湿陷性黄土

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第五章、黄土的湿陷性讲解

第五章、黄土的湿陷性讲解
pressure):在湿陷性黄土场地,采用试坑浸水试验,全部湿陷性黄 土层浸水饱和所产生的自重湿陷量;
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

第五章、黄土的湿陷性

第五章、黄土的湿陷性
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 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

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。

湿陷性黄土地基处理方案

湿陷性黄土地基处理方案

湿陷性黄土地基处理方案湿陷性黄土是一种具有较高含水量时容易发生沉降或收缩的土壤类型。

其主要特点是含水量较高,导致土壤颗粒之间的粘结力降低,土壤结构不稳定,容易发生沉降和收缩现象。

因此,在湿陷性黄土地基处理中,需要采取一系列的措施来改善土壤性质,提高地基的稳定性。

1.土壤加固和改良湿陷性黄土地基中,水含量较高,使得土壤的稳定性较差。

因此,需要采取一定的土壤加固和改良措施来提高土壤的强度和稳定性。

常用的方法包括土壤改良剂的添加和土壤固化。

可以选择适合湿陷性黄土地基的添加剂,如石灰、水泥等,通过与土壤混合,提高土壤的强度和耐水性。

2.水分控制湿陷性黄土对水分非常敏感,过高的含水量会导致土壤发生沉降和收缩现象。

因此,在处理湿陷性黄土地基时,需要采取措施控制水分含量。

可以通过排水系统的设计和建设,将地基中的水分排除,减小土壤的含水量,提高土壤的稳定性。

3.排水系统的设计与建设4.加固地基结构湿陷性黄土地基的基础结构容易受到水分影响,所以需要加固地基结构,以增加地基的稳定性和承载能力。

可以选择适合湿陷性黄土地基的基础类型,如扩大基础、桩基础等,通过增加基础的面积和深度,分散地基荷载,提高地基的稳定性。

5.合理施工工艺在湿陷性黄土地基处理中,施工工艺对于地基的稳定性和强度起着至关重要的作用。

需要严格控制工程的施工质量和施工工艺,避免水分过程过快或不均匀,导致土壤发生不稳定现象。

同时,还需要进行地基的监测和检测,及时发现问题并采取措施加以解决。

综上所述,湿陷性黄土地基处理方案需要综合考虑土壤特性和工程需求,采用土壤加固和改良、水分控制、排水系统的设计与建设、加固地基结构、合理施工工艺等一系列措施,以提高地基的稳定性和承载能力,确保工程的安全性和可靠性。

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

湿陷性黄土地基湿陷的原理和处理方法分析湿陷性黄土是一种具有湿陷性质的特殊土壤类型,其在遇到水分的作用下会发生体积变化,导致建筑物的沉降和破坏。

湿陷性黄土地基的湿陷原理是由于土壤中的黏性颗粒之间的吸附力和吸水力导致土壤颗粒聚结和体积收缩。

处理湿陷性黄土地基的方法有多种,包括排水处理、改良处理和断层处理等。

1. 吸水性:湿陷性黄土由于土壤的颗粒间隙较大,含有大量的毛细孔,能够很好地吸收和储存水分。

当土壤吸水后,土壤中的黏性颗粒之间的吸水力增强,导致土壤体积发生变化。

2. 颗粒聚结:湿陷性黄土中含有一定量的黏土颗粒,这些颗粒具有黏性和胶结性质。

当水分分子进入黏土颗粒间隙时,颗粒表面的电荷变化,引起吸引力增强,颗粒之间结合力增大,产生颗粒聚结现象。

3. 含水率变化:湿陷性黄土在不同含水率下具有不同的物理特性。

当土壤的含水率增加时,土壤体积会相应增大;而当含水率减小时,土壤体积会相应减小。

湿陷性黄土在遇到水分作用下会发生体积的收缩和膨胀,从而引起地基的沉降和破坏。

对于湿陷性黄土地基的处理方法,常用的有以下几种:1. 排水处理:通过提高地下水位附近的排泄能力,将地下水排出,以降低土壤的含水率,从而减小土壤体积的变化。

这可以通过排水沟、排水管等设施进行实现。

2. 改良处理:通过添加改良材料,改变土壤的物理和力学性质,以改善土壤的稳定性和抗湿陷性能。

常见的改良材料包括石灰、水泥、石粉等,它们的添加可以改变土壤的结构和黏粒的性质,减小土壤的吸水能力和颗粒聚结现象。

3. 断层处理:对于已经严重受损的地基,可以通过开挖和重新填充的方式来重新构筑地基。

这种方法需要专业的工程师进行设计和施工,以确保地基的稳定性和可靠性。

第一节湿陷性黄土

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

湿陷性黄土地基湿陷的原理和处理方法分析湿陷性黄土是一种具有特殊工程地质性质的土壤,其湿陷性是指在水分条件改变下,土壤发生体积变化,由于土壤颗粒的再排列和骨架的重组导致地基沉降和变形。

