湿陷性黄土的微观结构与湿陷性的定量研究
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
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。
黄土湿陷性试验研究
黄土的结构强度与湿陷性之间的关系
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。
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。
甘肃地区湿陷性黄土湿陷性规律的试验研究
２ １ 湿 陷 系数 ． 湿 陷性 黄土 的湿 陷 系数是 指单 位厚 度黄 土在 初始 含 水量 下且 在某 级 压 力 作 用 下 浸 水 饱 和 后 湿 陷 量 的
大小 。
根 据试 验测 试结 果 ， 陷性 黄 土 在 不 同含水 量 和 湿
１ 黄土的湿 陷性
湿 陷性 黄土 是指在 覆 盖土层 的 自重 应力 和建 筑物
Ｔｅ ｔ ａ ｄ Ｓ ｕ ｙ ｏ ｌａ ｓｂ ｌ ｙ ｏ ｌ ｐ ｉ ｅ Ｌｏ ｓ ｅ ｎ Ｇ ａ ｓ ｏ ｉ ｃ ｓ ｎ ｔ ｄ ｎ Ｃｏ ｌ ｐ ｉ ｉ ｔ ｆ Ｃｏ ｌ ｓｂｌ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｕ Ｐｒ ｖ ｎ ｅ ｉ ａ
摘 要
从 湿 陷 系数 和 湿 陷速率 两 个评价 指标 入 手 ， 通过 试 验 的 方 法研 究 了初 始 水含 量 、 力 、 压 时
件下 湿陷速 率 的值 。测试结 果 见图 ４ 。
００ ．６
；
ｏ０ ．２
０． ０１
差， 表示 在相 应压 力下 这 种增 湿 程 度所 产生 的增湿 变
形 Ａ ６ 。从 图 １中 可 见 ， ６ Ａ 将 随 着 压 力 的 增 大 而 增
后湿 陷性 将减 小或 趋 于消失 。
（） ２ 随着 初 始 含 水 量 的增 大 ， 陷 系数 有 明 显 的 湿 下降 。这 表 明黄土 的湿 陷性 将 随初始 含水 量 的增大 而 减小 。 随着初 始 含水量 的增 大 ， 陷量减 少 ， 湿 曲线逐 渐
降低 平缓 ， 且在 初始 含水 量 达到饱 和 状态 时 ， 曲线趋 近 于横 坐标 轴 。 （ ） 不 同 压 力 作 用 下 的 湿 陷 系 数 均 有 一 个 峰 ３在 值 。因此 可推 知 ： 始含 水量 相 同 的湿陷性 黄 土 ， 某 初 在
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。
湿陷性黄土处理的探讨与研究
ｌ ｓｂｌｖｌｅ ｓｆ ｒ ｕ ｒｊｃ ａ ｉｉ ｓ ｏ ｒ ｏｅ ｔ ｐ ｉ ｏ ｔ ｏ ｐ
Ｊ ￡ Ｙ Ｗ ，Ｉ １
关键 词 ：湿 陷性 黄 土 ，地 基 处理 ， 防水 措 施
ｃ ｌｐ ｂｌｙ Ｉ ｓ ｆ ｎｄ ｔｏｎｔｅ ｔ ｅｎ ， ｗ ａ ｅｒ ０Ｏ ｉｑ ｏｌ ｓｉｉｔ ａ ｉ ｏｅｓ ， ｏｕ ａ ｉ ｒ ａ ｍ ｔ ｔ ｐｒ ｆｎ
是 一种 下 沉 量 大 、下 沉 速度 快 的失稳 性 变 形 ，对 建 筑 物危 害 性 大 。本 文 从 湿 陷性 黄土
发 生 的 原 因 、评 定 以 及 处理 措 施 等 方面 进 行 本 工 程 湿 陷 性 黄 土 处理 的探 讨 与 研 究 。
Ｃ ｌ ｐ ｉ ｉ ｙ ｌ ｅ ｓ ｉ ａ ｋｎ ｆｕ ｓ ｔ ｒｔ ｄ ｓ ｉａ ｄ ｉ ｃ ｍｐ ｅ ｅ ｃ ｎ ０ｉ ａ ｎ ｓ ｉｗ ｏ ｌ ｓｂ ｌ ｓ ｓ ｉ ｄ ｏ ｎ ａ ｕ ａ ｅ ｏ ｌ ｎ ｏ ａ ｉ ｏ ｔ ｎ ｌｔ ０ ｓ ｝ ｔ ｏ ｌ ｔ ｄ Ｏ ｈ
