黄土的结构强度与湿陷性之间的关系
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。
湿陷性黄土的性质
1.粒度成分上,以粉粒为主,粉粒含量超过50%以上,砂粒、粘粒含量较少。
2.密度⼩,孔隙率⼤,⼤孔性明显。
在其它条件相同时,孔隙⽐越⼤,湿陷性越强烈。
3.天然含⽔量较少时,结构强度⾼,湿陷性强烈;随含⽔量增⼤,结构强度降低,湿陷性降低。
4.塑性较弱,塑性指数在8~13之间。
当湿陷性黄⼟的液限⼩于30%时,湿陷性较强;当液限⼤于30%以后,湿陷性减弱。
5.湿陷性黄⼟的压缩性与天然含⽔量和地质年代有关,天然状态下,压缩性中等,抗剪强度较⼤。
随含⽔量增加,黄⼟的压缩性急剧增⼤,抗剪强度显著降低。
新近沉积黄⼟,⼟质松软,强度低,压缩性⾼。
6.抗⽔性弱,遇⽔强烈崩解,膨胀量⼩,但失⽔收缩较明显,遇⽔湿陷性较强。
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。
湿陷性黄土地基处理方案
1、概述湿陷性黄土地基解决重要取决于湿陷性黄土的特殊性质,湿陷性黄土地基的变形涉及压缩和湿陷性两种,当基底压力不超过地基土的允许承载力时,地基的压缩变形很小,大都在其上部结构的允许变形值范围以内,不会影响建筑物的安全和正常使用。
湿陷变形是由于地基被水浸湿引起的一种附加变形,往往是局部和忽然发生,且不均匀,对建筑物破坏性大,危害严重,因此对湿陷性黄土地区的建筑物不管地基承载力是否达成允许承载力,都应对地基进行解决,前者以消除湿陷为目的,后者以提高承载力为主,同时应消除黄土的湿陷性。
我国湿陷性黄土分布很广,各地区黄土的差别很大,地基解决时应区别对待,并结合以下特点:1)湿陷性黄土的地区差别,如湿陷性和湿陷敏感性的强弱,承载能力及压缩性的大小和不均匀性的限度等;2)建筑物的使用特点,如用水量大小,地基浸水的也许性;3)建筑物的重要性和其使用上对限制不均匀下沉的严格限度,结构对不均匀下沉的适应性;4)材料及施工条件,以及本地的施工经验。
湿陷性黄土的地基解决措施是采用机械手段对基础的湿陷性黄土进行加固解决,或更换另一种材料改变其物理性质,达成消除湿陷性、减少压缩和提高承载能力的目的,其中大多以第一个目的即消除湿陷为主。
湿陷性黄土的地基解决,在解决深度和解决范围上区分:1)浅解决,即消除建筑物地基的部分湿陷量;2)深基础解决,即消除建筑物地基的所有湿陷量,这种方法涉及采用桩基础或深基础穿透所有的湿陷性黄土层。
在湿陷性黄土地区设计措施,重要有地基解决措施、防水措施和结构措施三种。
地基解决的常用方法有垫层、重锤夯实、强夯、土(或灰土)桩挤密和深层孔内夯扩等,可以完全或部分消除地基的湿陷性,或采用桩基础或深基础穿透湿陷性黄土层,使建筑物基础坐落在密实的非湿性土层上,保证建筑物的安全和正常使用。
防水措施使用以防止大气降水、生产和生活用水以及浸入地基,其中涉及场地排水、地面的防水、排水沟和管道的排水、防水等,是湿陷性黄土地区建筑物设计中不可缺少的措施。
湿陷性黄土地基处理方法分析及在工程中的应用
湿陷性黄土地基处理方法分析及在工程中的应用摘要:在经济建设不断取得新成果的今天,人们对基础设施的要求越来越高,无论是建筑工程还是公路工程乃至于一些特殊的水利水电工程等,都直接影响着人们的生活质量,因此必须考虑到各种特殊条件下的问题,保证这些工程设施的质量安全。
关键词:湿陷性黄土;地基处理方法;应用前言湿陷性黄土是一种比较常见的工程地质条件,黄土在遇水浸湿后,会出现增湿软化的情况,对于整体强度会造成一定的影响。
一旦出现附加压力,或者是土的自重压力作用,就会湿陷变形,不仅下沉量巨大,而且下沉速度极快。
湿陷性黄土本身具备湿陷的性质,如果在没有任何处理措施的地基上直接开始工程建设,就会导致建筑物出现不均匀沉降,产生严重的安全隐患。
一、湿陷性黄土的主要特征湿陷性黄土在颜色上主要呈现为黄褐、灰黄、棕黄、褐黄色,土壤当中的含盐量比较大,碳酸盐的含量尤其突出。
土壤当中的粉土颗粒含量较大,大孔性明显,整体呈现一种松散的结构状态,无层理,天然的剖面则表现为垂直节理,遇到水就会产生湿陷的现象。
在分布上,湿陷性黄土主要集中在我国的西北、华中以及华东地区,东北地区也有少量存在。
据相关研究数据显示,我国湿陷性黄土的容重为1.2~1.9g/cm3,天然含水量为7%~23%,孔隙比为0.78~1.50,液限为21.7%~32.5%,塑性指数为6.7~13.1。
2黄土湿陷的主要影响因素导致黄土湿陷的影响因素较多,主要的影响因素有黄土的形成时代、密度、粘粒(土壤粒径小于0.002mm或2μm之土粒者)含量、孔隙性、形成过程以及含水量等等。