湿陷性黄土的湿陷特性与其黏土矿物组成、含水量、结构特征以及土壤重度有关。

1. 颗粒排列重组:湿陷性黄土的颗粒间存在一定的胶结力,当土壤与水分接触时,胶结力被破坏,原本紧密排列的颗粒开始发生重组与再排列。

这导致土壤体积增大,发生沉降和变形。

2. 含水量变化:湿陷性黄土的含水量对其湿陷性有很大影响。

当含水量增加时,黄土中的颗粒间润滑层厚度增大,土体内的空隙剧增,体积扩大,引起地基沉降和变形。

3. 结构透水性:湿陷性黄土具有较好的透水性,但因其颗粒间胶结作用强,使土壤内部存在密实层。

当水分进入土壤后,密实层难以透水,导致上层的土壤水分无法顺利排出,使得地基部分区域沉降。

1. 湿陷区域的预处理:在规划和设计阶段,应对湿陷性黄土地区进行详细的地质调查和勘察,确定湿陷区域的边界和分布,以及湿陷深度、厚度和变形特征等。

在地基工程施工前,对湿陷区域进行预处理,如加固、排水等,减少地基变形。

2. 预压加固法:通过施加预先施加的压力来改善地基的稳定性,减少沉降和变形。

预压可以采用静载试验、土体填充、钢板水平约束等方法进行。

3. 排水处理:通过提高地基的排水能力,及时将土壤中的过多水分排出,减少土壤饱和和润滑导致的体积扩大和变形。

常用的排水方法包括建设排水沟、埋设排水管道等。

4. 土体改良方法:可以通过土体改良来改善湿陷性黄土地基的工程性质。

如采用土壤加固剂、土壤固化剂等提高土体的结实度和稳定性,减小地基的变形。

湿陷性黄土地基的湿陷原理主要涉及颗粒排列重组、含水量变化和结构透水性等因素。

在处理湿陷性黄土地基时,需要综合考虑预处理、预压加固、排水处理和土体改良等方法,以减小地基的沉降和变形,确保工程的安全和稳定性。

湿陷性黄土规范

湿陷性黄土规范

湿陷性黄土规范
湿陷性黄土规范
《湿陷性黄土规范》
湿陷性黄土是指以湿陷性黄土为主要组成部分的含水状态土壤,它是
一种具有独特的水分特征的土壤类型。

湿陷性黄土的规范建立在对湿
陷性黄土的性质和特性的研究基础上,以适应不同项目实际使用的需要。

一、湿陷性黄土规范的内容
1、湿陷性黄土的传质特性:该规范主要介绍了湿陷性黄土的传质特性,包括水力渗透系数、水力导度系数、土壤含水量、土壤含水压力等。

2、湿陷性黄土的机械特性:该规范主要介绍了湿陷性黄土的机械特性,包括抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、塑性比、抗冲击强度、内摩擦
角等。

3、湿陷性黄土的处理措施:该规范主要介绍了湿陷性黄土的处理措施,包括基层振实处理、节点处理、地基改良处理等。

二、湿陷性黄土规范的重要性
湿陷性黄土规范的重要性在于:
1、规范是对湿陷性黄土的性质和特性的详细描述,可以帮助项目管理
者准确识别湿陷性黄土;
2、规范可以帮助土木工程师正确设计和施工,确保建筑物的安全和稳定;
3、规范可以指导合理利用湿陷性黄土,提高项目建设工作效率;
4、规范可以保护湿陷性黄土资源,防止资源的浪费和污染。

三、湿陷性黄土规范的实施
湿陷性黄土规范的实施应针对不同施工项目,根据具体情况,采取相应的处理措施,以保证湿陷性黄土在施工过程中的稳定性和安全性。

湿陷性黄土处理措施

湿陷性黄土处理措施

一、湿陷性黄土地基的处理方法湿陷性黄土地基处理的根本原则是:破坏土的大孔结构,改善土的工程性质,消除或减少地基的湿陷变形,防止水浸入建筑物地基,提高建筑结构刚度。

1.1强夯法又叫动力固结法。

是利用起重设备将80~400kg的重锤起吊到10~40m高处,然后使重锤自由落下,对黄土地基进行强力夯击,以消除其湿陷性,降低压缩变形,提高地基强度,但强夯法适用对地下水位以上饱和度Sr≤60%的湿陷性黄土地基进行局部或整片处理,可处理的深度在3~12m。

土的天然含水率对强夯法处理至关重要,天然含水量低于10%的土,颗粒间摩擦力大,细土颗粒很难被填充,且表层坚硬,夯击时表层土容易松动,夯击能量消耗在表层土上,深部土层不易夯实,消除湿陷性黄土的有效深度小,夯填质量达不到设计效果。

当上部荷载通过表层土传递到深部土层时,便会由于深部土层压缩而产生固结沉降,对上部建筑物造成破坏。

1.2垫层法土(或灰土)垫层是一种浅层处理湿陷性黄土地基的传统方法,在湿陷性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,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,一般表土垫层的湿陷量减少为1~3cm,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稳定时,宜采用整片灰土垫层处理。