采 用 。而 煤场 直 径 一般 较 大 ，故进 煤场 栈 经过 山西省 石楼 县 、柳 林县 、 中 阳县 、孝
桥 即属于 大跨 结 构 ，可 采用 预应 力 ，既减 义市 、 汾 阳市 、平遥 县 和文 水县 。 根据 山
少 材料 ，又 改善 结构 性 能。 本工 程 是 进 圆 形煤 场 的 ６ Ｏｍ 跨 输 煤 栈 桥 ， 山 西 省 线 路 附 近 的 一 些 以 往 地 质 资 料 ，
１ 概 述 ．
近 年来 ，考 虑到 环境 污 染问题 ，多数
２ 湿 陷性 黄 土概 况 ．
我 院在 宁东 一山东 － ６ ０ Ｖ直流 线路 ｉ ６ｋ －
湿陷性黄土可行性研究报告
湿陷性黄土可行性研究报告一、研究背景湿陷性黄土是指在水分含量增加的情况下，由于颗粒间吸附力降低而导致土壤体积膨胀、强度降低的一种土质。
湿陷性黄土常见于黄土高原地区，其高度的可压实性和压实后易变性是造成建筑物变形和病害的主要原因之一。
因此，对湿陷性黄土的研究具有重要的工程实践价值。
二、研究目的本研究旨在深入探讨湿陷性黄土的特性和成因，分析其工程性质，提出防治措施，以提高湿陷性黄土工程建设的可靠性和稳定性。
三、研究方法1. 实地调查：在黄土高原地区选择典型的湿陷性黄土地段，进行野外实地调查，了解该地段的土质特性、地质构造、水文条件等情况。
2. 室内试验：采集湿陷性黄土原样，进行土质性质测试、含水率试验、压实试验等，获取其力学性质参数。
3. 数值模拟：利用有限元分析软件建立湿陷性黄土的力学模型，分析其应力-应变关系、位移变形、承载力等参数。
4. 综合分析：将实地调查、室内试验和数值模拟的结果进行综合分析，探讨湿陷性黄土的可行性和防治措施。
四、研究内容1. 湿陷性黄土的特性分析通过实地调查和室内试验，分析湿陷性黄土的物理特性、力学性质、水文条件等，探讨其特殊性质和成因。
2. 工程性质分析利用数值模拟方法，分析湿陷性黄土的力学特性，包括其受力性能、变形特性、承载力分布等，为工程设计提供依据。
3. 防治措施探讨结合实地调查和分析结果，提出湿陷性黄土的防治措施，包括改良技术、排水措施、支护措施等，以减少其对工程建设的影响。
4. 工程实践应用将研究成果应用于工程实践中，指导湿陷性黄土地区的工程建设和施工，提高工程建设的可靠性和稳定性。
五、研究成果通过本研究，深入了解湿陷性黄土的特性和成因，分析其工程性质，提出有效的防治措施，为相关工程建设提供技术指导和支持。
同时，本研究也为湿陷性黄土的进一步研究和治理提供了参考和借鉴。
六、结论与展望湿陷性黄土是一种常见的土质，其特性复杂且易变，对工程建设具有一定的影响。
通过本研究，可以更全面地了解湿陷性黄土的特性和成因，为工程设计和施工提供技术支持。
山区公路湿陷性黄土地基处理以及湿陷性评价方法
4 结论
小结：现在国内外湿陷性黄土的处理出现了多 种不同的形式，总起来说主要归为三类：
（1）对湿陷性黄土的土体进行物理作用，或使使 其体积的到一定程度的压缩，或加入一定的材料，从而 使其物理性质发生一定的变化，从而在一定的深度及 程度上消除黄土的湿陷性，例如：强夯、冲击压实、挤 密桩加固路基法等等均为这种类型；
083
中国西部地区公路学会科技论文集
法在湿陷评价中的具体运用，对这方面的探讨尤其 具有现实意义和理论意义，黄土湿陷是具有特定物 质成分和结构特征的湿陷性黄土在赋存环境改变下 的微结构改组现象，其本质是微结构的改组，核心 是赋存状态改变后应力与结构强度的矛盾，通过经 验得出如下公式：
式中， S-现场浸水试验实测最大自重湿陷量 (浸水期湿陷量或总湿陷量),mm;
