黄土的工程特性
浅谈大同地区饱和黄土的工程特性
浅谈大同地区饱和黄土的工程特性摘要：本文根据实际勘察成果总结了大同地区饱和黄土的工程特性。
回归了承载力与单轴抗压强度的相关方程。
关键词：饱和黄土工程特性一、饱和黄土的地质构成大同地区饱和黄土是指赋存于大同市周围河流阶地上，厚度一般为3～7m，地层主要为第四系上更新统及第四系全新统，成因为冲积层。
外观特征，一般为黄色、褐黄色，大孔隙明显，随深度加深孔隙变小。
含有云母及钙质菌丝，触变性强，灵敏度高。
保持原状结构时，能维持其原有形状，一经扰动，多呈流塑状态。
二、饱和黄土的物理力学性质（一）颗粒组成黄土的颗粒组成主要是粉粒（0.05～0.005mm），一般占总量的50％以上。
大同地区黄土颗粒组成是>0.05mm占20％，0.05～0.005mm占60％，<0.005mm占20％。
（二）物理指标大同地区的饱和黄土的天然含水量W=25～29％，天然容重γ=18.2～19.2kN/m3，饱和度Sr=80～95％，天然孔隙比e=0.80～1.10，液限WL=22～27％，液性指数IL=0.96～1.1。
(三) 力学性质笔者从对饱和黄土力学指标统计可知，大同地区的饱和黄土的压缩系数α1～2=0. 25～0.32MPa-1，压缩模量ES=3.0～6.3MPa，单轴抗压强度qu=21～50 kPa，粘聚力c=7～10 kPa。
三、饱和黄土的工程特性饱和黄土虽然具有某些软土的特征，但与沿海、湖泊等软土的性质有着显著的区别，仅就饱和黄土的工程特性归纳如下：（一）灵敏度土的结构强度是反映黄土特性的一项综合指标，而构成结构强度的主要因素为土的固化凝聚力，用单轴抗压强度qu来表示土的结构强度，而用灵敏度St值来反映固化凝聚力的丧失程度的话，大同地区饱和黄土的单轴抗压强度qu=21～50 kPa，灵敏度St=6.1～7.3，由指标可见该区饱和黄土的特性。
（二）塑性状态大同地区饱和黄土的液性指数IL值大多在1以上，属流塑状态。
黄土路基
黄土地区路基1.黄土地区路基工程的特点黄土是指第四世纪以来在干旱和半干旱地区沉积的，以粉粒为主，富含钙质的粘性土，呈棕黄色、灰黄或黄褐色。
黄土覆盖世界大陆面积的12%左右，分布于温带沙漠外缘的半干旱地区、中纬度森林、荒漠草原地带，呈现断续分布。
中国黄土的分布面积，比世界上任何一个国家都大，而且黄土地形在中国发育得最为完善，规模也最为宏大。
中国西北的黄土高原是世界上规模最大的黄土高原；华北的黄土平原也是世界上规模最大的黄土平原。
中国黄土总面积达63．1万平方公里，占全国土地面积的6%。
黄土的工程特性：①、黄土的孔隙比一般为0.7~1.1，具有肉眼可见的大孔隙，并具有垂直节理，可保持天然垂直边坡；②、黄土的颗粒组成以粉粒为主，质地均匀，不含大于0.25mm颗粒；③、黄土含有10%~30%的碳酸钙，有的黄土中含有大量钙质结核；④、黄土天然含水率低，干燥时比较坚固，遇水容易崩解，剥蚀。
⑤、有些黄土具有湿陷性，受水浸湿后易溶盐的溶解破坏了土粒间的胶结作用，黏聚力减弱，在自重或外荷载作用下产生湿陷性沉陷。
⑥、黄土土质依据土的塑性指标进行分类。
当塑性指数不大于10时，应定为砂质黄土；当塑性指数大于10时，应定为黏性黄土。
黄土的时代及其工程性质由于黄土特有的性质和黄土类型复杂，黄土地区的路基工程具有以下特点：（1）黄土地貌有真独特的形态、形成所谓塬、梁、岇的地貌景观。
由于冲沟发育。
黄土地区山高谷深。
因此，黄土地区路基多高填深挖，工程数量浩大。
（2）黄土路堑边坡容易产生变形。
常见的变形有剥落、冲蚀、溜坍和崩塌，所以恰当的根据工点黄土类型和特性选择路堑边坡形式及边坡坡度是防止发生上述变形关键。
（3）黄土高路堤容易产生下沉，这一方面是由于黄土湿陷性造成的，另一方面也是由于黄土天然含水量小，难以达到要求的压实密度的缘故。
（4）黄土路堤边坡在雨水作用下容易产生冲蚀。
（5）由于黄土具有垂直节理、多孔隙及丰富的易溶盐，使黄土产生陷穴。
黄土的工程特性
黄土的酸碱特征
• 黄土的酸碱特征以水土比为1:5的悬液PH值表示， PH值取决于粘粒所吸附的离子类型和黄土所含的 可溶盐成分。黄土的PH值在6.0-9.2之间，平均7.8， 大多数在7.5以下，一般干旱地区PH值大，湿润地 区PH值小。 PH值高的湿陷性强。
离子交换
黏土矿物和有机质是黄土中胶体颗粒的组成部分， 胶体物质都有离子交换的特征，胶体表面吸附着一 定量的阳离子，由于胶粒表面电荷不平衡便引起交 换现象。 黄土中的阳离子交换量随矿物类型、含量和有机 物含量不同而不同，交换量定义为介质PH值等于7 时，每100g土样中所吸附阳离子的当量数。黄土的 阳离子交换量为8.1-27.61毫克当量每100g土，主要 矿物为伊利石。
有机质
黄土中有机质含量在0.02-2%之间，平均0.64%， 在各级粒组中的含量随粒径减小而增多。有机物持 水性强，表面能大，常能于二价钙离子结合而产生 凝聚现象，多凝聚在大孔壁上，也有分散于粘粒中， 当呈分散分布时，则成为土中的胶结成分，受水浸 湿时会吸收大量水分而崩解。