1.2.1素土垫层法素土垫层法是将基坑挖出的原土经洒水湿润后,采用夯实机械分层回填至设计高度的一种方法,它与压实机械做的功、土的含水率、铺土厚度、及压实遍数存在密切关系。

压实机械做的功与填土的密实度并不成正比,当土质含水量一定时,起初土的密实度随压实机械所做的功的增大而增加,当土的密实度达到极限时,反而随着功的增加而破坏土的整体稳定性,形成剪切破坏。

在大面积的素土夯填施工中时常遇到,运输土料的重型机械容易对已夯筑完毕的坝体表面形成过度碾压,造成剪切破坏,同时对含水率过高的地区形成“橡皮泥”现象,从而出现渗漏。

湿陷性黄土路基病害及防护技术

湿陷性黄土路基病害及防护技术

湿陷性黄土路基病害及防护技术湿陷性黄土是一种特殊的土质,具有较强的吸水性和膨胀性。

在道路基础工程中,如果没有采取正确的防护措施,会出现路面变形、沉降、龟裂等病害,严重影响路基的使用寿命和交通安全。

湿陷性黄土路基的主要病害包括路基沉降、路面龟裂和路基变形。

路基沉降是最常见的病害。

湿陷性黄土吸水后会膨胀,而排水能力较差,导致路基沉降。

路面龟裂主要是因为湿陷性黄土的膨胀性引起的,土壤膨胀时会对路面产生挤压力,导致路面龟裂。

路基变形则是由于湿陷性黄土吸水膨胀后的的变形产生的,会导致道路高低不平、路面坑洼等问题。

1.地基处理:在建设道路前,可以对黄土路基进行地基处理,采用深层碾压、压实和加固等方式,以增加路基的承载力和稳定性,减少湿陷性黄土的膨胀和沉降。

2.排水系统:湿陷性黄土的主要问题是排水能力较差,因此建设排水系统是非常重要的。

可以采用排水沟、排水管等措施,加强路基的排水能力,减少土壤膨胀和路面变形的风险。

3.改良剂加固:可以采用化学改良剂或物理改良剂对湿陷性黄土进行加固。

化学改良剂一般是指石灰、水泥等,可以通过固化黄土中的水分,减少膨胀和沉降;物理改良剂可以是纤维材料、聚合物等,可以增加黄土的内聚力和抗裂性。

4.隔离层:在湿陷性黄土路基上可以设置隔离层,以减少黄土和路面之间的接触,降低黄土对路面的影响。

可以采用土工合成材料等材料作为隔离层,以达到隔离作用。

针对湿陷性黄土路基病害,需要综合采取地基处理、排水系统建设、改良剂加固和隔离层设置等防护技术,以提高路基的稳定性和承载力,减少病害的发生。

在设计和施工阶段,需充分考虑湿陷性黄土的特性,制定合理的工程方案,以确保道路的使用寿命和交通安全。

湿陷性黄土

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。

湿陷性黄土及其地基处理

湿陷性黄土及其地基处理

一、湿陷性黄土的概念和分布黄土是第四纪干旱和半干旱气候条件下形成的一种呈褐黄色或灰黄色、具有针状孔隙及垂直节理的特殊土【北京恒祥宏业加固技术有限公司提供】。

黄土在全世界分布面积达1300万。

我国黄土分布的面积约64万,其中具有湿陷性的约27万。

主要分布在秦岭以北的黄河中游地区,如甘、陕、晋的大部分地区,河南西部和宁夏、青海、河北的部分地区。

在我国大的地貌分区图上,称之为黄土高原。

黄土地区沟壑纵横、常发育成为许多独特的地貌形状,常见的有:黄土塬、黄土梁、黄土峁、黄土陷穴等地貌。

黄土在天然含水量时,呈坚硬或硬塑状态,具有较高的强度和低的或中等偏低的压缩性。

但遇水浸湿后,有的即使在自重作用下也会发生剧烈而大量的沉陷(称为湿陷性),强度也随之迅速降低。

而有些地区的黄土却并不发生湿陷。

可见,同样是黄土,遇水浸湿后的反应却有很大的差别。

具有湿陷性的黄土称为湿陷性黄土。

湿陷性黄土可分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土两种。

前者是指在上覆土自重压力下受水浸湿发生湿陷的湿陷性黄土;后者是指只有在大于上覆土自重压力下(包括附加应力和土自重应力)受水浸湿后才会发生湿陷的湿陷性黄土。

在土建工程中,对自重湿陷性黄土尤应加以注意。

二、湿陷性黄土地基的处理湿陷性黄土地基处理的目的主要在于改善土的物理力学性质,消除或减少地基因偶然浸水而引起的湿陷变形。

按黄土处理厚度可分为全部湿陷性黄土层处理和部分湿陷性黄土层处理。

对于非自重湿陷性黄土地基,当采用全部湿陷性黄土层处理时,处理厚度应取基底至非湿陷性黄土层顶面(或压缩土层下限),或者以土层的湿陷起始压力来控制处理厚度;对于自重湿陷性黄土地基是指全部湿陷性黄土层的厚度。