(1)形成时代:一般来说,从黄土地层的整体剖面来看,地表由上到下,第一层是中等湿陷层,第二层是轻微湿陷层,第三层及以下的黄土没有湿陷层,三层的分布不均匀。
(2)密度:黄土的密度相对较小,密度越大的话,土壤的密实性就越强,孔隙减小,黄土的湿陷性也就随之变弱。
(3)粘粒含量:黄土中的粘粒含量越小,代表黄土的湿陷性越强,与此相反,湿陷性弱的黄土当中粘粒含量是比较多的。
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。
黄土的湿陷性判定及地基处理措施
黄土的湿陷性判定及地基处理措施摘要:在湿陷性黄土地区,准确评价场地黄土的湿陷性,将直接影响地基处理方案、工程周期长短及地基处理费用的高低等问题。
湿陷性黄土对工程建设影响较大,通过对黄土物理、力学特性指标的研究,揭示黄土的湿陷性就显得尤为重要。
在总结多年工程实践的基础上,结合现行工程建设规范、规程,把对湿陷性黄土评价和地基处理方法结合起来,从准确评价黄土湿陷性出发,分析如何选用适宜的地基处理方法。
关键词:黄土湿陷性湿陷性评价地基处理1引言黄土是第四纪干旱、半干旱气候条件下,陆相沉积的一种特殊土。
我国作为世界上黄土厚度最大、分布面积最广、地层层序最完整、成因类型最复杂的国家,黄土覆盖面积达6.40×105km2,主要分布在甘肃、陕西、山西三省,部分分布在青海、宁夏、河南,其他在河北、辽宁、黑龙江、山东、内蒙古和新疆等省(区)也有不连续或零星的分布。
其中湿陷性黄土的分布面积约为2.70×105km2,大部分分布在我国黄河中游地区。
随着中西部地区经济的快速发展以及国家西部大开发战略的实施,许多重大工程建设项目正在实施,不可避免地要遇到黄土湿陷性问题。
所以,研究黄土的湿陷性判定及地基处理措施显得尤为重要。
2.湿陷性黄土的主要工程特性湿陷性黄土的孔隙比一般较大,并常常具有肉眼可见的大孔隙,由于在颗粒间具有较高的结构强度,所以在天然干燥状态下,黄土仍然可以承受一定的荷重,并且变形量也较小。
但在自重或一定荷载作用下,受水浸湿后,黄土结构就会迅速被破坏而发生显著的附加下沉。
2.1物理性质指标(1)我国湿陷性黄土的几个物理性质指标:容重:一般为1.33~1.81g/m3,多数为1.40~1.60 g/m3;天然含水量:一般为7%~23%,多数为12%~20%;孔隙比:一般为0.78~1.50,多数为0.8~1.2;液限:一般为21.7%~32.5%,多数为25%~31%;塑性指数:一般为6.7~13.1,多数为8~12。
浅谈太原东山地区湿陷性黄土结构及性质
浅谈太原东山地区湿陷性黄土结构及性质发布时间:2021-09-11T01:32:14.660Z 来源:《基层建设》2021年第17期作者:柳霞[导读]太原市兴华岩土工程勘察质量检测有限公司山西太原 030000关键词:湿陷性黄土;湿陷性黄土结构;压缩性 1.湿陷性黄土概述黄土在一定压力下受水浸湿,土的结构迅速破坏,并产生显著附加下沉的黄土称为湿陷性黄土。
在一定压力下受水浸湿,无显著下沉的黄土称为非湿陷性黄土。
从宏观来讲,并不是所有的黄土都具有湿陷性。
山西省地处黄土高原,黄土分布极为广泛。
黄土与第三纪三趾马红土、保德红土、静乐红土共同组成了一个较厚的堆积覆盖层。
黄土在吕梁山以西呈厚层连续分布,以东呈连续分布状态。
太原属新生代强烈构造活动形成的断陷盆地,其面积较大,大河、大沟较多,洪积特征显著,组成物为黄土状土。
太原市黄土主要分布在建设北路以东东山地区以及尖草坪区,2调查东山地区湿陷性黄土的结构特征和分布为了对太原市东山地区湿陷性黄土的结构和分布范围有更进一步的了解,为以后做参考,本次对太原东山一带地区的黄土进行浅谈,从黄陵到尖草坪区一带的黄土主要以新生界的黄土为主,属于第四系全新统和更新统的马兰组和离石组,新近系上新统的保德组。
经过统计研究和资料的查阅,全新统黄土0-10m主要以浅灰黄色、浅灰色砂质黏土,广泛分布于大沟谷底及河谷阶地,更新统马兰组0-20m主要以浅灰黄色砂质黏土、粉砂土、含钙质结核,局部含砾砂层,具垂直节理。
广泛分布于山前黄土中台塬和起伏黄土平原上,在山区分布在山梁上,构成黄土梁、垣地貌。
上新统的保德组,土层主要以深红色、浅棕红色为主,底部常见一层不稳定的中粗砂层,或砾石层,主要分布在山庄头—牛驼村—西岭村—窑头村一线西北部。
走访东山几个村子黄土地区调查、查阅资料发现,某1村的局部地段形成人工斜坡,黄土节理发育,土层破碎,土块松动,破坏了黄土本身的结构性,黄土的隔水性、饱水特征,在雨季尤为突出。
黄土湿陷性的影响因素分析