黄土的力学性质
• 湿陷性黄土的力学性质包括： 压缩性 湿陷性 抗剪强度 透水性
s
非湿陷性黄土
轻微湿陷性黄土 中等湿陷性黄土
强湿陷性黄土
• 黄土的性质 物理性质
化学性质
力学性质
黄土由固、液、气三相组成，由以下指表示黄土的物理性质： 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 1、颗粒组成：以粉粒为主，细粉粒（0.005~0.01mm）占7~9%， 粗粉粒（0.01~0.05mm）占45~65%。 2、土的比重和天然重度
黄土 的工程特性
（特殊性土的工程地质特征） 基础工程
摘要
• • • • • 一、黄土的概念 二、黄土的特性 三、黄土的成因及分类 四、黄土的湿陷性判别 五、湿陷性黄土的性质 物理性质 化学性质 力学性质
黄土地区路基施工
黄土地区路基施工一、黄土的分布及工程特性1.黄土的分布黄土是第四世纪干旱、半干旱气候条件下，陆相沉积的一种特殊土。
其主要特征为：颜色以黄色为主，为淡黄、棕黄或棕红色，具有多孔性；有肉眼能看到的大孔隙，孔隙比一般为0.7～1.1，颗粒成分以粉粒（粒径为0.005～0.075 mm）为主，占50%～75%，一般不含粗大颗粒；富含碳酸钙成分及其结核，并含有少量中溶盐和易溶盐；一般无明显层理，有堆积间断的剥蚀面和埋藏的古土壤层，且具有垂直节理；在天然状态下边坡能保持直立，天然状态下含水率低，遇水易崩解；表层多具有湿陷性，易产潜蚀形成陷穴等。
中国的黄土主要分布在黄河中游，包括乌鞘岭以东、太行山以西、长城以南、秦岭以北的广大地区，形成著名的黄土高原。
该地区黄土不仅分布面积大，厚度也大。
2.黄土的工程特性黄土的工程特性主要有以下三方面：（1）黄土垂直渗透性远较水平方向大。
（2）黄土各向抗剪强度有明显差别。
其中以水平方向最大，垂直方向最小；洪积有水平层理关系的黄土则正好相反，水平方向最小而垂直方向最大。
（3）黄土易遭冲刷和冲蚀，具有湿陷性质。
根据湿陷性，黄土可分为两类，即湿陷性黄土和非湿陷性黄土。
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。
非湿陷性黄土是指在自重和外部荷载作用下被水浸湿后完全＜0.015的黄土。
不发生湿陷或湿陷系数δs【知识链接】黄土湿陷系数黄土湿陷系数是指在一定压力下，土样浸水前后高度之差与土样原始高度之比。
它是评价黄土湿陷性的一个重要指标，可由试验直接测出。
（4）黄土干燥状态下黏聚强度较大，可形成较陡边坡。
3.黄土地区路基的工程特点由于黄土特有的性质和黄土类型复杂，黄土地区的路基工程具有以下特点：（1）黄土地貌具有独特的形态，形成所谓塬、梁、峁的地貌景观。
塬是面积较大的平坦高地，梁是长条形高地，峁是圆形丘陵。
黄土 的特性
（特殊性土的工程地质特征） 工程地质学
摘要
• 一、黄土的概念 • 二、黄土的一般特性 • 三、黄土的湿陷性 1、湿陷性判别 2、湿陷性的类型
2014-3-26
2014-3-26
一、黄土（土壤的一种）
• 黄土的别名：黄泥土、黄泥巴、大黄土等。 • 是指不成层的垆坶沉积物，其颗粒大小介于粘土 与细砂之间，呈浅黄色或黄褐色。 • 现在一般认为主要是由风沉积的，常为钙质并往 往含贝壳、骨骼和哺乳动物的牙齿以及碳酸钙结 核，有时也含氧化铁结核而形成可大量贮水的优 质土壤。
是黄土的一种特殊的工程地质性质。 黄土具有在自重或外部荷重下，受水浸湿 后结构迅速破坏发生突然下沉的性质。
2014-3-26
1、黄土湿陷性判别
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；
s
hp hp h0
•
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； h0土样的原始高度；
δ s-黄土湿陷系数．
•
•
2014-3-26
相对湿陷性因数δ
• • • • δ s<0.02 0.02≤δ s≤0.03 0.03<δ s≤0.07 δ s>0.07
s
非湿陷性黄土
轻微湿陷性黄土 中等湿陷性黄土
强湿陷性黄土
2014-3-26
2、湿陷性的类型
• 自重湿陷量的判别公 式：
式中：hz-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； h z ’ - 上述加压稳定后 的土样，在浸水作用下， 下沉稳定后的高度； H0-土样的原始高度； δ zs-自重湿陷系数．
黄土地区常见工程地质问题的浅析及对策事项
黄土地区常见工程地质问题的浅析及对策事项黄土地区的地质具有一定复杂性，对于各种工程建设来说并不容易，基于此，本文分析了黄土地区常见的工程地质问题以及相关对策。