当采用部分湿陷性黄土处理时,一般对非自重湿陷性黄土为1~3m,自重湿陷性黄土为3~5m。

常见的处理湿陷性黄土地基的方法有灰土或素土垫层法、重锤表层夯实和强夯法、石灰土或素土桩法和预浸水法等。

1. 灰土或素土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。

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。

湿陷性黄土的一般概念

湿陷性黄土的一般概念

∙湿陷性黄土的一般概念黄土分布地区,一般气候干燥、降雨量少,蒸发量大,属于干旱、半干旱气候类型,年平均降水量在250mm~500mm之间.黄土在自重或一定荷重作用下受水浸湿后,其结构迅速破坏而发生显著地附加下沉,以至在其上的建筑物遭到破坏,这种现象称之为湿陷.具有湿陷性的黄土称为湿陷性黄土,湿陷性黄土又分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土.根据基底下各上层累计的总湿陷量和计算自重湿陷量的大小等因素,湿陷性黄土地基的湿陷等级规定见表1.2 湿陷性黄土地区给水排水管道设计由于湿陷性黄土的特性,在湿陷性黄土地区管道发生事故的主要原因是地基的不均匀沉降,因此,管道对地基强度、稳定性及不均匀沉降有极为严格的要求.在湿陷性黄土地区设计给水排水管道时,最可靠的措施是彻底处理地基,全部消除湿陷量[1],使给水排水管道座落在可靠的人工地基上,免除湿陷,确保正常使用.在工程实践中,由于地质情况复杂等原因,往往不能彻底处理地基,只能部分处理地基,很多情况是采取防水措施避免和减少给水排水管道的湿陷.2.1 管道地基处理湿陷性黄土层的管道基础处理方法很多,常用的方法有土或灰土垫层、砂或砂垫层、强夯法、重锤夯实法、桩基础和预浸法等[2].各种处理方法都有其适用范围和局限性.由于管线长,工程地质条件千变万化,而且,机具、材料等条件也会因地区不同而有较大差别.因此,对每一具体线段都要进行细致分析,从地基条件、处理要求、工程费用、材料、机具等诸多方面进行考虑,以确定合适的地基处理方法.2.2 建筑物应采取相应的结构措施建筑物应采取相应的结构措施,加强其刚度,以适应给水排水管道漏水对其造成不均匀沉降的影响.2.3 管道采取相应的防水措施在工程实践中,对只能部分处理地基的地段,还必须采取防水措施,才能避免或减少给排水管道的湿陷程度.但是,防水措施经常维护管理较为困难.即使短暂时间疏忽,也可能造成地基浸水,因此,给排水管道布置尤为重要.∙添加评论湿陷性黄土地基下沉有什么好的处理方法2011-7-8 08:24提问者:xf730112|浏览次数:1362次土质是湿陷性黄土,由于地基未夯实导致地基下沉。

湿陷性黄土地基的处理方法

湿陷性黄土地基的处理方法

湿陷性黄土地基的处理方法湿陷性黄土是一种常见的地基问题,特别是在中国北方地区。

湿陷性黄土的特点是含有较高的风化粘土和高含水量,当水分进入土体时,黄土会迅速膨胀,导致地基沉陷和变形问题。

为了解决湿陷性黄土地基的问题,可以采取以下方法:1.深挖加填地基:通过深挖土体,将松散的黄土去除,然后使用干燥的材料填充,如碎石、砂等,以提高地基的稳定性和排水性能。