技术与施工
山区公路湿陷性黄土地基处理以及湿陷性评价方法
徐 昊 （新疆生产建设兵团公路科学技术研究所,乌鲁木齐 830002）
摘 要： 湿陷性黄土具有在自重压力下或一定压力下遇水湿陷变形的特性，针对湿陷性黄土的这一特点，从 黄土产生湿陷性的机理出发，分析了工程中常用的几种黄土路基处理方法，并对这几种方法进行了 综合评价。本文对湿陷性的评价方法以及一些常用的地基处理方法，施工工艺及质量控制要点,予以 总结，重点介绍了强夯法，深层密实法。
湿陷性黄土处理的分析研究
湿陷性黄土处理的分析研究刍议摘要：湿陷性黄土容易湿陷变形，这是影响建筑地基稳定性的一个重要因素之一，本文从湿陷性黄土的工程地质特点来进行分析，介绍湿陷性黄土的两种分类，并说明其各自的特点和对建筑物的稳定性有何影响；在湿陷性黄土地基中若处理不当，在工程中会出现的“弹簧土”现象，并针对产生“弹簧土”现象做了详细的力学分析；最后对湿陷性黄土地基处理的原理和方法进行阐述；通过作者本人经历的实际工程进行总结，分享处理这类问题的经验，望能供相关工程的技术人员在设计和施工时进行参考。
关键词：湿陷性黄土；地基处理；稳定性分析：弹簧土【中图分类号】n341、湿陷性黄土的概述在我国的山西、陕西、甘肃的大部分地区，广泛分布着湿陷性黄土，这种土质与一般土的性质显著不同，是一种的特殊土质，他们在生成的时候由于处在不同的气候条件、地理环境、地质成因以及不可避免的次生变化，在天然湿度下，使湿陷性黄土具有一些特殊的成分、结构、性质。
在处理实际的工程中，进行地基建设时会遇到各种类型的特殊土质，湿陷性黄土在我国分布范围较广，如果对其处理不当，将导致施工中断，严重的话还会导致工程事故的发生。
由于湿陷性黄土产生的湿陷变形是影响地基稳定性的一个重要因素之一。
以下作者将从湿陷性黄土的特征和湿陷变形的机理分析，并提出一般处理方法。
2、湿陷性黄土工程地质特点湿陷的现象表现为土在自重压力或非自重压力和附加压力共同作用下受水浸湿时将产生急剧而大量的附加下沉。
湿陷性黄土层或简称湿陷性黄土也就是具有湿陷性质的黄土。
2.1湿陷性黄土的主要特征表现在：2.1.1 其基本的色调以黄色为主，颜色一般表现为褐黄，黄褐，棕黄，灰黄等；2.1.2 其含盐量比较大，特别是碳酸盐的含量也较大，除此之外，硫酸盐、氯化物等物的含量也都比较大；2.1.3 主要由石英、岩土矿物等矿物组成，其中以伊利石为主，主要的化学成分是si02，其中a1203和碱土金属的钙镁含量比较大；2.1.4粉土颗粒的含量较高，湿陷性黄土粉土颗粒（0.05—0.005 mm）一般占55%～60%左右；2.1.5 一般呈现出大孔性，大孔隙可以用肉眼看到，空隙比大概为1.0，结构状态较松散；2.1.6 观其天然剖面，会出现垂直的节理；2.1.7 具有湿陷性。
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。
青海湿陷性黄土工程地质特征研究
青海斛技
青 海 湿 陷 ， 黄 土 工 程 地 质 特 征 研 究 ｌ 生
曲淑 艳
（ 海煤 矿设 计研 究 院 ，青 海 青
摘
西宁
８００ ） １０ １
要 ：湿 陷性黄土具有在 自重压力下遇水湿陷变形 的特性 。本 文简述 了青 海湿陷性 黄土 的物理力学性质 、影响黄
黄土在我围分布甚广 ，其中青海地区主要分布在 柴达木盆地东南部及湟水河 、大通河等河谷地带 。研
究青 海 地 区湿 陷性 黄 土 的工程 地 质特 征 以及该 地 区湿 陷性 黄 土地 基 的处 理措 施 ，对 相关 丁 程 的 安 全施 工具
有重 要意 义 。
黄 土 的主要 化 学成 分 有 石英 、长石 、黏 土矿 物 等