标签：黄土地區；工程地质；问题；对策引言：黄土是第四纪以来在干旱及半干旱地区形成的，颜色呈淡黄、褐黄色或黄色，颗粒成分以粉粒为主，富含碳酸钙，大空隙和垂直节理发育的一种特殊土，因其分布范围大，工程性质独特而广受关注。
铁路系统黄土地区既有研究和工程实践成果虽已十分丰富，但近几年随着黄土地区高标准铁路的建设也暴露出了一些新的问题，对这些问题和新的工程处理措施进行梳理，仍具有很强的现实意义。
1、黄土的特征及基本性质1.1、黄土的特征黄土在我国境内的地理分布之上拥有一定的区域性规律。
其沿线黄土主要可以依据自然地理分布条件以及特征将其划分为五种类型：高原地区类型、山前地带类、山前河谷平原地区类高山中山山地类。
通产可以划分为三种：高原地区类：一般都分布在陕西省至华阴之间的黄土台塬区，黄土连续大面积将其覆盖，地层发育较为完整，将第四纪下更新世至近代沉积黄土作为主要，其总体厚度则高于200m。
并且也是沿线黄土分布较厚的地区。
山（塬）之前的地带类：通常都会分布在黄土台塬前塬，而华山、骊山前缘地带。
这个地带的特点表现的狭长的带状分布，地层主要为第四纪上更新世或近代洪积黄土，在黄土会中经常有砂、砾石、碎石等等粗颗粒沉积物，其厚度通常都在10m左右。
河谷平原地区类：一般都分布在渭河平原之中，这是第四系上更新世以及近代冲积的黄土沉积物。
那么就组成了河谷阶地的上部。
在这之中经常会有砂类土，而厚度通常在10m左右，而这则是沿线分布比较大的地层。
1.2、环境及成因黄土是一种棕黄色或淡黄色的土。
它主要分布在亚洲、欧洲以及南北美洲。
而黄土在我国分布比较广泛、其厚度比较大，面积通常会达到63.25km2。
在这之中湿陷性黄土一般会占据到四分之三。
而关于堆积环境以及成因，刘东先生提出的“新风成说”曾在国际之上获得了广泛的接受。
22特殊条件下的路基施工(四)黄土地区路基
固态：含水量相对较少，粒间主要为强结合水连结，连结牢固，土 质坚硬，强度高，不能揉塑变形，形状大小固定。
塑态：含水量较固态为多，粒间主要为弱结合水连结（即弱结合水 或扩散层重叠），在外力作用下容易产生变形，可揉塑成任意形状不破 裂、无裂纹，去掉外力后不能恢复原状，即可塑性。 流态：含水量继续增加、粒间主要为液态水占据，连结极微弱，几 乎丧失抵抗外力的能力，强度极低，不能维持一定的形状，土体呈泥浆 状，受重力作用即可流动。
黄土柱－黄 土的垂直节 理
黄土高原
黄土高原
黄土高原
黄土高原
黄土高原
黄土高原
黄土高原
黄土泥石流
二、黄土的工程特性
1、结构特性： 1.1 黄土的颗粒组成以粉粒为主，粗粉粒含量大于 细粉粒。 1.2 黄土的多孔性：孔隙分三类（大孔隙、细孔隙、 毛细孔隙）形成了黄土的高孔隙度，故黄土也称为大孔 土。遇水易冲蚀、崩解、湿陷。孔隙呈垂直或倾斜的管 状，以垂直为主，上下贯通。
粘性土的稠度状态的变化是由于土中含水量的变化而引起的，粘性 土由一种稠度状态转变为另一种稠度状态，相应于转变点（临界点）的含 水量称为稠度界限（界限含水量）。工程上常用的有塑性界限和液性界限。 由固态转变到塑态的界限含水量，称为塑性界限（塑限），由塑态转 变到流态的界限含水量，称为液性界限（液限）。
强夯法
强夯是法国Menard技术公司于1969年首创的一种地基加固方法， 我国于1978年首次由交通部一航局科研所及其协作单位在天津新港三 号公路进行了强夯法试验研究。它通过一般8～30t的重锤(最重可达 200t)和8～20m的落距(最高可达40m)，对地基土施加很大的冲击能， 提高地基土的强度、降低土的压缩性、改善砂土的抗液化条件等。
3. 3 黄土的液塑限： 3. 4 黄土的击实特性：使用黄土填筑路堤时施工含水率的控制范围 很小，一般土的含水率在最佳含水率3%上下范围，压实度更容易达到 要求。
黄土的工程特性
黄土的工程特性本页仅作为文档页封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March湿陷性黄土地基处理方法及其在工程中的应用王飞阳（华南理工大学土木与交通学院，广东省广州市510000 ）摘要：许多常用的地基处理的方法用于湿陷性黄土的地基处理。
基于对湿陷性黄土不同地基处理方法以及工程案例的分析，对多种复合地基进行了探究。
目前，多种复合地基应用于湿陷性黄土地基处理中区。
这里，主要探究了处理大厚湿陷性黄土复合地基处理方法，分别为预浸水法和强夯法复合地基、DDC法（孔内深层强夯工法）和增湿法复合地基。
最后得出结：预浸水法施工工期长、对周围环境扰动大；DDC法具有工期短、对周围环境扰动小，能有效消除湿陷性。
关键词：湿陷性黄土；复合地基；DDC法；增湿法；预浸水法中图分类号：TU444 文献标识码：B1 引言黄土作为一种多孔隙、弱胶结的第四纪沉积物。
而黄土的湿陷性主要是有黄土所具有的架空孔隙（主要为中孔隙）结构决定的，黄土的微观结构决定着黄土的渗透性和各种工程地质性质。