黄土湿陷性的影响因素分析【摘要】湿陷性黄土在我国分布范围很广,其湿陷性对工程产生重大影响。
本文总结了黄土湿陷性的影响因素目的是为加深对黄土湿陷性的认识,更加有效地对湿陷性进行评价。
【关键词】黄土湿陷性因素有效地引言湿陷系数是表征土体湿陷变形特征的重要指标之一,该指标的获得一般是通过室内浸水压缩试验确定,大量的试验结果和土的湿陷变形性质表明,土工参数间常常包含一定的依存关系,黄土之所以具有湿陷性,是因为土体具有在压力下受水浸湿时将产生急剧而大量的附加下沉的性能,而这一性能,又是由于土体本身的物理特性所致。
一、黄土的性质1.1湿陷性黄土的物理性质我国湿陷性黄土的几个物理性质指标的一般值为:容重—1.33~1.819/cm3,多数为1.40~1.609/crrl3;天然含水量—7%~23%,多数为12%~20%;孔隙比—0.78~1.50,多数为0.8~1.2;液限—21.7%~32.5%多数为25%~31%;当液限在30%以上时,黄土的湿陷性较弱,且多为非自重湿陷性黄土,当液限小与30%时,湿陷一般较强烈。
塑性指数—6.7~13.1,多数为8~12。
我国湿陷性黄土物性指标,由北向南的变化规律大体是:除孔隙比外,其他几项均是由小变大,孔隙比则由大变小。
这些地区的物性指标依此为:容重、天然含水量、液限基本上由小变大,孔隙比和塑性指数基本上由大变小。
黄土的主要特征首先从颜色上是黄色系列,以棕黄色和淡黄色为主,具有多孔性,孔隙度一般为40%~50%,并有柱状节理。
在天然状态下能经常保持垂直边坡;在天然状态下含水量小,干燥时坚固,遇水容易剥落和遭受侵蚀。
1.2黄土湿陷性黄土湿陷性是指天然黄土在一定压力下受水浸湿,土结构迅速破坏,并发生显著附加下沉的性质。
湿陷性黄土地基或场地分为自重湿陷与非自重湿陷两种类型。
在工程勘察过程中,对黄土的湿陷性,应按室内压缩试验在一定压力下测定的湿陷系数文值来判定。
湿陷性系数δs值,应按下式计算:δs=(hp-h’p)/ho式中:hp——保持天然的湿度和结构的土样,加压至一定压力时,下沉稳定后的高度,cm;H’p——上述加压稳定后的土样,在浸水作用下,下沉稳定后的高度,cm;ho——土样的原始高度,cm。
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。
工程地质-湿陷性黄土的工程性质
一、湿陷性黄土的成因及主要特征
该假说将物质来源、堆积方式、黄土的形成以及演化看做是 一个统一的过程。划分成因类型的主要标志是地质因素。根据之一 原则,将我国黄土划分为十种类型:冲积、洪积、坡积、风积、冰 水沉积、湖积、洪积-坡积、冲积-洪积、残积-坡积、冲积-坡 积。河谷平原类型内的黄土状土的成因主要是冲积类型。
午城黄土
由于我国各地黄土堆积环境、地理、地质和气候条件不同,致使其 在堆积厚度、土的物理、力学性质等方面都有明显的差别,如湿陷性具有 自西向东,自北向南逐渐减弱的规律。
二、湿陷性黄土的基本性质-物理性质
1. 湿陷性黄土的物理性质 黄土是由固、液、气三相组成的,其三相组成间重量和体积的 比例关系,可以反映出一系列物理性质,这些性质常用以下一系列 指标表示:颗粒组成,土粒比重,含水量,重度,孔隙比,饱和度, 液限,塑性指数。 • 颗粒组成 土的颗粒是指那些岩石、矿物和非晶体化合物的零散碎片或碎 屑。颗粒本身可以是矿物的结晶构造,也可以是非结晶构造,如二 氧化硅和氢氧化铁。不同地质时代的黄土,其颗粒组成不同,第四 纪早期的黄土比晚期黄土中的粘粒含量高,而砂含量则低。 湿陷性黄土以粉粒为主,含量达60%以上,其中细粉粒(0.050.01mm)占7-9%,粗粉粒(0.01-0.005mm)占45-65%。我国由西北向 东南方向,砂粒减少而粘粒增多,这与我国湿陷性黄土由西北向东 南递减的趋势大体相关。
一、湿陷性黄土的成因及主要特征
一、湿陷性黄土的成因及主要特征
• 我国黄土地层的化分
地质时代 全新世 Q4 早期Q41 晚更新世 Q3 中更新世 Q2 早更新世 Q1 近期Q42
地层名称 新近堆积黄 土 新 黄 土 马兰黄土
说明 一般有湿陷性、高压 缩性
基础工程课题之湿陷性黄土
黄土湿陷性评价
黄土的变形特性
压缩变形
浸水前黄土在压力作用下的竖向 变形 黄土在压力和浸水共同作用下, 黄土在压力和浸水共同作用下, 由于结构破坏而产生的竖向变形, 由于结构破坏而产生的竖向变形, 一般变形量大而且产生迅速 黄土在压力和渗透水长期作用下, 黄土在压力和渗透水长期作用下, 主要由于盐类溶滤和湿陷后剩余 孔隙继续压密而产生的湿陷变形
