甘肃地区湿陷性黄土湿陷性规律的试验研究
甘肃省湿陷性黄土路基施工技术分析
甘肃省湿陷性黄土路基施工技术分析作者：王红梅来源：《中国新技术新产品》2018年第04期摘要：道路是沟通各地的桥梁，当前我国加大了基础设施建设中的投入力度，通过建设连接各地的公路交通网络用以使得各地之间的联系更加紧密。
甘肃省作为“丝绸之路”上的重要省份同时也是国家“一带一路”战略实施中的重要一环，做好甘肃省的公路建设对于确保我国经济的发展有着极为重要的意义。
在公路的建设过程中路基建设是公路建设中的重要一环，同时也是公路建设质量的重要保证。
路基建设质量的好坏直接影响着公路的建设质量。
在甘肃省公路建设的过程中受甘肃省独特的黄土地质条件的限制，为做好甘肃省公路路基的施工应当结合湿陷性黄土地基的特点采用针对性的施工工艺来做好公路路基的施工，确保公路的施工质量。
关键词：湿陷性黄土；路基；施工工艺中图分类号：U418 文献标志码：A湿陷性黄土是甘肃省公路建设施工中所主要面临的土质类型，其广泛分布于我国的东北、西北以及华中地区，由于湿陷性黄土独特的土壤结构使得在这一土壤结构的条件下进行公路路基的施工会受到较大的影响。
在湿陷性黄土进行公路路基的施工中为确保公路路基的施工质量需要考虑到湿陷性黄土所引起的附加沉降问题，应当采取针对性的施工工艺来消除湿陷性黄土所带来的沉降危害，确保公路施工的施工质量。
1 湿陷性黄土条件下对公路路基施工质量所造成的影响湿陷性黄土形成的主要原因是由于土壤的土质较为松散，致使土壤在干旱少雨的季节里水分大量的蒸发，且水分的蒸发量要远高于这一季节中的降水量，土壤在土层压力的作用下加之受到水分的浸湿将会导致黄土产生湿陷。
同时黄土中的黏粒、胶状物以及土壤颗粒等都会对黄土的性质产生较为严重的影响。
同时土壤中的盐类含量也是影响黄土湿陷性的一个重要的因素。
黄土的湿陷性与黄土中的易溶盐的含量成正比，当黄土中的易溶盐含量比例较高时将导致黄土发生沉陷的概率大增。
而当黄土中的易溶盐比例较低时则会滞后黄土的湿陷。
兰州彭家坪大厚度黄土场地湿陷性评价与基础选型探讨
处理厂： 一期 ２ ×１ ０ ｔ ／ ｄ 污水处理设施、 二期 ２ ×１ ０ ｔ ／ ｄ 再生 水处理 设施 、 三期 ２ ×１ ０ ｔ ／ ｄ 污水 处 理设 施 。拟 建 建（ 构） 筑 物主要 分 ２ 类： 一类 为体形 规则 、 体量较 大 、 荷 载较小的半埋式池类构筑物 ， 一般采用整体式钢筋混凝 土 结构 ； 另一类 为体 量小 、 荷 载 轻 的 附属 生 产建 筑 物 和 辅 助生 活建筑 物 ， 多 采用框 架结构 。一 般基底 荷载设 计 值 为８ ０ ～１ ８ ０ ｋ Ｐ ａ ； 除 粗 格 栅 及 提 升 泵 房 基 础 埋 深 为 １ ０ ． ０ ｍ外 ， 其余 建 （ 构） 筑 物基础埋 深 均不大 于 ５ ． Ｏ ｍ。 上述 ２个工程 场地 均 位 于 兰州 市 七里 河 区彭 家坪 经 济开发 区 内 ， 相距 ７ ｋ ｎ； ｉ 地貌 单 元均 属 黄 河南 岸 四级 阶地 中后缘 黄土 坪 ， 地 基 土构 成 具 有一 定 的相 似性 ， 代
１ ２ ０ ０ ｋ Ｐａ ） 。
形， 长约 ２ ８ ０ ｍ， 宽约 １ ９ ５ ～２ ８ ０ ｍ； 现 状 地 面 高 程 介 于 １ ６ ０ ６ ． ５ ￣１ ６ １ ４ ． １ ｍ。该工程 为一 综合 住宅 小 区 ， 拟建 建
筑 物包 括 １ ６栋 ２ ５ 层 住宅 楼 、 １ 栋 ４层综合 楼 、 ３ 栋 １ 层