其失效形式主要有黄土地基湿陷、液化和震陷，黄土边坡的崩塌、坍塌、滑坡、坡面冲刷等。
2 湿陷性黄土一般性质综述颗粒成分黄土在我国分布面积相当的广泛，一般颜色以黄色、褐黄色为主，有时呈灰黄、黄褐、棕黄色。
颗粒组成以粉粒为主，含量5272%，粒径大于的较少。
我国的黄土粒度成分自西北向东南，细粘土颗粒逐渐增多，较粗颗粒逐渐减少，黄土的不均匀系数 Cu的平均值在 612 之间。
颗粒特征结构基本单元一般由原始矿物颗粒和集合体组成，集合体包括一般的集粒和凝块两种：集粒包括带棱角或磨圆的粗颗粒、粘粒、微细碳酸盐胶结而成的集粒；凝块是由于集粒的碳酸钙被淋湿，集粒变软而成。
3 黄土的湿陷机理湿陷性黄土的结构性从力学性质来考虑, 湿陷性黄土的特性突出地表现在它的结构性、欠压密性和湿陷性三个方面。
浅谈湿陷性黄土地基工程特性及处理措施
浅谈湿陷性黄土地基工程特性及处理措施[摘要] 湿陷性黄土地基是基础工程中最为复杂的地基类型之一，通过分析湿陷性黄土的主要工程特性，采取可靠的地基处理等措施，为铁路建设提供可靠的技术支撑。
[关键词] 湿陷性黄土地基处理工程措施1.湿陷性黄土的主要工程特性黄土在自重压力或附加压力和自重压力共同作用下因受水浸湿而产生急剧、大量的附加下沉变形现象称为湿陷。
湿陷性黄土可分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土，浸水后需在一定附加压力作用下才发生湿陷的黄土称为非自重湿陷性黄土；在饱和自重压力作用下即产生湿陷的称为自重湿陷性黄土，其危害性远较非自重湿陷性黄土严重。
1.1湿陷性黄土的主要物性指标（1）矿物成分和颗粒组成。
湿陷性黄土的矿物成分以石英为主，其含量为60%～70%，其次为长石和云母，约占10%～20%，碳酸盐含量为10%～30%，对黄土湿陷性起主要作用的是细散粘粒的矿物成分和比例。
湿陷性黄土的颗粒成分以粉粒（0.005～0.05mm）为主，约占50%～70%，其次为砂粒（>0.05mm ），约占10%～30%，粘粒含量为8%～26%。
（2）天然容重和孔隙比。
湿陷性黄土的天然容重一般为13.5～19.0 kN/m3，干密度为11～16kN/m3，当干密度超过15kN/m3 时，湿陷性基本消失。
孔隙比是衡量湿陷性黄土密实度的主要指标，一般在0.9～1.1之间，当黄土的孔隙比小于0.9 时，湿陷性明显减弱。
（3）含水量和饱和度。
湿陷性黄土的天然含水量为10%～20%，主要受地形、降水量和地下水位的影响，在塬、梁、峁表层的黄土含水量较低，一般在8%～12%，河谷阶地较高，可达18%～20%，当黄土含水量超过23% 时，湿陷性基本消失，压缩性增加。
湿陷性黄土的饱和度大多为40%～50%，当饱和度超过80%时称为饱和黄土，湿陷性消失，成为高压缩性的软土。
湿陷性黄土的液限一般为22%～32%，塑限在12%～20%之间，液性指数接近于0，甚至小于0。
高速公路黄土边坡设计中应注意的几个问题
结论
稳定性分析
在黄土边坡设计中，必须进行充分 的稳定性分析，以确定边坡的稳定 性和安全系数。
排水设计
黄土边坡的排水设计是至关重要的 ，因为黄土具有较好的透水性。
坡面防护
黄土边坡容易受到水流的冲刷和侵 蚀，因此需要进行坡面防护设计。
施工工艺
在施工过程中，需要采取合理的施 工工艺，以确保边坡的稳定性和安 全性。
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高速公路黄土边坡设计中应 注意的几个问题
2023-10-30
目录
• 黄土的工程性质 • 黄土边坡设计 • 设计中应注意的问题 • 工程实例 • 结论与展望
01
黄土的工程性质
黄土的物理性质
01 02
颗粒组成
黄土主要由粉粒（粒径0.05～0.005毫米）、砂粒（粒径0.05～2毫米 ）和砾粒（粒径2～64毫米）组成，各粒组含量百分比是划分黄土工 程性质的主要指标。
展望
进一步研究
政策支持
对于高速公路黄土边坡设计，仍需进行更深 入的研究，包括新型防护措施、新材料和新 工艺等。
政府应加大对高速公路黄土边坡设计的政策 支持，包括资金支持、技术指导和人才培养 等。
技术创新
人才培养
鼓励企业进行技术创新，开发更高效、更环 保、更经济的黄土边坡设计方法。
加强人才培养力度，培养更多的黄土边坡设 计专业人才，以满足高速公路建设的需要。
压缩性
黄土具有较高的压缩性， 其压缩系数a1-2通常在 0.1～0.3 MPa^-1之间。
抗滑稳定性
黄土的抗滑稳定性是边坡 设计中需要考虑的重要因 素，特别是对于高陡边坡 。
黄土的工程分类
根据颗粒组成分类
黄土可分为粗粒黄土和细粒黄土。
黄土的名词解释
黄土的名词解释黄土是一种广泛分布于世界各地的特殊类型的土壤。
它在许多地区都起着重要作用，不仅对环境和生态系统具有巨大影响，而且对人类社会与经济发展也有着重大意义。
黄土的形成和特点使其成为值得研究和关注的重要课题。