2.地基加固:地基加固是通过施加外部荷载或改变土体的物理性质来改善地基的稳定性。

常用的地基加固方法包括加设地基梁、振动加固、土体固化等。

3.地基注浆:地基注浆是通过注入浆液到土体中,使土体颗粒间形成胶结结构,提高土体的粘聚力和抗剪强度,从而改善地基的承载性能和稳定性。

4.排水处理:湿陷性黄土地基的沉降和变形主要是由于水分进入土体导致的。

通过合理的排水系统,可以减少水分对地基的影响,从而缓解地基的湿陷问题。

常用的排水处理方法包括地基排水沟、水平水对等。

5.地基改良:地基改良是通过改变地基土体的物理性质和结构来提高地基的稳定性和排水性能。

常见的地基改良方法包括碾压加固、灰浆改性、石灰石固化等。

6.地基加压实:地基加压实是通过施加重载或机械震动的方式,使黄土颗粒间产生密实或固结,从而提高地基的承载性能和稳定性。

7.选择合适的建筑结构:在黄土地基上建造建筑物时,应选择合适的建筑结构和设计方案,以降低地基沉陷和变形对建筑物的影响。

总之,湿陷性黄土地基处理需要综合考虑土体的物理性质、排水性能和承载性能等因素。

通过采取适当的地基处理措施,可以有效地减少地基的沉陷和变形,提高建筑物的稳定性和安全性。

湿陷性黄土地基处理

湿陷性黄土地基处理

湿陷性黄土地基处理湿陷性黄土是一种常见的地基土,这种土壤的黏性非常强,含水量较高,是土壤中最具有危害性的类型之一。

在施工过程中,若不注意对其进行处理,将会对建筑物的稳定性、耐久性和可靠性产生不良影响。

因此,湿陷性黄土地基处理至关重要。

一、湿陷性黄土地基的特点湿陷性黄土具有土壤黏性大、塑性大、含水量较高的特点。

黄土层中还会经常出现开裂、滑移等情况,使其在工程建设中表现出较强的难处理性。

土壤开裂会严重影响到工程的均匀性和稳定性,滑移则容易导致地基沉降、工程结构变形等问题。

二、处理方法1.加固处理由于湿陷性黄土土体存在一定的强度,可通过加固处理来提高其抗压性能,防止土体沉降。

加固处理的方法包括土钉加固、加筋混凝土、搅拌桩加固等。

土钉加固是通过将钢筋固定在土壤中,利用钢筋的拉力达到加固效果。

因此,需要考虑到钢筋数量、穿越深度、预埋深度和拉力的大小等因素。

加筋混凝土则需要在黄土表面压制一层钢筋网,并在上面浇筑混凝土。

这样可以提高黄土在拉力状态时的强度和稳定性。

搅拌桩加固需要将钢筋网穿透黄土,然后向地下注入从混凝土搅拌机中生产的预先预制的混凝土,达到加固效果。

2.改良处理改良地基是改变土体的物理性质、化学性质以及微观结构性质,以提高其强度和稳定性的一种方法。

通常包括土壤加固技术、加硬剂加固技术以及夯实加固技术等。

土壤加固技术是向土壤中注入填充材料,防止土壤塌陷、开裂和滑移。

比较常见的方法包括水泥或灰浆注浆法、颗粒增强法和粉末加固法等。

加硬剂加固技术是将聚合物或钙基加固剂引入土壤中,通过化学反应促进土壤的固化和加固。

加硬剂加固技术可以提高湿陷性黄土的抗压能力。

夯实加固技术是利用夯实机为黄土地基施加静载的一种方法。

夯实技术除了可以增加黄土的密实程度,还可以提高黄土地基的抗压承载能力。

三、注意事项处理湿陷性黄土地基不仅要选择合适的处理方法,还需要注意以下几个问题:1.加固材料的选择根据土壤加固技术的不同而不同。

选择合适的加固材料可以提高加固效果和工程质量。

强夯处理湿陷性黄土地基施工工法

强夯处理湿陷性黄土地基施工工法

强夯处理湿陷性黄土地基施工工法一、湿陷性黄土的土质特点湿陷性黄土天然孔隙比大,压缩率高,遇水后承载力迅速降低,沉降量大,失水则形成干缩裂缝。

由于其承载力较低,直接在湿陷性黄土上修筑路基,会造成路基失稳或产生不均匀沉降,故需进行处理。

二、湿陷性黄土的处理方法1.湿陷性黄土地基处理的方法有很多,如挖除换填、桩基处理、化学固结、强夯处理等。

2.强夯法施工具有机具简单,所需人工少,施工技术易于掌握,施工速度相对较慢、施工成本低的特点。

三、强夯法施工原理强夯法施工是把一定吨位的夯锤提高到相应的高度,然后让其自由下落,将势能转化为动能,它是基于动力压密理论,通过夯锤对土体的冲击作用,使土中的空气溢出,土体颗粒重新排列,减小土体的孔隙比,降低土体的压缩性,消除其湿陷性,增大土体的干密度,来提高地基承载力。

四、施工工艺1.平整场地。

2.测量放样,夯点布设。

夯点按正三角形布置。

3.试夯。

根据设计夯击能和夯锤重计算提升高度。

4.主夯。

普遍的控制方法为夯击次数,夯锤提升高度。

施工时,若同一点连续发生跳锤,表现为夯沉量很小,则可以止夯。

5.副夯。

为加固主夯点之间相对松散的部分。

当地下水位低,孔隙水压力很小,土体为非饱和土时,主副夯之间的时间间隔可缩短为3天。

6.满夯。

在此需要特别指出的一点,主夯和副夯旨在加固深层地基(1m以下),而满夯虽然能量较低,但满夯却起着非常重要的作用,它能在地表形成一坚硬的板结层,强度很高,厚度在50-100cm之间,而且夯后一段时间内,其强度在随着时间的增长而不断增长。