膏 （ａＯ） 等 ，其 中易溶 盐包 括 苏 打 （ａ Ｏ） ＣＳ Ｎ 、芒 Ｃ 硝 （ａＣ ，、岩 盐 （ａ １ 和钾 盐 （ Ｃ）等 ，这 Ｎ Ｏ） Ｎ Ｃ） Ｋ１ 水 溶盐 对黄 土 的湿 陷性有 一 定程 度 的控 制 作用
青 海地 区易溶 盐 总含 量 在 ００ ２～ ．５ ． ５ ０１ ％之 间 黄 土 中 易溶 盐 含 量 小 于 ０５ ． ％时 ，对 黄 土 的 湿 陷 性 没 有 多 大影 响 。 ２３ 物 理性 质 ．
影响 湿 陷性 发 生 的程度 。 ２２ 化 学成分 ＿
压 力作 用 下 或受 水浸 湿 ，土结 构 迅 速 破坏 而 发生 显 著 下 沉 的性 质 即 为 黄 土 的 湿 陷 性 。 由 于 黄 土 具 有 湿 陷
性 ，会使建筑物产生不均匀沉降 、折裂等危害 ，也能
使 路基 强 度 、稳 定性 遭 到破 坏 。
５ 湿 陷性 黄 土 地 基 的预 防与 处 理
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含有一定比例的黄土，具有较强的吸水性和膨胀性，土体在受到水分影响后容易引起地面沉降或塌陷的地基类型。
湿陷性黄土地基的主要原理是由于黄土中重晶石颗粒的吸水膨胀和释放引起土体体积的变化，进而导致地基变形和沉陷。
湿陷性黄土地基的处理方法主要分为改良和加固两种方式。
改良方法是通过改变土体结构和性质，降低其吸水性和膨胀性，减少地基沉陷的发生。
加固方法则是在土体上进行加固处理，提高其承载力和稳定性，以防止地基沉陷和变形。
改良方法可以采用以下几种方式：
1. 减水混凝土：将减水剂加入混凝土中，降低黄土吸水性和膨胀性，提高土体稳定性。
2. 粉煤灰：将粉煤灰掺入黄土中，通过胶结作用降低黄土的膨胀性和可塑性。
3. 排水处理：对黄土地基进行排水处理，降低土体含水量和孔隙水压力，减少地基沉陷的可能性。
4. 预压处理：在施工前对地基进行预压处理，通过提前加载和压实土体，减少地基沉陷。
加固方法可以采用以下几种方式：
1. 土石方加固：在黄土地基上堆石或填土，增加地基的承载能力和稳定性。
2. 桩基加固：在黄土地基上打入桩基，通过桩与土体之间的作用，提高地基的承载力和稳定性。
3. 灌浆加固：将硬化的材料灌入黄土地基中，增加土体的强度和稳定性。
4. 地基换土：将湿陷性黄土地基挖掉，换上质量较好的土壤，使地基不再受到黄土的影响。
湿陷性黄土地基的处理方法是多种多样的，具体选用何种方法需要根据工程实际情况和经济效益综合考虑。
在处理过程中需要注意对地基进行综合评价和监测，以确保处理效果和工程质量。
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。
黄土湿陷性指标试验
试验方法的选择:单线法较双线法更符合地基实际情况，从理论上讲单线 法比双线法好。但单线法需取五个环刀，对普通工程勘察来说，取土量大， 试验繁琐，且有时很难满足试验要求。
三 试验目的及标准
本试验的目的是测定黄土变形和压力的关系，以计算压缩变形系数、 湿陷变形系数,渗透溶滤变形系数、自重湿陷系数等黄土压缩性指标。 测定项目根据未处理的和预先浸水处理过的场地工程实际情况，选定 试验程序来确定。通过湿陷性黄土地基的湿陷性以及湿陷机理分析， 对湿陷类别和等级的判别，提出对湿陷性黄土地基处理的方法及质量 检测与控制施工中的建议。分析不同深度黄土的湿陷系数、湿陷起始 压应力、湿陷峰值压应力,从而为当地湿陷性黄土地基处理提供了重要 依据。