州新区等外围发展 。这些工程为兰州地 区勘察设计行 业 带来 机遇 的 同时 ， 也 带来 了地 基评 价 、 基 础 选 型等 诸 多值得 思考 的问题 。就高 阶地 而言 ， 由于上 部湿 陷性黄 土和 下部非 湿陷性 黄土 的厚度 都很 大 ， 一般 卵石 持力层 深度 在三 四十米 以上 。单 层 和 多层 建 筑 采用 卵石持 力 层 的超长状 基础很 不经 济 ， 需 要勘察 广泛 调查 场地环境 地质 水文 条件 ， 深入 研究 各层 地 基 土 的湿 陷性 、 压 缩 性 等工 程性 质 ， 提 供高 质量 的工 程地 质 勘察 成 果 ， 准 确 详 细 地进行 工程 地质评 价 ， 提 出安全 、 经济 、 技术 合理可 行 的地基基 础方 案建议 。 本 文 以我 院近 年来 承 担 的高 阶地 ２个 典 型 工程 为 例， 就 兰州 市彭家 坪大 厚度 黄 土 场 地湿 陷性 评价 、 地 基 处理 及基础 选型进 行 简单 探 讨 ， 抛 砖 引玉 ， 供 勘 察设 计 同行 思考 。
甘肃兰州地区湿陷性黄土地质隧道施工技术管理
浅议甘肃兰州地区湿陷性黄土地质隧道施工技术与管理摘要：文章结合甘肃兰州地区湿陷性黄土地质的特点，探讨了可以消除黄土湿陷性的隧道施工技术，同时提出了安全风险防范的措施。
关键字：湿陷性黄土；隧道；施工技术兰州市大约90%以上的土地为黄土地质，其中自重湿陷性黄土分布极广，并且地基湿陷等级高，湿陷性敏感。
在湿陷性黄土地区修建大断面黄土隧道难度十分大，如果技术不够成熟，施工时考虑欠周全，施工中随时可能坍塌[1]。
湿陷性黄土隧道施工具有两个特点，一是地基的处理，二是拱顶沉降的处理。
所以采用科学、合理的方法，消除上述两点隐患，对湿陷性黄土隧道施工意义重大。
作者以兰州市南山路石板沟隧道为例略谈湿陷性黄土地质隧道施工技术与安全管理。
一、工程概述石板沟隧道位于南山路西向10km处，分左右线，两线间距40-54m，为双向行驶分离式双车道隧道。
隧道净空为9.25m，限高5.0m，最大开挖跨度11.9m，最大开挖厚度10.25m，左线长度360m，右线长度393m。
隧道按新奥法设计施工，衬砌设计为曲墙复合式衬砌。
该隧道基线zk34+770-zk34+835计65m，右线yk34+750-yk34+870计120m，处于湿陷性黄上地段，隧道口设计标高以下尚有30余米黄土。
隧道开挖时有可能出现塌陷，洞身基础可能出现湿陷现象，因而在施工中搞好防排水及基础加固是顺利施工的关键。
二、施工方案的确定1、黄土的特点。
黄土颜色为黄红色，孔隙较多，颗粒松散，颗粒含量高，它的易溶盐含量大，尤其是碳酸盐。
由于它的结构比较特殊，在浸水状况下，具有一定的强度和抗压缩性，在失去支撑作用后，土体将快速崩解、湿陷[2]。
根据这个特点，在湿陷性黄土上建造隧道时，第一要务就是做好排水工作，尽可能使黄土的含水量减少，以保证建筑物的安全。
2、施工方案的确定。
明确了湿陷性黄土的特点，就必须找一种既安全又快速的施工方法，才能保证工程安全顺利的进行，才能保证工程的质量。
兰州地区湿陷性黄土工程特性综合评价与地基处理试验研究介绍PPT课件
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1.0m桩间距区载荷试验结果
试点 编号
fh01
fh02 （浸水）
fh03 （浸水）
极限荷载 /kPa
3
• 大型火力发电厂主要建构筑物均为乙类建筑，都应进行地基变形计算，且地基变形计算值不应大于地基变 形允许值。
• 当地基承载力不能满足上部结构的需求，会导致地基失稳，使建筑物出现局部或整体破坏；地基变形过大 或发生不均匀沉降，会导致建筑物产生倾斜、开裂或局部破坏，影响建设工程的正常使用。
4
2 湿陷性黄土区的发电厂建筑物分类
• 坑内浅标点现场实测黄土湿陷量与室内土样试验结果（未考虑地区土质差异系数）见下表，其中室内试验 数据根据施工图勘察结果，选择靠近试验区的J326、J328和J344号探井土样结果，现场浸水试验选择 Q29和Q30两个浅标结果。