7.检测。

主要检测指标有湿陷性系数、地基承载力,另外可辅以沉降观测。

8.场地整平,下道工序施工。

五、施工组织1.每一作业段长度定在160米左右。

在一般情况下,每作业段配备两台夯机比较合理,一台进行主夯,另一台进行副夯,主夯夯机最后进行满夯,而第二台夯机又可进行第二作业段的主夯,如此交替进行。

对于含水量较大的地基,副夯与主夯之间应间隔一定的时间,减小孔隙水压力对加固效果的影响,具体间隔时间要根据实际含水量来确定,一般为一周。

湿陷性黄土路基病害及防护技术

湿陷性黄土路基病害及防护技术

湿陷性黄土路基病害及防护技术湿陷性黄土是一种常见的路基材料,由于其含水量较高,易受到雨水和地下水的影响,容易发生湿陷和塌陷现象。

湿陷性黄土路基病害严重影响了道路的使用功能和安全性,因此对其进行科学有效的防护十分重要。

本文将就湿陷性黄土路基病害的成因、表现及防护技术进行介绍,并探讨其在工程建设中的应用。

一、湿陷性黄土路基病害的成因1. 地下水位变化地下水位的上升或下降都会对黄土路基产生影响。

当地下水位上升时,路基受到浸泡,容易发生软化变形;而地下水位下降时,路基失去支撑,容易发生裂缝与陷落。

2. 降雨侵蚀降雨导致路基表面积水,进而影响路基的稳定性。

特别是在连续降雨的情况下,路基受到的侵蚀更为严重,容易发生塌陷和坍塌。

3. 组织结构湿陷性黄土的颗粒排列较为松散,成分中含有较高的黏土和有机质,因此其抗压强度和抗剪强度相对较低,容易产生变形和病害。

以上几点都是导致湿陷性黄土路基病害的主要原因,因此在工程建设中需要采取一系列有效的防护措施以减少这些因素对路基的影响。

1. 车辙和坑洞湿陷性黄土路基易产生车辙和坑洞,尤其是在降雨量大的情况下更为明显。

这些车辙和坑洞不仅影响了道路的通行舒适性,也对车辆的行驶安全造成了威胁。

2. 裂缝湿陷性黄土路基容易在表面产生各种类型的裂缝,包括沉陷裂缝、水平裂缝和垂直裂缝等。

这些裂缝不仅影响了道路的美观度,也影响了路基的稳定性。

3. 陷落在地下水位升高或者降雨侵蚀的情况下,湿陷性黄土路基容易发生陷落现象,造成道路的坑洞和凹凸不平,危及行车安全。

以上表现是湿陷性黄土路基病害的常见表现,这些病害的出现给道路使用带来了很大的困扰,因此需要有效的防护技术来减少这些问题的发生。

1. 设计合理的排水系统合理的排水系统是减少湿陷性黄土路基病害的重要手段。

通过设置排水沟、排水管道和渗漏井等设施,有效地将降雨水和地下水排除在道路之外,减少了对路基的浸泡和侵蚀。

2. 加固处理在建设过程中,可以采用加固处理的方法来增加湿陷性黄土路基的抗压强度和抗剪强度。

湿陷性黄土处理施工方案

湿陷性黄土处理施工方案

湿陷性黄土处理施工方案一、引言湿陷性黄土是一种典型的黄土,具有较强的吸水性和可塑性,易发生变形和破坏。

在工程实践中,湿陷性黄土的处理一直是一个重要的问题。

本文旨在探讨湿陷性黄土的处理施工方案,通过合理的设计和施工,降低工程风险,保障工程的安全和稳定。

二、湿陷性黄土的特点1.吸水性强:湿陷性黄土在遇水后会明显膨胀,导致地基变形。

2.可塑性好:湿陷性黄土易塑性变形,稳定性差。

3.容易流失:湿陷性黄土在雨水冲刷下容易发生流失现象。

三、处理施工方案1. 地基处理•挖土平整:在施工前,应挖土平整,清除表层有机物,确保地基均匀。

•加设排水系统:对于湿陷性黄土,可以设置排水系统,排除多余水分,降低黄土的吸水性。

•加设加固层:在地基上设置加固层,提高地基的承载能力,减少变形。

2. 地基加固•灌浆加固:利用浆液灌注地基,提高地基的密实度。

•加设排水管道:设置排水管道排除地基水分,降低湿陷性。

•加设植被:在地基周围种植植被,稳定土壤,防止流失。

3. 施工措施•严格控制水源:对于湿陷性黄土的施工,要严格控制水源,避免水分渗入黄土中。

•及时排水:施工中遇雨天要及时排水,防止黄土流失。

•密切监测:对施工过程进行密切监测,发现问题及时处理,确保工程质量。

四、施工注意事项1.防止地基不均匀沉降的情况发生:施工过程中需注意地基的均匀性,避免不均匀沉降对工程带来危害。

2.合理设计排水系统:排水系统设计要合理,保证排水畅通,有效降低地基的湿陷性。

3.定期检查维护:工程完工后,要定期检查维护工程,确保施工效果持久稳定。

五、结论湿陷性黄土的处理施工方案至关重要,通过合理的设计和施工,可以有效降低地基的湿陷性,提高工程的安全性和稳定性。

在实际施工中,需按照相关规范和要求进行操作,保障工程质量,实现工程永续发展目标。

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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%,小于0.005ram 的粘土颗粒较少,占总重约%,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 ≧ 湿陷性黄土δs< 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 ≧ 自重湿陷性黄土δzs< 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。

