿陷性黄土在一定压力下,下沉稳定后浸水饱和所产生的附加下沉量,湿陷变形是在充分浸水饱和情况下产生的,它的大小除了与土本身密度和结构性有关外,主要取决于土的初始含水量和浸水饱和时的作用压力。
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黄土湿陷等级划分
黄土湿陷是黄土的一种特殊的工程地质性质。
黄土湿陷等级是根据黄土湿陷量的大小来划分的黄土湿陷性强烈程度的级别。
划分的具体方法是按规定的压强(一般约为2×10 帕,折合20吨/平方米)求出湿陷系数,根据基底下各土层累计的总湿陷量(Δs)和计算自重湿陷量(Δzs)的大小等因素对湿陷性黄土地基进行划分的等级。
湿陷性黄土的评价指标
δs被地质学作为湿陷系数符号,代表着以δs为单位的厚度土层由于浸水在规定压力作用下产生的湿陷数值,定量标识了土样代表的湿陷等级系数。
地质上对黄土湿陷等级系数已有明确的划分。
判断土质是否具备湿陷性为,δs0.07为强烈湿陷。
判断湿陷性黄土场地的湿陷类型
1.自重湿陷量的实测值≤70mm为非自重湿陷性黄土场地;
2.自重湿陷量的实测值70mm为自重湿陷性黄土场地。
判定湿陷性黄土湿陷等级系数可按照《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004)的规定进行黄土湿陷等级系数判定。
因此,在黄土地区修建工程应优先考虑选用非湿陷黄土地基,假如建筑工程已规划在了湿陷性黄土上,应尽量选用非自重湿陷性黄土地基。
因为这种地基与自己重湿陷性黄土地基相比,要求较低。
今天。