土(或灰土)垫层是一种浅层处理湿陷性黄土地基的 或灰土) 传统方法,我国已有2000多年的应用历史,在湿陷性 多年的应用历史, 传统方法,我国已有 多年的应用历史 黄土地区使用较广泛,具有因地制宜, 黄土地区使用较广泛,具有因地制宜,就地取材和施 工简便等特点。实践证明, 工简便等特点。实践证明,经过回填压实处理的黄土 地基湿陷性速率和湿陷量大大减少,一般表土垫层的 地基湿陷性速率和湿陷量大大减少, 湿陷量减少为1~ 湿陷量减少为 ~3cm,灰土垫层的湿陷量往往小于 , 1cm,垫层法适用于地下水位以上,对湿陷性黄土地 ,垫层法适用于地下水位以上, 基进行局部或整片处理, 基进行局部或整片处理,可处理的湿陷性黄土层厚度 在1~3m,垫层法根据施工方法不同可分为土垫层和 ~ , 灰土垫层,当同时要求提高垫层土的承载力及增强水 灰土垫层, 稳定时,宜采用整片灰土垫层处理。 稳定时,宜采用整片灰土垫层处理。
总湿陷量按自重应力和附加应力计算
n
-----第i层土在规定压力200KPa或300KPa 层土在规定压力200KPa或 200KPa WPi----时的湿陷系数; 时的湿陷系数; ----第 层土的厚度。 hi----第i层土的厚度。 计算总湿陷量时,土层厚度从基础底面算起。 计算总湿陷量时,土层厚度从基础底面算起。 对于非自重湿陷地区,则累计到基底下5m 5m或 对于非自重湿陷地区,则累计到基底下5m或 压缩层为止;对于自重湿陷地区, 压缩层为止;对于自重湿陷地区,应算到非 湿陷性土层为止。 湿陷性土层为止。
路基施工湿陷性黄土路基处理
路基施工湿陷性黄土路基处理们认识其两者产生的关系,我们在施工过程中结合现场实际情况和湿陷性黄土工程特性更好选择合适的处理方法。
关键字:特性,危害,处理方法湿陷性黄土的特性1、结构性湿陷性黄土是一种结构性土。
黄土在天然状态下,由于胶结物的凝聚和结晶作用被牢固的粘结着,使其结构强度在未被破坏软化时,常表现出压缩性低、强度高等特性,但当黄土受水浸湿结构性一旦遭受破坏时,其结构迅速破坏,其力学性质将呈现出屈服、软化、湿陷等特性,所以,黄土的结构性是黄土工程性质最基本的本质。
2、欠压实性湿陷性黄土常有肉眼可见的大孔,因而也称为大孔土,湿陷性黄土的孔隙比接近1.0或大于1.0,大多数在1.0~1.1之间,含水量少、孔隙比大、欠压密状态是黄土产生湿陷性的充分条件。
3、湿陷性在土的自重压力作用下受水浸湿而发生湿陷的,称为自重湿陷性黄土。
湿陷性黄土的结构性在力和水的作用下,将遭受破坏使其强度丧失,而其欠压密性、高孔隙度则为浸水时产生附加下沉提供了必要的体积变化条件,没有结构性和欠压密性,就不可能有黄土的湿陷性。
二、湿陷湿陷性黄土有哪些危害1、勾缝脱落。
砂浆勾缝在雨水表面径流作用下,砂浆被冲刷散失,水泥混凝土预制块或片(块)石砌缝外露,使坡面降雨集中冲刷,加剧冲蚀作用,形成坡面沟蚀,使砌缝内路基填土随水流失或雨水渗入路基本体,降低路基强度,严重的甚至形成路基陷穴,使砌体脱空。
2、裂缝。
因砌体背侧填料滑动引起膨胀变形而产生。
挡土墙裂缝根据严重程度有两种:贯通裂缝和未贯通裂缝。
当发生了贯通裂缝,则墙体可能发生断裂,很可能已失去支挡作用,危害程度较大应及时加以处理。
3、墙背填土沉陷变形及黄土陷穴。
当墙体泄水孔畅通时,黄土颗粒将随下渗水流移动,被水流带走,逐渐形成黄土陷穴,使背侧脱空,导致构造物失稳;当泄水孔被堵塞后,背侧将积水,填土含水量增大,强度大大减弱,发生沉陷变形,严重地则会导致上侧土体发生溜坍、滑坡,危及行车安全。
湿陷性黄土
湿陷性黄土地基复习题——2014一、名词解释:1.湿陷性黄土;2.土的干重度与孔隙比:3. 湿陷系数:4. 湿陷起始压力:5.地基承载力特征值fak:6.液限wL与塑限wp:7.塑性指数Ip与粒间孔隙:8. 面胶结与黄土的结构性:9. 前期固结压力:10. 地基湿陷等级:11. 自重湿陷性黄土:12.土的压缩性与固结:13.原始粘聚力与固化粘聚力:14.自重湿陷系数:15.黄土振陷:16. 非自重湿陷性黄土:二、简答题:1. 简答湿陷性黄土地基的工程研究意义有哪些主要内容?2..简答湿陷性黄土场地中,采用桩基础的桩端持力层选择都应符合哪些规定?P111~1123.简答湿陷性黄土产生沉陷的机理是什么?P38(第二段)4.简答在湿陷性黄土场地中,进行工程地质测绘都要考虑哪些主要内容?5.简答黄土的湿陷机理都有哪些主要内容?6.简答湿陷性黄土场地的详细勘察阶段应进行哪些主要工作?7.简答在湿陷性黄土场地中,减小桩侧负摩阻力的措施主要有哪些内容?8.简答处理湿陷性黄土地基的主要工程措施有哪些?9.简答影响黄土自重湿陷的主要因素有哪些?10. 简答我国黄土湿陷性的总格局是什么?11.简答在湿陷性黄土上平整场地时,应注意哪几个最主要的问题?12. 