一、黄土的形成黄土是由多种化学、物理和生物等因素共同作用下形成的特殊土壤类型。
其形成过程主要包括岩石分解、风积作用和水流沉积三个阶段。
1. 岩石分解：在形成黄土的地区，岩石经过长时间的风化、侵蚀和溶解等作用，逐渐破碎成颗粒状物质。
这些颗粒包括石英、长石、云母等矿物成分，它们在风与水的作用下逐渐颗粒变小。
2. 风积作用：黄土的形成往往与风力有密切关系。
强大的风力携带颗粒状物质在空中运动，并在风力减弱的地方沉积下来。
黄土通常形成在盆地、河谷、土丘等相对低洼的地方，风力能够较为容易地将颗粒物质沉积。
3. 水流沉积：除风力以外，水流也是黄土形成的重要因素之一。
当地下水流经过含有黏土颗粒的岩石地层时，黏土颗粒会在水流的冲刷下被搬运到其他地方，并在沉积过程中形成黄土。
二、黄土的特点黄土具有独特的化学、物理和生物特性，使其在土地利用和环境保护方面具有重要意义。
1. 化学特性：黄土含有丰富的矿物质成分，包括石英、长石、云母等。
这些矿物质不仅为黄土赋予了独特的黄色外观，还赋予了其优良的透水性和保水性。
2. 物理特性：黄土具有较强的吸水性和保水性，适度的透气性和排水性。
这使得黄土能够在干旱和湿润条件下保持土壤水分的稳定，并为植物生长提供良好的土壤环境。
3. 生物特性：黄土含有大量的有机物质和微生物，这对黄土的肥力和生态功能具有重要影响。
黄土中的有机物质可以提供植物所需的养分，促进植物生长。
同时，微生物在黄土中的存在也可以促进土壤的有机物分解和循环，维持土壤生态系统的平衡。
三、黄土的应用由于其独特的物理和化学特性，黄土在许多方面都有重要的应用和价值。
1. 农业利用：黄土是重要的农业土壤类型之一。
它的透水性和保水性使得黄土适合作为农作物的栽培土壤。
土力学与地基基础3解析及试题
二、黄土黄土是我国地域分布最广的一种特殊性土类，它是第四纪时期形成的一种特殊堆积物。
其主要特征为：颜色以黄为主，有灰黄、褐黄等；含有大量粉粒(0.075～0.005mm)，含量一般在55％以上；具有肉眼可见的大孔隙，孔隙比在1.0左右；富含碳酸盐类；无层理，垂直节理发育；具有湿陷性和易溶性、易冲刷性等，对工程建设有其特殊的危害性。
(一)黄土的湿陷性及其评价1．黄土湿陷的机理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。
【例题6】下列关于黄土的湿陷性强弱的叙述，不正确的是（）。
A．黄土中胶结物以难溶的碳酸钙为主，则湿陷性强；B．黄土中胶结物以石膏及易溶盐为主，则湿陷性强；C．黄土中粘粒含量越大则湿陷性越弱；D．含水量越小孔隙比越大湿陷性越强；答案：A2．黄土湿陷性评价黄土的湿陷性是根据湿陷性系数sδ大小作出评价的。
黄土路基
黄土地区路基1.黄土地区路基工程的特点黄土是指第四世纪以来在干旱和半干旱地区沉积的，以粉粒为主，富含钙质的粘性土，呈棕黄色、灰黄或黄褐色。
黄土覆盖世界大陆面积的12%左右，分布于温带沙漠外缘的半干旱地区、中纬度森林、荒漠草原地带，呈现断续分布。
中国黄土的分布面积，比世界上任何一个国家都大，而且黄土地形在中国发育得最为完善，规模也最为宏大。
中国西北的黄土高原是世界上规模最大的黄土高原；华北的黄土平原也是世界上规模最大的黄土平原。
中国黄土总面积达63．1万平方公里，占全国土地面积的6%。
黄土的工程特性：①、黄土的孔隙比一般为0.7~1.1，具有肉眼可见的大孔隙，并具有垂直节理，可保持天然垂直边坡；②、黄土的颗粒组成以粉粒为主，质地均匀，不含大于0.25mm颗粒；③、黄土含有10%~30%的碳酸钙，有的黄土中含有大量钙质结核；④、黄土天然含水率低，干燥时比较坚固，遇水容易崩解，剥蚀。
⑤、有些黄土具有湿陷性，受水浸湿后易溶盐的溶解破坏了土粒间的胶结作用，黏聚力减弱，在自重或外荷载作用下产生湿陷性沉陷。
⑥、黄土土质依据土的塑性指标进行分类。
当塑性指数不大于10时，应定为砂质黄土；当塑性指数大于10时，应定为黏性黄土。
黄土的时代及其工程性质由于黄土特有的性质和黄土类型复杂，黄土地区的路基工程具有以下特点：（1）黄土地貌有真独特的形态、形成所谓塬、梁、岇的地貌景观。
由于冲沟发育。
黄土地区山高谷深。
因此，黄土地区路基多高填深挖，工程数量浩大。
（2）黄土路堑边坡容易产生变形。
常见的变形有剥落、冲蚀、溜坍和崩塌，所以恰当的根据工点黄土类型和特性选择路堑边坡形式及边坡坡度是防止发生上述变形关键。
（3）黄土高路堤容易产生下沉，这一方面是由于黄土湿陷性造成的，另一方面也是由于黄土天然含水量小，难以达到要求的压实密度的缘故。
（4）黄土路堤边坡在雨水作用下容易产生冲蚀。
（5）由于黄土具有垂直节理、多孔隙及丰富的易溶盐，使黄土产生陷穴。
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
湿陷性黄土工程特性及地基处理措施
黄土的特性