10
11
现场实测黄土湿陷量与室内土样试验结果
现场实测湿陷 量/mm
室内试验结果 /mm
a3试桩在无荷载条件下浸水浸水随着时间的延长因黄土的自重湿陷所引起的对桩身的下拉力负摩擦力逐渐显现出来3m以上表现出对桩身的正摩擦力3m以下表现出对桩身的负摩擦力在28天后桩身截面175m处达2000kna2试桩在桩顶恒载5000kn下浸水最大负摩擦力比桩顶无荷载情况略小截面上移至15m左右随浸水时间的增加及桩身负摩擦力的影响桩顶累计沉降为1257mm
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• 现场浸水历时21天，总耗水量约2400吨。停水后连续观测32天，最后5d的平均湿陷沉降量基本小于 1mm/d，试验终止。
湿陷性黄土分布的分析
湿陷性黄土分布的分析3.1 研究区黄土的工程地质特征为研究湿陷性黄土在陇东地区的分布，在陇东地区黄土塬、梁、峁以及河谷阶地上选取具有代表性的试样60个(图3-1)。
统计每个采样点所处的地貌单元类型，并分析其工程地质特征(表1)，为研究湿陷性黄土的分布规律做铺垫。
图3-1 取样位置表1 陇东地区试样点特征3.2 影响因素的定量分析孔隙比、天然含水量和液、塑限是影响黄土湿陷性的重要因素，而湿陷性系数δs又是判定黄土湿陷性的重要指标。
因此，测定试样的孔隙比、天然含水量液、塑限和湿陷性系数δs至关重要。
分别做试样的孔隙比、天然含水量和室内压缩性试验，每组试样分三份做平行试验取其平均值，得出每组试样的孔隙比、天然含水量和湿陷性系数δs。
表2 试样试验结果结合上述试验得出的基本数据，可以发现一定的规律。
陇东地区地貌单元主要有黄土塬、黄土梁、黄土峁和河流谷地。
黄土塬在河道川以南，黄土梁和黄土峁在河道川以北，在黄土塬发育有2m后的全新世黄土。
马兰黄土深度大约为12m，马兰黄土下伏约为5m厚的古土壤。
黄土梁和黄土峁区具有5m厚的全新世黄土，古土壤的深度和厚度变化很大，最深能有15m。
黄土塬区孔隙较为发育，孔隙比较大，塬面完整处天然含水量较多，液、塑限比较高，湿陷性系数较大，黄土梁、峁区空隙比很大，天然含水量较少，湿陷性也较小，河谷阶地上天然含水量很高，孔隙比较小，，湿陷性系数偏大。
而这些湿陷性系数的大小分布规律主要是受土的含水量和孔隙比指标的影响。
3.1.1 天然含水量黄土的湿陷性随着天然含水量的增高而降低。
天然含水量的大小与降水量、入渗量、蒸发量和地下水位有关。
陇东地区降水量少，而且降水集中，入渗量少，黄土含水量少，但雨季含水量增加，黄土的湿陷性减弱。
黄土的孔隙比越大，黄土的湿陷性就越强，在黄土骨架中的颗粒之间，形成的大量孔隙，对黄土的湿陷性有着严重的影响。
黄土的含水量与区域地形地貌、降雨量和黄土颗粒成分有关。
兰州湿陷性黄土的土壤水分特征曲线模型及其预测研究
兰州湿陷性黄土的土壤水分特征曲线模型及其预测研究兰州湿陷性黄土的土壤水分特征曲线模型及其预测研究摘要：兰州地区是黄土高原的典型代表，其中湿陷性黄土被广泛应用于道路、堤坝等工程建设中。
而黄土的水分特征曲线对于水文学、土木工程等领域有着重要的研究价值。
本文通过实验室采集兰州湿陷性黄土样品，并利用常用的土壤水分特征曲线实验方法进行研究，建立了兰州湿陷性黄土的土壤水分特征曲线模型，并探讨了其在水文学预测中的应用。
1. 引言兰州地区位于黄土高原的东部，其典型的兰州湿陷性黄土被广泛应用于道路、堤坝等工程建设中。
黄土的水分特征曲线是表示土壤水分变化规律的重要指标，对于水文学、土木工程等领域的研究和预测具有重要意义。
2. 实验方法为了研究兰州湿陷性黄土的土壤水分特征曲线，我们在实验室采集了来自兰州地区的湿陷性黄土样品。
首先对样品进行表观密度、容重、孔隙度等基本性质的测试。