简答黄土应具备哪些主要特征?13.简答减小桩侧负摩阻力的措施都有哪些主要内容?三、论述题:1. 论述湿陷性黄土在中国大陆的分布? P11(第2~4段)2. 论述黄土地区的场址选择应遵循哪些原则和要求? P94(第1段)3. 论述在湿陷性黄土场地上进行防排水设计时应考虑哪些主要因素? P100(第2段)4. 论述湿陷性黄土场地在何种情况下采用桩基础?其较常用的桩基础有哪几种P111(第4段)5. 论述湿陷性黄土地基的变形特征方面都有哪些主要内容? P115(第2段)6. 论述在湿陷性黄土场地上进行建筑设计上都要考虑哪些主要内容? P97 ~P997.论述在湿陷性黄土场地上进行结构设计上都要考虑哪些主要内容? P99~P1008.论述湿陷性黄土场地的湿陷类型和黄土地基的湿陷性评价都主要有哪些内容? P659.论述湿陷性黄土场地的总平面设计都应符合哪些主要技术要求? P9510.论述湿陷性黄土地基处理应考虑的因素与处理方法都有哪些主要内容?P106四、填空题(每小空1分,共20分):1.在我国也有63万余km2,其中原生黄土的分布面积约有38.1万km2,主要分布在我国的黄河流域。
黄土基本物理指标与湿陷系数的相关性分析
山 西建筑SHANXT ARCHITECTURE第44卷第4期2 0 2 5年4月VoL 04 Nc. 0Apa. 2021• 69 •DOI : 12. 13719/j. ciP 1009-6525.2025.07.025黄土基本物理指标与湿陷系数的相关性分析周杰5李亚红2(•中铁西北科学研究院有限公司1甘肃兰州750000; 2.兰州交通大学建筑与城市规划学院1甘肃兰州730000)摘 要:黄土湿陷是黄土在水的作用下,其大孔隙结构自我调整的结果。
选取6个钻孔的66组数据分析黄土湿陷系数与其基本 物理指标间的相关性。
结果表明:当密度大于1.5 g/cm 5时1黄土将不再表现出湿陷性;根据湿陷系数随各基本物理指标的变化规律1采用MATLAB 进行多元二次非线性回归,得到①二X ・B 的矩阵计算方程,对比湿陷系数的计算值与实际值,结果表明该方 法所得的湿陷系数比较接近工程实际1具有较好的预测效果。
关键词:湿陷系数,物理指标,二次回归,MATLAB中图分类号:TU444 文献标识码:A 文章编号:1207-0525 (2225 )07-6067-641概述黄土在我国广泛分布,其湿陷性严重影响着农业的生产和工程建筑的安全使用丄2,因此有必要进行黄土湿陷性 的定量研究。
高国瑞⑶结合不同黄土的湿陷性变形假说,通过SEM 观察黄土的微观结构,指出黄土湿陷的根本原因 是黄土的架空结构被破坏,并且水是其架空结构破坏的诱 因。
陈正汉⑷分析了黄土湿陷的突变性、不连续性和不可 逆性,提出湿陷形变张量与应力张量、含水量和时间的本构 模型。
苗天德⑸基于刚性假设和黄土湿陷是完全物理力学 行为的假设,分析孔压系数、孔隙比与湿陷变形的关系。
随着黄土湿陷性的深入研究,多因素作用成为人们研究黄土 湿陷性的热点64],邵生俊⑻在工程实践中发现黄土的独立 性物理指标与黄土湿陷系数有关,采用多元回归方法得到黄土湿陷系数与含水率、孔隙比和液限的关系。
湿陷性黄土形成原因和处理措施
浅谈湿陷性黄土形成原因和处理措施摘要本文首先介绍了湿陷性黄土形成的历史原因,并总结了在地基处理设计中几点处理方法。
关键词:湿陷性黄土现象的成因地基处理黄土作为地基用于各类建筑工程中已有漫长的历史。
而黄土湿陷性问题,一直是黄土地区的一个典型的工程地质问题,黄土的湿陷性对其分布区的工程建设活动常常造成巨大的危害,对工程建筑极具破坏性。
要预防和减少黄土的湿陷性的危害,弄清黄土的湿陷成因就显得十分重要。
因此,就需对黄土的湿陷性进行进一步的分析研究。
湿陷性黄土在工程中需做建筑设计处理和结构处理,在建筑上主要是防水措施的应用,在结构上也主要是结构体型和基础的型式选用。
本文中主要对地基处理做简单论述。
黄土湿陷现象的成因构成黄土的结构体系是骨架颗粒,它的形态和连接形式影响到结构体系的胶结程度,它的排列方式决定着结构体系的稳定性。
湿陷性黄土一般都形成粒状架空点接触或半胶结形式,湿陷程度与骨架颗粒的强度、排列紧密情况、接触面积和胶结物的性质和分布情况有关。
黄土在形成时是极松散的,靠颗粒的摩擦和少量水分的作用下略有连接,但水分逐渐蒸发后,体积有所收缩,胶体、盐分、结合水集中在较细颗粒周围,形成一定的胶结连接。
经过多次的反复湿润干燥过程,盐分积累增多,部分胶体陈化,因此逐渐加强胶结而形成较松散的结构形式。
季节性的短期降雨把松散的粉粒黏结起来,而长期的干旱气候又使土中水分不断蒸发,于是少量的水分连同溶于其中的盐分便集中在粗粉粒的接触点处,可溶盐类逐渐浓缩沉淀而形成为胶结物。