单线法:单线法需取五个环刀试样,要求含水量均匀一致，环刀试样间 密度差值小于等于0.03g/cm3,均在天然湿度下分级加荷,分别加至不同 的规定压力，下沉稳定后浸水至湿陷稳定为止。最后绘制δs～P 曲线, 在曲线上求得湿陷起始压力。
双线法:双线法需取两个环刀，环刀试样间密度差值小于等于0.03g/cm3, 分别在天然湿度下和浸水饱和后做压缩试验，利用两条压缩曲线的变形差绘 制δs ～P 曲线，在曲线上求得湿陷起始压力。
3 现场试坑浸水试验
在现场采用试坑浸水试验确定自重湿陷量的实测值,应符合下列要求: （1）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0.50m, 最深不应大工业于0.80m。坑底宜铺 100mm厚的砂、砾石。 （2）在坑底中部及其他部位,应对称设置观测自重湿陷的深标点，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。在试坑底部，由中心向坑边 以不少于3个方向,均匀设置观测自重湿陷的浅标点；在试坑外沿浅标点方向10～ 20m范围内设置地面观测标点，观测精度为±0.10mm。 （3）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。湿陷稳定可停止浸水,其稳定标准为最后到的平均 湿陷量小于1mm/d。 （4）设置观测标点前，可在坑底面打一定数量及深度的渗水孔，孔内应填满 砂砾。 （5）试坑内停止浸水后,应继续观测不少于10d，且连续到的平均下沉量不 大于1mm/d，试验终止。
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华 阴
潼 关
灵 宝
四、微观结构分析
总结 ① 华阴、潼关、灵宝黄土中可见孔隙含量占所有孔隙的90% 以上，其中孔径大于5µm可见孔隙占绝大多数； ② 孔径大于5µm可见孔隙的孔隙率随着取土深度的增加而减 小； ③ 孔径小于5µm的孔隙含量随着取土深度的加深而缓慢增加； ④ 随着深度的增加，孔径较大的孔隙逐渐减少，转变为孔 径较小的孔隙，而土体逐渐变得密实。
四、微观结构分析
（6）集粒的特点： ① 刚度较好的集粒，传力性能好，在堆积过程中较易形成 松散堆积的架空结构，为湿陷性的产生创造了条件。 ② 部分集粒为条形颗粒，这类颗粒刚度较小，受力性能较 差。 ③ 大部分集粒内部有微孔隙分布，这种孔隙在天然含水量 下受力作用时基本保持稳定状态，在浸水时微孔隙重新 排列，向新的稳定状态发生变形。颗粒内微孔隙分布也 可能影响黄土的湿陷性。
三、试样制备及试验方法
• 1. 微观试样制备
• 1)选取微观试样粗胚。（30mm×20mm× 15mm） • 2)将微观试样粗胚进行干燥处理。（风干） • 3)试样的浸泡和硬化。（约3个月）
浸泡液材料
• 4)对硬化后的试样进行切割、研磨及抛光。 （20mm×20mm×5mm） • 5)对上述测片镀膜。
五、结论
• (4) 黄土的湿陷性主要与平均孔径大于20µm的孔隙含量密 切相关，对于同一场地所取土样，孔径大于20µm的孔隙 含量增加，湿陷性增高，特别是架空孔隙是黄土产生湿陷 的主要原因；而普遍存在于集粒内的微孔隙也是黄土产生 湿陷的另一个原因。
修正方法： ① 利用室内常规试验所得土体孔隙率及特大孔隙孔隙率对 微观分析所得各类孔隙的孔隙率进行修正。 ② n1′，n2′，n3′分别代表不可见孔隙孔隙率、平均孔径大于 5µm可见孔隙孔隙率和平均孔径小于5µm可见孔隙孔隙率， n代表天然孔隙率，计算方法如下： 不可见孔隙孔隙率：n1′=n-n0 孔径小于5µm可见孔隙孔隙率：n2’=n1+n2； 孔径大于5µm可见孔隙孔隙率：n3′=n0-n2′.