然后采用成对压缩法和砂法，进行土壤水分特征曲线实验，并测量水分含量和毛细吸力。
3. 结果与讨论通过实验数据的分析，我们得到了兰州湿陷性黄土的土壤水分特征曲线，并建立了相应的数学模型。
曲线的形状与其他地区的黄土相似，表现出三段式曲线特征，即初始下降段、减缓趋于平坦段和急剧上升段。
我们发现，黄土的孔隙度与曲线形状密切相关，孔隙度越大，曲线越平坦。
4. 模型的应用与预测建立的兰州湿陷性黄土土壤水分特征曲线模型可以应用于水文学预测中，例如对于黄土路基的渗透性和稳定性分析。
在道路工程中，通过模型可以预测路基黄土的渗透系数和孔隙水压力分布，减少水分对路基的损害，提高路基的可靠性。
5. 研究的局限性与展望本研究基于实验室采集的样品进行研究，样品的数量有限，可能存在一定的局限性。
未来的研究可以结合野外实测数据，进一步完善模型，提高预测的准确性。
此外，对于黄土的力学性质、水文特性等方面的研究也是值得进一步深入探讨的方向。
结论：本研究通过实验室采集兰州湿陷性黄土样品，建立了其土壤水分特征曲线模型，并探讨了其在水文学预测中的应用。
会宁县中川乡调蓄水池工程湿陷性黄土地基处理方法探讨
会宁县中川乡调蓄水池工程湿陷性黄土地基处理方法探讨随着中国经济的快速发展，农村地区的水利设施建设也日益受到重视。
作为甘肃省陇东地区一个重要的农业县，会宁县中川乡的水利设施建设一直是当地政府和农民关注的焦点。
调蓄水池工程是解决当地农田水利灌溉问题的重要举措之一。
由于该地区地质条件复杂，土壤湿陷性黄土地基处理成为建设调蓄水池工程的关键问题。
本文将围绕会宁县中川乡调蓄水池工程中湿陷性黄土地基的处理方法进行探讨，并提出一些解决方案和建议。
一、湿陷性黄土地基的特点会宁县中川乡地处黄土高原，地势较为平缓，土壤主要为湿陷性黄土。
湿陷性黄土是一种特殊的土壤类型，其主要特点是受水分变化的影响较大，易发生沉陷和侧向位移。
在降雨季节，土壤吸水膨胀，容易发生沉陷变形；而在干燥季节，土壤失水收缩，容易发生龟裂和位移。
这种土壤的特性给调蓄水池工程的地基处理带来了挑战。
1. 土壤改良：土壤改良是处理湿陷性黄土地基的常用方法之一。
通过添加适量的石灰、水泥、煤渣等材料，改善土壤的物理性质和工程性能，提高土壤的抗湿陷能力和承载力。
在调蓄水池工程中，可以采用适量的石灰和水泥进行土壤改良，提高土壤的稳定性和抗湿陷能力。
2. 增加排水设施：在处理湿陷性黄土地基时，增加排水设施也是一种重要的方法。
通过设置排水沟、排水管道等设施，及时将地下水和地表水排除，减轻土壤的湿陷变形，提高地基的稳定性。
在调蓄水池工程中，应当合理设计和设置排水设施，保证工程地基的排水畅通。
三、建设调蓄水池工程的建议1. 地质勘察：在建设调蓄水池工程前，应当进行详细的地质勘察和地基工程勘察，了解当地地质条件和土壤特性，为后续的地基处理提供依据和参考。
2. 合理设计：在设计调蓄水池工程时，应当充分考虑当地的地质条件和土壤特性，合理设计工程结构，采用适当的地基处理方法，确保工程的安全和稳定。
3. 加强监测：在施工过程中，应当加强对地基处理效果的监测和评估，确保地基处理的有效性和稳定性。
甘肃引洮一期工程暗渠湿陷性黄土地基处理技术探讨
成 孔 区段 划分 主要 根 据 工 作 效 率 、 机械操作情 况， 以 最 大 限度 的提 高设 备效 率 为原则 ， 将 当天 能够 完 成桩 体 回填 的 区段 长度做 为 一个 或二个 控制 区段 ， 一般 为 ５— ２ ０ ｍ。 桩孔 夯填 采用 灰土 夯 实机 经 实 验 后进 行 分 层夯 实 ， 每 次
部 干旱 地 区定 西市 一 带 ， 解决渭源县 、 临洮县 、 安定 区、 陇 西
２ 基 础处 理 设计 及 施 工
２ ． １ 一 般 性 湿 陷 性 黄 土 基 础 处 理