2.崩解性:湿陷性黄土大多遇水后迅速崩解,且以块状崩解为主,崩解曲线陡立,呈片状崩解的湿陷性黄土。

3.多裂隙性:黄土垂直节理发育,垂直方向渗透性强,裂隙发育。

三、成因湿陷性黄土之所以在一定压力下受水时产生显著附加下沉,除了其在遇水时颗粒接触点处胶结物的软化作用外,还在于土的欠压密状态。

干旱气候条件下,无论是风积或是坡积和洪积的黄土层,其蒸发影响深度大于大气降水的影响深度,在其形成过程中,充分的压力和适宜的湿度往往不能同时具备,导致土层的压密欠佳。

接近地表2--3米的土层,受大气降水的影响,一般具有适宜压密的湿度,但此时上覆土重很小,土层得不到充分的压密,便形成了低湿度、高孔隙率的湿陷性黄土。

湿陷性黄土在天然状态下保持低湿和高孔隙率是其产生湿陷的充分条件。

我国湿陷性黄土分布地区大部分年平均降雨量约在250~500ram,而蒸发量却远远超过降雨量,因而湿陷性黄土的天然湿度一般在塑限含水量左右,或更低一些。

架空孔隙和集粒内微孔隙的同时存在是黄土产生湿陷性的主要原因四、湿陷性影响因素1.易溶盐。

易溶盐对湿陷性的影响较大,因为当湿陷性黄土遇水时,易溶盐含量越大,其内部结构变化就越大,土颗粒骨架的破坏程度就越大,因此湿陷性也就越强。

2.天然含水率和塑限。

天然含水率和塑限对湿陷性也有一定影响,比如天然含水率较小时,土体浸水受荷,其结构变化更大,而塑限越大,则含黏量越大,更有利于维护黄土的原生结构,不容易湿陷。

天然孔隙比越大,土体浸水受荷时,土颗粒形成的骨架变形就越大,增长了其湿陷性。

根据西宁地区典型取样点的试验数据分析,湿陷系数随天然含水量的增加而逐步减小,湿陷程度从强烈降低为轻微,一般在14%~16%左右湿陷系数小于0.015,湿陷消失。

即天然含水量接近或大于塑限含水量时,湿陷性消失。

3.饱和度。

随着饱和度的增大,同一结构的黄土湿陷性降低而压缩变形增加。

2)湿陷变形随着饱和度的增大而减小,压力值在200 kPa一400 kPa范围内时,土体湿陷变形的能力较大,在实际工程中应尽量避开这一压力段,避免建筑物因黄土湿陷产生过大的沉降或不均匀沉降。

4.天然孔隙比。

湿陷系数随天然孔隙比的增加而逐步增加,减小而减小,湿陷程度随之变化。

根据典型取样点的试验数据分析(图4),一般在天然孔隙比小于O.85左右时,湿陷系数小于0.015,湿陷消失;天然孔隙比在0.90~1.00时,湿陷系数0.015~0.04,湿陷性轻微一中等;天然孔隙比大于1.00时,湿陷系数大于0.050,湿陷性中等一强烈。

5.深度。

湿陷系数随深度加深,逐步减小,湿陷程度从强烈降低为轻微。

黄土状土层的湿陷起始压力随深度变化明显,一般随深度加深逐渐加大,变化规律4.0~5.0m深度内,湿陷起始压力小于100kPa。

大于4.0~5.0m深度,湿陷起始压力大于100kPa。

6.地貌位置及成因。

湿陷强度在平面上受控于其所处的地貌位置及成因,一般河谷高阶地上的以弱湿陷为主,低阶地以中等湿陷为主,洪积裙及黄土丘陵边坡地带以强湿陷为主;在垂向上湿陷强度随深度的增加而减弱,呈现不规则的递减趋势。

五、湿陷性黄土带来的问题(隧道的角度)湿陷性黄土具有多裂隙性、崩解性和湿陷性等工程特性,黄土垂直节理发育,垂直方向渗透性强,地表水很快渗透至地下,使深部黄土处于饱水状态,其原有结构完全丧失,从而使强度和承载力降低,当隧道开挖至饱水黄土层时,围岩随即因失去支撑而失稳,黄土彼此在水平方向的连接力较弱。

在干燥时,黄土的强度较高,衬砌受力较小;遇水后颗粒黏结力削弱,黄土强度随之降低,此时极易引起衬砌受力不均匀。

当隧道跨度较大,且遇黄土饱和时,或隧道埋深较浅,也可坍塌到地表。

黄土的这种湿陷变形具有突变性、非连续性和不可逆性,极易导致隧道基础沉降、衬砌开裂等,对隧道产生严重危害。

施工中极易发生大变形甚至塌方、冒顶等事故,洞外地表沉降及洞内拱顶下沉难以控制。

在大断面湿陷性黄土隧道施工中,经常发生围岩失稳、大段落大变形现象,结果是变形侵入二次衬砌限界需返工处理,在处理过程中安全隐患大,造成大量的成本流失。

六、隧道施工方案的原则事先进行地表预加固和超前支护,使隧道自开挖成临空至支护发生作用这段的时间围岩能自承重;开挖中对围岩的扰动控制至最低限度内,维护围岩的自稳能力;开挖后及时进行支护,尽快使围岩达到稳定。