随着含水量的减少土粒彼此靠近,颗粒间的分子引力以及结合水和毛细水的连接力也逐渐增大,这些因素都增强了土粒之间抵抗滑移的能力,阻止了土体的自重压密,形成了以粗粉粒为主体骨架的多空隙结构。
当黄土受水浸湿时,结合水膜增厚楔入颗粒之间,于是结合水连接消失,盐类溶于水中,骨架强度随着降低,土体在上覆土层的自重压力或在自重压力与附加压力共同作用下,其结构迅速破坏,土粒向大孔滑移,粒间孔隙减小,从而导致大量的附加沉陷。
黄土的结构强度和湿陷性之间的关系
Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2020年第14期·75·文章编号:2095-6835(2020)14-0075-02黄土的结构强度和湿陷性之间的关系谢潇1,2,3,4,贾国龙5(1.陕西省土地工程建设集团有限责任公司,陕西西安710075;2.陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司,陕西西安710075;3.自然资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室,陕西西安710075;4.陕西省土地整治工程技术研究中心,西安710075;5.青海省有色第四地质勘查院,青海西宁810000)摘要:湿陷性是黄土的一大力学特性,黄土湿陷变形发生在其浸水后,发展较快,量也很大,对工程建设有严重的影响。
湿陷性的产生究其原因是黄土结构性突然破坏。
目前对于黄土的结构性和湿陷性的研究已取得了一定的进展。
阐述了黄土结构强度的概念,在以往研究成果的基础上将黄土的结构强度与湿陷性联系起来,从黄土的结构特性出发,对黄土的湿陷性和湿陷规律进行了分析。
关键词:黄土;湿陷性;结构强度;建筑破坏中图分类号:TU444文献标识码:ADOI :10.15913/ki.kjycx.2020.14.0281引言中国湿陷性黄土的分布面积广泛,在湿陷性黄土地区由于黄土湿陷性而造成的建筑破坏和工程事故有很多,由此造成的损失巨大。
黄土的湿陷性是黄土在自重或者外荷作用下,浸水后结构迅速破坏发生突然沉陷的性质。
“湿陷性”一词一方面反映了该现象的主要表现,另一方面又说明了这种沉陷与与其他沉陷的不同之处——产生的原因是浸水。
从黄土的湿陷性的定义可以看出,黄土发生湿陷是其结构突然被破坏,因而从结构层面上来研究黄土的湿陷性是十分必要的。
2黄土的结构性和结构强度土的结构性是指构成土体骨架的颗粒及其集合体以及骨架颗粒之间孔隙的尺寸、形态、排列方式及联结等的综合特点[1]。
由此可以看出土的结构性包括土体骨架及其之间空间的几何特征,及考虑到土力学角度的颗粒之间的联结特征。
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。
浅谈湿陷性黄土地基的危害及处理
浅谈湿陷性黄土地基的危害及处理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。
1.主要分为以下三大类:1.1湿陷性黄土:凡天然黄土在一定压力作用下,受水浸湿后,土的结构迅速破坏,发生显著的湿陷变形,强度也随之降低的,称为湿陷性黄土。
湿陷性黄土分为自重湿陷性和非自重湿陷性两种。
1.2自重湿陷性黄土:黄土受水浸湿后,在上覆土层自重应力作用下发生湿陷的称自重湿陷性黄土。
1.3非自重湿陷性黄土:若在自重应力作用下不发生湿陷,而需在自重和外荷共同作用下才发生湿陷的称为非自重湿陷性黄土。
2.黄土湿陷的原因:2.1水的浸湿:由于管道(或水池)漏水、地面积水、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等原因而引起。
2.2黄土的结构特征:季节性的短期雨水把松散干燥的粉粒粘聚起来,而长期的干旱使土中水分不断蒸发,于是,少量的水分连同溶于其中的盐类都集中在粗粉粒的接触点处。
可溶盐逐渐浓缩沉淀而成为胶结物。
随着含水量的减少土粒彼此靠近,颗粒间的分子引力以及结合水和毛细水的联结力也逐渐加大。
这些因素都增强了土粒之间抵抗滑移的能力,阻止了土体的自重压密,于是形成了以粗粉粒为主体骨架的多孔隙结构。
黄土受水浸湿时,结合水膜增厚楔入颗粒之间。
于是,结合水联结消失,盐类溶于水中,骨架强度随着降低,土体在上覆土层的自重应力或在附加应力与自重应力综合作用下,其结构迅速破坏,土粒滑向大孔,粒间孔隙减少。
这就是黄土湿陷现象的内在过程。