水 泥 土挤 密桩设 计 采用 直 径 ２ ０ ｅ ｍ， 桩间距 ４ ０ ｃ ｍ（ 中心 距） 、 桩基 深度 为 ４—５ ｍ呈 梅花 状 布置 ， 水 泥 土桩 比例 为 ２： ８
地 基 土存在 湿 陷变形 和 承载 力不 足问 题 。
回填 厚度 控制 在 １ ５～ ２ ０ ｃ ｍ问 。为 便 于人 工 回填操 作 ， 按 照 “ 三 锨二 锤 ” 法操 作 。即 回填 三锨 ２： ８水 泥 土后 ， 灰 土夯 实 机
锤 击 二次 ， 再 回填三锨 ２ ： ８水 泥土 ， 如此循 环往 复 。
图 １ 暗 渠 基 础 处 理 横 断 面 图 孔 问距 一 般控 制在 １ ． ５— ２ ｍ间 。
引洮下 段工 程 暗渠工 程大 部分 地质 条件 主要 为第 四系松
散 堆积 物 ， 多 为粉 质壤 土 ， 结 构疏 松 ， 具 有 中强 湿 陷性 和 弱 透 水 性 。暗渠 基础 多为 ａ ｌ —ｐ ｌ Ｑ 黄 土状 粉质 壤土 ， 局部 地段 为
挤 密桩 方案 对 暗渠 基础进 行处 理 。
１ 工 程 概 况
引 洮供 水一 期工 程 位 于甘 肃 省 中部 ， 水 源 为位 于甘 肃 省 卓 尼县境 内的 洮 河 九甸 峡 水 利枢 纽 。总 干渠 自九甸 峡 枢 纽 水 库右 岸取水 ， 设计 引水 流量 ３ ２ ｍ ／ ｓ ， 加大 流量 ３ ６ ｍ ／ ｓ ， 设 计 年调 水量 ５ ． ５亿 ｍ ， 总控 制灌 溉 面积 １ ９万亩 ， 为大（ ２ ） 型 工程， 主 要建 筑物 为 Ⅱ等 工 程 ， 从 洮 河 流 域 调 水 至 甘 肃 省 中
甘肃湿陷性黄土公路工程地质分区研究
第１９卷第２期２０２１年４月水利与建筑工程学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶｏｌ．１９Ｎｏ．２Ａｐｒ．，２０２１ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－１１４４．２０２１．０２．０１７收稿日期：２０２０ １０ ２４ 修稿日期：２０２０ １１ １７基金项目：甘肃省科技重大专项“甘肃省湿陷性黄土地区公路修筑成套技术研究”（１３０２ＧＫＤＡ００９）作者简介：赵天宇（１９８５—），男，博士，正高级工程师，注册土木工程师（岩土），主要从事公路工程勘察与岩土工程测试研究工作。
Ｅ ｍａｉｌ：ｚｈａｏｔｙ０７＠ｌｚｕ．ｅｄｕ．ｃｎ甘肃湿陷性黄土公路工程地质分区研究赵天宇１，王伟锋１，陈 伟２，李论基１，安 亮１（１．甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司，甘肃兰州７３００３０；２．山西农业大学城乡建设学院，山西太谷０３０８０１）摘 要：以甘肃黄土地区１７条高速公路工程的调查、勘探与测试资料为基础，从湿陷性黄土的分区地貌特征、物理组成、湿陷特性、力学性能等方面，分析工程沿线湿陷性黄土的区域变化规律，并针对公路线性工程及其构筑物的特点，提出了甘肃省湿陷性黄土工程地质分区原则、方法及指标体系。
依据三级分区指标体系，将甘肃省湿陷性黄土划分为四个一级分区，九个二级分区和十个三级分区，得到甘肃省湿陷性黄土工程地质分区图，并分析不同工程地质分区内黄土的地貌特征、土层厚度、湿陷性能及其对公路工程建设的影响，为甘肃省黄土地区公路建设提供了基础研究资料。