在黄土隧道施工过程中,必须严格遵循“早预报、管超前、预注浆、短进尺、少扰动、强支护、快封闭、勤量测、早成环”的原则,稳扎稳打,安全施工。

并在各工序施工中始终强调“快速和干燥”这一核心思想,及时抑制黄土围岩的持续变形,杜绝因施工造成的安全隐患。

七、湿陷性黄土隧道处理措施1.洞口防护加固:由于黄土浸水后易产生湿陷性,因而在该段隧道施工前,搞好洞口黄土地段的防、排水及加固工作尤为重要。

2.开挖工序:①掌子面开挖后稳定性差,应采用合理的的方法进行洞身施工。

(超短台阶、上台阶预留核心土、弧形开挖等,以及后文的已建隧道采用的一些方法)②由于中槽边墙比较单薄,所以边墙落底不宜距离掌子面太远,应在保证相互不干扰施工的情况下紧随掌子面进行(左右两边错位进行以防止因两侧同时落底造成掉拱),以防止因边墙土体的塑性变形造成掉块或坍塌导致掉拱。

③开挖进尺应控制在0.5一1.0 m之间,缩短循环周期时间。

④根据洞身设计断面尺寸选择与之匹配的长臂型挖机,并根据需要调整刀片的角度,以保证开挖速度及开挖轮廓线的准确,尽量缩短人工修凿时间,从而缩短围岩的暴露时间。

3.支护工序:开挖后及时进行初期支护,及早封闭成环。

提高围岩的承载能力。

①为了缩短围岩的暴露时间,应先施作网喷混凝土(因未施作锚杆,可预先在围岩中打入一定数量的短钢筋用来挂钢筋网),以便在地下水未沁至围岩表面前及时封闭围岩,防止围岩裂隙水渗出后造成掉块或崩塌。

随之架立钢架、喷混凝土至设计厚度。

最后施作锚杆。

②提高钢架加工的精度,尽量缩短钢架在洞内架立时的焊接作业时间,从而缩短洞内安装作业时间。

③开挖拱脚处时应预留约30 cm的土台,在架立钢架时再用人工凿至设计标高,以保证钢架底脚落在稳固的地基上。

钢架架立时应根据实际进尺在底脚设置一块长木板(5.0 cm厚)或槽钢以增加底脚的受力面积,以应对黄土的塑性变形。

④所有锚杆孔应采用干钻(煤电钻)成孔,尽量避免因施工用水而浸泡围岩。

在钢架的拱脚和两边墙脚处应增设一定数量的锁脚锚杆,以增加钢架底脚处的稳固性。

⑤由于砂浆锚杆和中空注浆锚杆存在一个浆液凝固时间问题,锚杆施作后难以在短时间内发挥锚固作用,洞内系统锚杆应采用速效型锚杆(如钢筋树脂药包锚杆),可以在较短的时间内有效地抑制黄土围岩的持续性变形。

4.二次衬砌:①由于黄土的塑性变形特点,洞身开挖后的围岩内敛性很强,所以在保证掌子面开挖及支护作业面的情况下应尽早修筑仰拱衬砌,抵抗围岩的进一步变形,必要时应先修筑仰拱。

②尽早修筑二次衬砌以抑制围岩的后续变形,以不影响作业面施工为宜,保证衬砌紧跟。

5.围岩监控量测:由于黄土的塑性变形较大,变形周期较长,监控量测就显得更为重要。

加强超前地质预报和围岩监控最测工作,为正确采用、修改相应的开挖和支护参数提供依据,以确保施工安全和工程质量。

超前预报包括:洞内掌子面地质索描和地面地形地貌踏勘贯通以及超前物探(地质雷达和红外探水)贯通,必要时增加超前水平钻孔。

为隧道开挖提供地质资料。

另外需要对支护进行监控量测。

监控量测主要包括以下几个项目:洞口及浅埋地段的地面沉降观测、拱顶下沉量测、周边收敛量测、仰拱隆起量测和开挖断面的地质素描。

黄土隧道的收敛量测项目,除与一般软弱围岩相同的地方外,还要针对柔性支护的几个薄弱点(即钢支撑的接头位置)进行布线监控。

6.隧道基底的处理(1)垫层法。

换填深度一般不大于8 In,可置换部份湿陷性土层,可扩散附加应力,减小沉降量,提高地基土的承载能力。

(2)重锤夯实法。

处理深度可达10—15 m,不同处理厚度采用不同的夯击能量,在有效加固范围内均可消除湿陷性,改善压缩性。

(3)灰土(水泥)挤密法。

处理深度可达12—20 m,在挤密深度范围内均可消除湿陷性,提高土层密实度,形成桩土复合地基。

(4)桩基础法。

建筑物当采用其它地基处理方法不能满足要求时,采取此法效果良好,但费用较高。

其他还有高压旋喷注浆、水泥搅拌桩等方法。

7.水的处理:(重点,关键)妥善处理好渗入洞内的地下水和各种施工用水是湿陷性黄土隧道施工得以顺利进行的关键环节。

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