2.3物质成分:黄土中胶结物的多寡和成分,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,可把骨架颗粒包围起来,则结构致密。
粘粒含量多,并且均匀分布在骨架之间也起了胶结物的作用。
湿陷性黄土的主要特征
湿陷性黄土的主要特征作者:岳雅来源:《科学与财富》2017年第24期摘要:介绍了湿陷性黄土的特征,影响黄土的湿陷成因。
依据大量湿陷性黄土的研究,提出了有效大孔隙率的概念,从测定湿陷性系数的压力值、地基稳定设计、地基处理、预防渠道湿陷变形灾害及有效大孔隙率的直观性等几方面,阐述了湿陷性黄土的研究意义。
关键词:湿陷性黄土;有效大孔隙率;湿陷性系数;研究意义0 引言湿陷性黄土是干旱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(其中尤以粗粉土粒,粒径为0.05~0.01mm)为主,约占60%-70%,粒度大小均匀,黏粒含量较少,一般仅占10%-20%。
黄土含水量小,一般仅8%-20%;孔隙比大,一般在1.0左右。
大孔隙性是湿陷性黄土最重要特征之一,有粒间孔隙、集粒间孔隙、集粒内孔隙、颗粒-集粒间孔隙等,孔隙大小一般为1~0.002mm.1主要工程特性在天然状态下,湿陷性黄土表现出如下的工程特性:1.塑性较弱,液限一般23%-33%,塑限为15%-20%,塑性指数多为8-13;2.含水较少,天然含水率一般10%-25%,常处于半固态或硬塑状态,饱和度一般为30%-70%;3.压实度程度很差,孔隙较大,孔隙率大,常为45%-55%,孔隙比0.8-1.1,干密度常为1.3-1.5克立方厘米;4.抗水性弱,遇水强烈崩解,膨胀量较小,但失水收缩较明显,遇水失陷明显;5.透水性强,由于大孔和垂直节理发育,故透水性比一般粘性土要强得多且具有明显的各向异性;6强度较高,尽管空隙率高,但压缩性仍然属于中等,抗剪强度较高2 影响黄土的湿陷性外因(1)压力在湿陷系数与压力δ-P曲线上有一峰值,在峰值压力以前,湿陷性随压力的增大而增强,当压力大于峰值压力,湿陷性随压力的增大而减小,即湿陷性黄土的湿陷变形是压力的函数。
(2)含水率对于湿陷性黄土而言,初始含水率越小,黄土的湿陷性越强,反之湿陷性越弱。
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黄土的结构强度与湿陷性之间的关系
摘要:中国湿陷性黄土的分布面积广泛,在湿陷性黄土地区由于黄土湿陷性而
造成的建筑破坏和工程事故有很多,由此造成的损失巨大。
黄土的湿陷性是黄土
在自重或者外荷作用下,浸水后结构迅速破坏发生突然沉陷的性质。
“湿陷性”一
词一方面反映了该现象的主要表现,另一方面又说明了这种沉陷与与其他沉陷的
不同之处——产生的原因是浸水。
从黄土的湿陷性的定义可以看出,黄土发生湿
陷是其结构突然被破坏,因而从结构层面上来研究黄土的湿陷性是十分必要的。
关键词:黄土;结构强度;湿陷性
引言
黄土显著的结构性是黄土特殊的物理力学性质的主要原因,也是黄土严重致灾性的重要
根源,如黄土滑坡、崩塌、湿陷性、地面塌陷、地裂和不稳定边坡等。
岩土工程问题的研究
核心就是在复杂外界环境和力学扰动作用下土体的变形、强度和稳定性分析。
黄土边坡和设
施受到外界环境(包括地下和雨水入渗、温度等)的扰动作用导致黄土微结构联结和排列方
式的变化,改变了黄土物理性质,劣化了黄土结构强度。
笔者前期通过试验方法研究了增湿-
冻融作用对黄土结构强度劣化规律。
1黄土的结构性和结构强度
土的结构性是指构成土体骨架的颗粒及其集合体以及骨架颗粒之间孔隙的尺寸、形态、
排列方式及联结等的综合特点。
由此可以看出土的结构性包括土体骨架及其之间空间的几何
特征,及考虑到土力学角度的颗粒之间的联结特征。
孔隙也是反映颗粒排列的一个方面,土
的结构性包括土中颗粒的排列特征(几何特征)和联结特征(力学特征)两个方面的内容。
土体的宏观力学特性本质上来说都是取决于土的结构性。
2从结构方面出发解释黄土的湿陷性
黄土的结构是影响黄土湿陷性的最本质性的因素。
通过对黑方台黄土湿陷前后试样的细
观结构图像观察和孔隙统计分析得出,湿陷变形稳定后,随着含水率的提高,凝块状颗粒增多,百分数最大的孔径逐渐减小,微孔隙增多。
对黄土湿陷性贡献较大的主要是黄土中的大
孔隙和中孔隙。
对西安-禹门口高速公路富平试验路段的原状黄土以及浸水湿陷后黄土进行了
电镜扫描研究,通过分析得出,将土壤样品浸入水中后,主要位于点接触部位的矿物垃圾颗
粒或颗粒粘结剂软化溶解,同时颗粒间的连接也软化破坏,削弱了土壤颗粒的整体连接强度,分散了颗粒;颗粒表面的矿物成分由于水的作用而溶解或滑落到土壤中的大孔隙、中孔隙中,进一步降低了黄土的结构强度,导致土壤结构破坏,形成褶皱。