一、概述
• 赵景波等通过分析宏观孔隙和微观孔隙在湿陷前后的变化， 提出了宏观孔隙分为稳定和不稳定两种类型，并指出了造 成宏观孔隙不稳定的原因。 • 白晓红等得出黄土的微观结构由松散结构和密实结构组成， 结构内部和结构之间存在的大孔隙是产生湿陷的必要条件。 • 顾成权和方云结合扫描电镜照片,从微观角度分析了黄土 的湿陷性，得出黄土湿陷过程中各组成单元微观结构的变 化。
华 阴
潼 关
灵 宝
四、微观结构分析
• （2）孔隙分布特点： ① 特大孔隙、大孔隙的孔隙率随着深度增加呈波动下降趋 势； ② 中孔隙、小孔隙、微孔隙的变化则与大孔隙变化正好相 反，都呈上升趋势，但对总的土体孔隙率影响不大； ③ 土体的总孔隙率呈减小趋势 。 随着深度的加深，土体中的大孔隙逐渐减少，转变为中 孔隙、小孔隙以及微孔隙，土体结构也逐渐变得密实。
黄土微观结构与湿陷性 的定量分析
太原理工大、取样情况 三、试样制备及试验方法 四、微观结构分析 五、结论
一、概述
• 随着显微技术的发展，特别是计算机图像分析系 统的应用，使土的微结构定量化分析水平大大 提高，并取得了许多重要成果。
• 胡再强等对非饱和原状黄土进行了不同围压和不同应力水 平下的三轴浸水试验，发现黄土的湿陷性主要由其结构性 和所受应力状态所决定，并提出黄土湿陷的内因是黄土的 骨架颗粒形态、排列方式、孔隙特征和颗粒胶结形式等显 微结构特性。
四、微观结构分析
• （4）孔隙率修正 修正原因： ① 微观照片的拍摄过程中，某些孔隙的半径特别小，在放 大倍数小于2000倍时无法观测到； ② 观察范围有限，太大的孔隙一般排除在外不进行观测。 新的分类方法： 不可见孔隙 孔径大于5µm的可见孔隙 可见孔隙 孔径大于5µm的可见孔隙
四、微观结构分析
五、结论
• (1)土体骨架颗粒的刚度是影响黄土湿陷性的主要因素之一， 条状颗粒和内部有明显微孔隙分布的颗粒刚度较小，受水 或外力作用时发生破坏是导致土体湿陷的原因之一； • (2) 黏粒可以增强颗粒间的粘结作用，提高土体的整体强 度，黏粒含量是影响黄土湿陷性的因素之一； • (3) 随着深度的增加，土样的微观结构中的特大孔隙和大 孔隙逐渐减少，中孔隙、小孔隙、微孔隙增加，土体逐渐 变得密实；
• （1）颗粒分类方法： 按照平均粒径的大小将土体颗粒分为四类： 大于20µm的大颗粒 5~20µm的中颗粒 2~5µm的小颗粒 小于2µm的微颗粒
将平均粒径小于5µm的颗粒称为黏粒,平均粒径小于2µm的颗粒称为 胶粒。 为量化表示土体颗粒形状，引入“近球度”，即为与土颗粒投影面 积相等的圆直径与颗粒最小外接圆直径之比，在数值上表示为Dmea/ Dmax。
• （1）孔隙分类方法： 按照平均孔径的大小将土中孔隙分为： 特大孔隙（>50µm） 大孔隙（20µm~50µm） 中孔隙（5µm~20µm） 小孔隙（2µm~5µm） 微孔隙（<2µm） 以每一类孔隙的面积在微观照片总面积中所占的比例代 表孔隙率。计算结果见下页：
四、微观结构分析
计算孔隙率
取样地点 土样编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 <2µm 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 2~5μm 0.004 0.009 0.007 0.006 0.010 0.009 0.009 0.005 0.008 0.006 0.006 0.004 0.003 0.005 0.005 0.006 5~20μ m 0.034 0.039 0.024 0.029 0.060 0.058 0.036 0.021 0.055 0.037 0.035 0.012 0.013 0.022 0.029 0.034 20~50 μm 0.063 0.048 0.048 0.049 