1、黄土湿陷性判别
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；
s
hp hp h0
•
hp‵-上述加压稳定后的 土样，在浸水作用下，下 沉稳定后的高度； h0土样的原始高度；
δ s-黄土湿陷系数．
•
•
相对湿陷性因数δ
• • • • δ s<0.02 0.02≤δ s≤0.03 0.03<δ s≤0.07 δ s>0.07
s
非湿陷性黄土
轻微湿陷性黄土 中等湿陷性黄土
强湿陷性黄土
2、湿陷性的类型
• 自重湿陷量的判别 公 式：
式中： hz-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； hz’-上述加压稳定后 的土样，在浸水作用下， 下沉稳定后的高度； H0-土样的原始高度； δ zs-自重湿陷系数．
hz h湿陷性黄土地基的湿陷等级，应根据湿陷量的计算 值和自重湿陷量的计算值等因素，按表4.4.7判定
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黄土湿陷性的不同决定了黄土本身的特 性也不同，因此，具体分析，综合评价， 科学研究，对于黄土湿陷性的研究和评价 具有有更大的地学价值。
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二、黄土的一般特性：
• （1） 黄土一般为褐黄色或灰黄色；
• （2） 结构比较疏松，孔隙多；
• （3） 粒度成分以粉粒为主； • （4） 黄土的矿物成分，粗粒以石英，长石 为 主，还有方解石，白云石；细粒组的主要矿物成 分为粘土矿物，粘土矿物对黄土湿陷性有显著影 响。
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三、黄土湿陷性
是黄土的一种特殊的工程地质性质。 黄土具有在自重或外部荷重下，受水浸湿 后结构迅速破坏发生突然下沉的性质。
黄土地区古土壤工程特性研究
黄土地区古土壤工程特性研究黄土地区古土壤工程特性研究引言：黄土地区位于我国中西部地区，由于该地区独特的地质背景和土壤特性，使得该地区的古土壤工程特性具有一定的研究价值。
在建筑工程、公路、铁路等基础设施的规划和设计中，对古土壤工程特性的深入研究，有助于提高工程建设的质量并降低工程风险。
一、黄土地区的地质背景黄土地区是在长期地质作用下形成的现代陆相沉积层，主要由黄土、黏土和砂状黄土等组成。
该地区的黄土层通常非常厚，通过年代地层划分可分为全新世、更新世、上新世等不同地质时期。
这些地层具有明显的层理分明，层间土质差异明显，对古土壤工程特性的研究提供了丰富的实验材料。
二、黄土地区古土壤工程特性1. 物理性质黄土地区古土壤的物理性质主要包括容重、疏松度、含水率、孔隙度等。
由于土壤颗粒形状规则，黄土的孔隙度较小，容重较大，使得古土壤工程中的土壤渗透性能较差。
2. 力学性质古土壤在抗剪强度和变形特性方面表现出明显的非线性行为。
由于黄土地区的土壤颗粒粒径差异较大，颗粒间的协调性较差，使得土壤的内摩擦角较小，剪切强度不高。
此外，黄土地区古土壤在湿润的环境下会发生一定的胀缩变形，对工程建设会产生一定的影响。
3. 液性质古土壤的持水性和渗透性较差，容易形成积水，造成地下水位的持续上升。
另外，黄土地区的古土壤在湿润的环境中容易发生溶解变形，使得土壤的物理和力学性质发生改变。
三、研究意义与展望黄土地区古土壤工程特性的研究对于工程建设和环境保护具有重要的意义。
1. 在黄土地区的基础设施建设中，了解古土壤的工程特性可以帮助工程师更好地规划和设计工程，减少工程施工中的风险和损失。
2. 黄土地区的地下水资源丰富，但由于古土壤的不透水性质，地下水的开采与环境保护之间存在冲突。
研究古土壤的持水性和渗透性可以为地下水资源开发和保护提供科学依据。
3. 黄土地区古土壤的胀缩性使得其在干湿交替的环境下容易发生变形和破坏，导致工程结构的稳定性受到威胁。
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为5～15m。挤密法是指用沉管、冲击、夯扩、爆破 等方法成孔, 然后用填料, 如素土、灰土必要时用 水泥分层回填夯实的一种地基处理方法。这种方法 施工简便, 是一种效果好较经济的方法。