黄土湿陷性的发生过程本质
上是黄土结构强度快速下降的过程。
3黄土结构强度劣化表征
黄土结构强弱可用结构强度大小表示,结构强度尺寸是在土壤形成过程中形成的胶结结
构的结合强度,结合土壤结构的形成而形成,并随着土壤结构的破坏而消失。
微机械机构认为,其尺寸是由黄土颗粒之间的连接结构和摩擦结构的强度决定的。
黄土结构的强度可根据
侧向有限压缩试验中的压力p和孔隙率关系曲线e,即elgp曲线来确定。
笔者认为原状黄土
在侧限压缩试验加荷过程中,elgp压缩曲线可以表征黄土结构从平缓直线阶段的弹性变形到
由局部微观结构开始破坏而使线段曲率突增进入塑性变形,则定义曲率最大点处对应的压力
为试验原状黄土结构强度。
为了追究取样制样过程对原状黄土结构强度的影响,采用先期固
结压力所对应的点与该点处孔隙比对应饱和重塑黄土的压力差表示原状黄土结构强度更为合理,定义为原状黄土结构强度q0。
4试验用土
试验土壤分别取自陕西西安的2个不同区域,黄土①来自西安市长安空间城的某自然边坡,土壤选择深度为地面以下5-6m,为黄土Q3;②脚手架②取自西安市雁塔区尖阁村西安地铁5号线场地,取土深度为地面以下4-4.5m,为Q3黄土。
4.1测试仪器
试验仪器采用辽阳科教仪器公司和解放军后勤工程学院共同研制的FGJ-20型非饱和土固
结仪,与普通固结仪相比,增加了气压室,试验过程中可根据不同的试验条件对样品施加不
同的气压。
样品底座上装有高进气值粘土板(进气值约为1500kPa),可用轴平移法测量样
品基体的吸力。
通过施加垂直电压的垂直负载装置,可以控制电压状态对样品基质吸力的影
响
4.2试验方法
对2个不同场地的原状黄土和饱和黄土进行正常固结侧向压缩试验。
原状黄土的孔隙水
压力由安装在试样底座上的压力传感器测量,施加一定的孔隙压力,通过轴平移技术测量试
样基体吸力的变化。
首先在样品没有受到垂直应力时测量基质吸力,称之为初始基质吸力S0。
初始基质吸力稳定后,逐级施加垂直载荷,施加的载荷水平分别为50、100、200、400、800、1600、2400kPa。
压缩稳定后,根据外加压力与孔隙水压力的差值计算出试样基体在竖向荷
载作用下的吸力,试样压缩的稳定性标准为孔隙水压力在1h内的变化值小于0.5 kpa,而竖
向压缩变形值在1h内不大于0.005mm,对于黄土的饱和正固结,只需测量试样在竖向荷载
作用下的变形,竖向荷载的稳定性标准同样不大于0。
{ 1 } { 2 }
4.3测试结果及分析
显示原状黄土的初始基质吸力随含水量的增加而减小;当土壤样品含水量较低时,曲线
相对平滑,说明基质吸力对土壤样品含水量的变化非常敏感;当土壤样品含水量高时,曲线
比较陡,说明土壤样品含水量的变化对基质吸力的影响有限。
同时分别检查基质在不同湿度
和垂直净压力下的吸力变化。
根据试验结果,绘制了原状黄土压缩稳定后基质吸力与垂直净
压力的关系曲线。
原始黄土基质吸力随垂直净压力的增大,有先增大后减小的变化规律。
且
当含水量低时,基质吸力变化很大;随着含水量的增加,基质吸力的变化幅度逐渐减小。
且
在不同含水量条件下,曲线有一个峰值点,曲线峰值点时,样品基质吸力最大;至峰值点,
样品基质吸力随垂直净压力的增加而增加;峰值点后,样品基质吸力随着垂直净压力的增加
而减小。
4.4结论和思考
就影响黄土湿陷性的外部原因而言,黄土浸水后形成的湿陷性裕量大小与其承受的荷载
影响大小和含水率大小几乎成正比。
载荷大小决定了折叠储备的大小,初始含水率水平决定
了土体压缩产生的变形与仓库产生的变形之间的关系。
如果黄土岩石初始含水率接近或达到
饱和,黄土颗粒排列的变化随时间稳定,土壤孔隙的减小也基本完成,土粒以及各种胶结物
的破坏早已完成,各自的结构强度很小,同时黄土结构对水的敏感性较低,黄土湿陷性随含
水率变化不大。
什么时候开始
5结束语
对不同湿度黄土土壤的水、压缩屈服特性进行相应的试验研究,得到以下结论:(1)
黄土基质吸力随垂直净压力的增加而变化的趋势首先增大;基体存在峰值吸力,与其对应的
垂直净压力被定义为临界基体吸力压力,临界基体吸力压力随着含水量的增加而减小。
(2)根据原状黄土与正常固结黄土压缩曲线的相对位置,提出了一种确定原状黄土结构屈服压力
的新方法。
该方法具有精度高、绘图简便等优点。
参考文献
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院院报,2018,35(11):149-153+158.
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