0.069 0.072 0.047 0.046 0.075 0.062 0.069 0.142 0.146 0.140 0.125 0.110 >50μm 0.316 0.360 0.355 0.366 0.297 0.265 0.342 0.323 0.242 0.282 0.261 0.289 0.273 0.260 0.282 0.242 总孔隙 率 0.417 0.457 0.434 0.451 0.437 0.405 0.435 0.396 0.381 0.388 0.372 0.447 0.436 0.427 0.442 0.393
四、微观结构分析
• （3）华阴、潼关黄土孔隙分布特征：
华阴
潼关
四、微观结构分析
① 土样结构比较疏松，肉眼可见的大孔隙分布较多，土中 多见架空孔隙； ② 土样中平均孔径大于50µm的孔隙含量与P=200KPa时湿陷 系数和自重湿陷系数的变化趋势基本接近； ③ 随着取土深度的增加，孔径大于50µm的孔隙含量减少， 黄土的湿陷性也随之减弱； ④ 孔径在5µm~20µm的孔隙含量增加，土的湿陷性反而降低； ⑤ 孔径小于5µm的孔隙对湿陷性的影响较小。
其中,n0表示微观结构分析计算所得总孔隙率, n1表示微孔隙的孔隙 率;n2表示小孔隙的孔隙率;n3表示中孔隙的孔隙率;n4表示大孔隙的孔隙 率;n5表示特大孔隙的孔隙率, n代表天然孔隙率.
四、微观结构分析
修正后孔隙率
取样地点 土样编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 n1’ 0.073 0.058 0.071 0.088 0.068 0.072 0.087 0.097 0.112 0.120 0.112 0.066 0.072 0.070 0.068 0.100 n2’ 0.005 0.010 0.008 0.007 0.011 0.010 0.010 0.006 0.009 0.007 0.007 0.005 0.004 0.006 0.006 0.007 n3’ 0.412 0.447 0.426 0.444 0.426 0.395 0.420 0.394 0.372 0.381 0.369 0.442 0.432 0.421 0.436 0.386 n 0.490 0.515 0.505 0.539 0.505 0.477 0.522 0.493 0.493 0.508 0.484 0.513 0.508 0.497 0.510 0.493
三、试样制备及试验方法
• 2. 微观图像采集
• 1) 观测区域选择与划分（3×3）
• 2）放大倍数的选择 放大倍数分别为×100，×200，×300，×500，×1000 时进行连续拍摄
三、试样制备及试验方法
• 设备：日本日立公司 TM-1000 Tabletop Microscope
三、试样制备及试验方法
四、微观结构分析
• （3）灵宝黄土孔隙分布特征：
灵宝
四、微观结构分析
① 孔隙分布比较均匀，架空孔隙数量减少，形成架空与镶 嵌孔隙共存的结构形式； ② 土样中平均孔径大于50µm的孔隙含量与P=200KPa时湿陷 系数变化趋势基本接近； ③ 孔径为5~20µm的孔隙含量变化趋势与湿陷系数变化恰恰 相反 ④ 灵宝黄土的天然孔隙率与华阴、潼关黄土相比较大，但 其孔隙分布比较均匀，平均孔径大于50µm的孔隙含量相 对较少 ⑤ 灵宝黄土的湿陷性与华阴、潼关黄土相比较弱。
• 3. 微观图像处理及分析
• 工具： Image-Pro Plus 6.0 图像分析软件 • 可计算指标： 孔隙--面积、最大直径、最小直径、平均直径、孔隙面 积在图像总面积中所占的比例 颗粒--面积、最大直径、最小直径、平均直径、颗粒内 孔隙数、颗粒内孔隙面积、颗粒周长
四、微观结构分析
• 1. 颗粒微观结构分析
二、取样情况