土薄层。该场地的湿陷性土层下限深度大于 30 m， 湿陷系数δs = 0.003～0.114，自重湿陷系数δzs = 0.003～0.085，自重湿陷量������������������ = 23.10～172.51 cm， 总湿陷量������������ = 52.2～213.8 cm， 为自重湿 陷性黄土场地，湿陷等级一般为IV 级。 根据上述提到的湿陷性黄土地基处理的方法 分析可得： (1) 全部消除基础以下黄土层湿陷性，这对 于湿陷性黄土土层厚度在15 m 以内时容易达到， 其常用方法有垫层法(处理深度1～3 m)、 强夯法(处 理深度3～12 m)、挤密法(处理深度5～15 m)。上 述案例湿陷性黄土厚度达30m，要完全消除黄土层 的湿陷性，显然常用黄土层地基处理方法均不能达 到要求。 （2）黄土浸水后，集粒粘结物的软化、溶解 及颗粒之间连接的软化、破坏, 使之削弱了土颗粒 连接的总强度, 使黄土颗粒分散化, 并在土中剪 应力的作用下, 滑落到土体中的大、中孔隙内, 使 土体结构急速崩溃, 造成湿陷。对此地基可以做预 浸水处理，降低深层黄土孔隙率，使得其消除湿陷 性。预浸水处理要求有足够的工期（整个过程持续 一年左右），足够的水源，且会对周围的建筑产生 较大的影响。在工程允许的情况下，可以做预浸水 处理，预浸水法只能处理6m以下的湿陷性黄土。浅 层湿陷性黄土可以采用垫层法、强夯法等地基处理 方法。 （3）此工程也可以考虑DDC法（孔内深层强夯 法）。由于黄土在干燥的情况下，其强度比较高， 因此为了达到强夯效果，可以采用增湿法。增湿法 要先进性钻孔， 控制水压来达到增湿的效果。 然后， 进行孔内深层强夯法。通过两种复合的方法能有效 的消除黄土的湿陷性，该方法所需工期较短，处理 效果显著。
5.6 DDC桩法（孔内深层强夯工法）
在加固地基时，采用强夯重锤对孔内填料以高 压强动能强夯，使地基土受到很高的预压应力，处 理后的地基浸水或加载都不会产生明显的压缩变 形， 复合地基承载比原天然地基可提高 3 倍～9 倍。 最大处理深度可达 30m， 桩体直径可达 0.6m～2.5m。 而且桩间土也受很大侧向挤压力，同样也被挤密加 固。桩周土被挤密形成了强制挤密区、挤密区以及 挤密影响区、复合地基的整体刚度均匀，这是一般 柔性桩加固地基难以取得的效果。
否
无
无
轻微
较大
无
中等或强烈
小
有
强烈
较小
有
第卷第 期华 南 理 工大学学报（自 然 科 学版） 年月 Journal of South China University of Technology
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照片l 黄上；照片5
支架接触, 架空孔隙, 支架大孔结构中更新世旱期黄上； 照片2 三角状石英颗粒, 表面有直形槽沟。晚更新世黄上；照片6
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湿陷性黄土一般性质综述
颗粒成分 黄土在我国分布面积相当的广泛， 一般颜色以黄色、 褐黄色为主， 有时呈灰黄、 黄褐、 棕黄色。颗粒组成以粉粒(0.075~0.005mm)为主， 含量 52~72%，粒径大于 0.25mm 的较少。我国的黄 土粒度成分自西北向东南，细粘土颗粒逐渐增多， 较粗颗粒逐渐减少，黄土的不均匀系数 Cu 的平均 值在 6~12 之间。 颗粒特征 结构基本单元一般由原始矿物颗粒 和集合体组成，集合体包括一般的集粒和凝块两种： 集粒包括带棱角或磨圆的粗颗粒、粘粒、微细碳酸 盐胶结而成的集粒；凝块是由于集粒的碳酸钙被淋 湿，集粒变软而成。
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黄土的湿陷机理
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收稿日期：yyyy-mm-dd 基金项目：项目名称（编号） 作者简介：王飞阳（1990-） ，男，在校硕士生，主要从事岩土工程研究.E-mail:wangfyhaohao@
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第卷第 期华 南 理 工大学学报（自 然 科 学版） 年月 Journal of South China University of Technology
1 引言
黄土作为一种多孔隙、弱胶结的第四纪沉积物。 而黄土的湿陷性主要是有黄土所具有的架空孔隙 （主要为中孔隙）结构决定的，黄土的微观结构决 定着黄土的渗透性和各种工程地质性质。其失效形 式主要有黄土地基湿陷、液化和震陷，黄土边坡的 崩塌、坍塌、滑坡、坡面冲刷等。
3.1 湿陷性黄土的结构性
从力学性质来考虑, 湿陷性黄土的特性突出地表 现在它的结构性、欠压密性和湿陷性三个方面。黄 土的结构性是描述土物理本质中比粒度、密度、湿 度更为重要的一个侧面, 它是指黄土的骨架颗粒 成份、形态、排列方式、孔隙特征、胶结物种类以 及胶结程度等对黄土的工程性质的影响。由电镜分 析可知, 组成原状黄土颗粒的成份主要是单个的 粉粒和由粘胶微细碎屑胶结成的集粒. 除此之外, 还有少数片状和棒状颗粒, 这些单个的颗粒和集 粒一般是颗粒间点接触, 但也有少数的面胶结接 触方式。黄土中的孔隙包括根洞、虫孔、裂隙之类 的大孔隙；骨架颗粒相互支架构成的中孔隙, 以及 粘粒间的孔隙, 和存在于土体内起骨架作用的集 粒内的孔隙构成黄土中的微孔隙,黄土中颗粒的胶 结物一般为碳酸钙, 石膏为集粒内部的胶结物。黄 土的结构可视为一个由单粒、集粒或凝块等骨架单 元共同形成的空间结构体系。它的单元形态( 单粒 的矿物碎屑与集粒或凝块) 确定了力的传递性能 和土的变形性质, 它的连接方式( 点接触、面接触) 确定了土的结构强度, 它的排列方式( 大孔隙、架 空孔隙、粒间孔隙) 确定了土的稳定性。单粒点接 触、架空孔隙占优势的结构, 湿陷性大; 集粒或凝 块面接触、粒间孔隙占优势的结构, 缩试验、 现场静载荷试验、现场试坑浸水试验。 室内压缩试验主要用于测定黄土的湿陷系数、 自重湿陷系数和湿陷起始压力；现场静载荷试验可 测定黄土的湿陷性和湿陷起始压力，基于室内压缩 试验测定黄土的湿陷性比较简便而且课同时测定 不同深度的黄土湿陷性，所以仅规定现场测定湿陷 起始压力；现场试坑浸水试验主要用于确定自重湿 陷量的实测值，以判定场地湿陷类型。
第卷第 期华 南 理 工大学学报（自 然 科 学版） 年月 Journal of South China University of Technology
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湿陷性黄土地基处理方法及其在工程中的应用
王飞阳
（华南理工大学 土木与交通学院，广东省 广州市 510000 ） 摘要：许多常用的地基处理的方法用于湿陷性黄土的地基处理。基于对湿陷性黄土不同地基处理方法以及 工程案例的分析，对多种复合地基进行了探究。目前，多种复合地基应用于湿陷性黄土地基处理中区。这 里，主要探究了处理大厚湿陷性黄土复合地基处理方法，分别为预浸水法和强夯法复合地基、DDC 法（孔 内深层强夯工法）和增湿法复合地基。最后得出结：预浸水法施工工期长、对周围环境扰动大；DDC 法具 有工期短、对周围环境扰动小，能有效消除湿陷性。 关键词：湿陷性黄土；复合地基；DDC 法；增湿法；预浸水法 中图分类号：TU444 文献标识码：B
挤密桩是一种人工复合地基, 属于深层加固 地基的一种方法。它利用沉管的方法在地基中形成 桩孔, 通过在桩孔内填夯灰土、素土、粉煤灰、水 泥石灰等材料来挤密加固地基。该类桩可以以土治 土、就地取材、工期较短、费用较低, 对湿陷性黄 土可以消除浅层和深层部分或全部湿陷性。在我国 西北、华北地区应用广泛。灰土桩、土桩及石灰粉 煤灰桩适用于地下水位以上, 处理深度5~ 15 m, 黄土含水量介于14% ~ 23%的黄土地基或人工填土 地基。当以消除地基湿陷性为主要目的时, 宜采用 土桩; 当以消除湿陷性, 降低压缩性, 提高承载 力为主时, 宜采用灰土挤密桩。
5.4预浸水法
预浸水法是在建筑物修建前预先对湿陷性黄 土场地大面积浸水，使黄土在饱和自重压力作用下 产生湿陷和压密,以消除全部黄土湿陷性及深层黄 土的外荷湿陷性。上部仍具有外荷湿陷性的土层须 另作处理，如采用土垫层、重锤夯实等。预浸水法 一般适用于湿陷性黄土厚度大、湿陷性强烈的自重 湿陷
5.5挤密桩
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黄土湿陷性测定试验
表1 黄土湿陷判定标准 Table1 Criteria of loess collapsibility
湿陷系数
������������
湿陷程度
湿陷起始应力
自重湿陷性
������������ < 0.015 ������. ������������������ ≤ ������������ ≤ ������. ������������ ������. ������������ < ������������ ≤ ������. ������������ ������������ > 0.07
合体分布在方解石中,中更新世晚期黄土；照片9
管状多水高岭石, 不规则分布在黄上孔隙周围，更新世旱期黄上 The microstructure of loess
5.2强夯法
该方法适用于地下水位以上, 饱和度小于等 于60% 的湿陷性黄土, 局部或整片处理, 可处理 的湿陷性黄土层的厚度为3～12m。强夯法亦称动力 固结法, 通过重锤的自由落下, 对土体进行强力 夯实, 以提高其强度, 降低其压缩性, 该法设备
镶嵌接触，粒间空隙, 镶嵌徽孔结构。晚更 颗粒分散分布, 凝块胶结结构。晚更新世 高岭石, 呈不规则片状集
新世黄土； 照片3囊包接触, 支架大孔半胶结结构。中更新世早期黄上；照片4 世晚期黄土；照片7
石英颗粒表面有机械作用形成的碟形坑，早更新
表面且阶梯状解理面和贝壳状断口的石英颗粒，中更新世早期黄土；照片8 图1 Fig.1 黄土的微观结构
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湿陷性黄土地基处理方法