关键词：甘肃公路；黄土湿陷性；工程地质分区；分区指标中图分类号：ＴＵ４３２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—１１４４（２０２１）０２—００９４—０７ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＺｏｎｉｎｇｏｆＣｏｌｌａｐｓｉｂｌｅＬｏｅｓｓＨｉｇｈｗａｙｉｎＧａｎｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅＺＨＡＯＴｉａｎｙｕ１，ＷＡＮＧＷｅｉｆｅｎｇ１，ＣＨＥＮＷｅｉ２，ＬＩＬｕｎｊｉ１，ＡＮＬｉａｎｇ１（１．ＧａｎｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＰｌａｎｎｉｎｇ，Ｓｕｒｖｅｙ＆ＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｌａｎｚｈｏｕ，Ｇａｎｓｕ７３００３０，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＵｒｂａｎａｎｄＲｕｒａｌＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＳｈａｎｘｉＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔａｉｇｕ，Ｓｈａｎｘｉ０３０８０１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｕｒｖｅｙ，ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄｔｅｓｔｄａｔａｏｆ１７ｈｉｇｈｗａｙｐｒｏｊｅｃｔｓｉｎｌｏｅｓｓｒｅｇｉｏｎｏｆＧａｎｓｕｐｒｏｖｉｎｃｅ，ｔｈｅｒｅｇｉｏｎａｌｖａｒｉａｔｉｏｎｒｕｌｅｓｏｆｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅｌｏｅｓｓａｌｏｎｇｔｈｅｐｒｏｊｅｃｔｈａｖｅｂｅｅｎａｎａｌｙｚｅｄｆｒｏｍｔｈｅａｓｐｅｃｔｓｏｆｓｕｂｒｅｇｉｏｎａｌｇｅｏｍｏｒ ｐｈｏｌｏｇｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｐｈｙｓｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅｌｏ ｅｓｓ．Ａｆｔｅｒｔｈａｔ，ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ，ｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｉｎｄｅｘｓｙｓｔｅｍｏｆｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｚｏｎｉｎｇｏｆｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅｌｏｅｓｓｉｎＧａｎｓｕｐｒｏｖｉｎｃｅａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｈｉｇｈｗａｙｌｉｎｅａｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄｉｔｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Ｉｎｔｈｅｔｈｒｅｅ－ｌｅｖｅｌｉｎｄｅｘｓｙｓｔｅｍｏｆｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｚｏｎｉｎｇｍａｐｏｆｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅｌｏｅｓｓｉｎＧａｎｓｕｐｒｏｖｉｎｃｅ，ｔｈｅｒｅａｒｅｆｏｕｒｌｅｖｅｌ－１ｚｏｎｅｓ，ｎｉｎｅｌｅｖｅｌ－２ｚｏｎｅｓａｎｄｔｅｎｌｅｖｅｌ－３ｚｏｎｅｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｈｅｍａｐ，ｔｈｅｔｏｐｏｇｒａｐｈｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｓｏｉｌｌａｙｅｒｔｈｉｃｋｎｅｓｓ，ｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｌｏｅｓｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｚｏｎｉｎｇａｎｄｉｔｓｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｈｉｇｈｗａｙｅｎｇｉ ｎｅｅｒｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｒｅｅｖａｌｕａｔｅｄ．Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｃｏｕｌｄｐｒｏｖｉｄｅｂａｓｉｃｒｅｓｅａｒｃｈｄａｔａｆｏｒｈｉｇｈｗａｙｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｎｌｏｅｓｓｒｅ ｇｉｏｎｏｆＧａｎｓｕｐｒｏｖｉｎｃｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｇａｎｓｕｈｉｇｈｗａｙ；ｃｏｌｌａｐｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｌｏｅｓｓ；ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｇｅｏｌｏｇｙｚｏｎｉｎｇ；ｚｏｎｉｎｇｉｎｄｅｘ 甘肃省黄土分布广泛，地质环境极为脆弱，各地区黄土的堆积时代、成生环境及分布厚度各不相同。
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 －
甘肃深厚湿陷性黄土场地地基处理
甘肃深厚湿陷性黄土场地地基处理甘肃深厚湿陷性黄土场地地基处理引言甘肃是中国西北地区的一个重要省份，其特殊的地理环境和气候条件使得黄土成为该地区主要的地基土。
然而，甘肃的黄土具有深厚湿陷性的特点，给基础工程的建设和稳定性带来了巨大挑战。
本文将探讨甘肃深厚湿陷性黄土场地地基处理的方法和技术。
一、湿陷性黄土的特点湿陷性黄土是指在水分条件改变下，黄土会发生明显的体积变化，导致工程地基沉降和变形的行为。
甘肃地区的湿陷性黄土主要受到以下几个因素的影响：1. 含水量变化：湿陷性黄土对水分敏感，吸水膨胀，排水缩胀，会引发地基的沉降和变形。
2. 季节变化：甘肃地区气候干燥，夏季降雨较多，黄土含水量增加，导致地基的湿陷问题更为严重。
3. 组成和结构：湿陷性黄土的颗粒粒径较小，组织松散，并且含有较多的无机胶结物质，导致其可塑性和黏性较高。
二、甘肃湿陷性黄土场地地基处理1. 降低含水量：在施工前，通过干燥处理和适当的水分控制，降低黄土的含水量，减小其吸水膨胀的能力。
2. 加固处理：为了增加黄土的稳定性和强度，可以采用加固处理方法，例如在地基中添加石灰、水泥等胶结材料，提高黄土的胶结能力。
3. 预压处理：通过在地基上进行预压，使黄土发生一定的固结，从而减小地基的沉降和变形。
4. 排水处理：由于湿陷性黄土对水分变化敏感，合理的排水系统可以降低地基的含水量，减少湿陷问题。
5. 地基改良：通过根据具体场地情况选择适当的地基改良方法，例如加入加筋材料、加厚地基等，提高地基的承载能力和稳定性。
三、案例分析以甘肃某市某工程项目为例，该项目选址在湿陷性黄土场地上，经过详细的地质勘察和工程设计，采取了综合处理措施：1. 通过灌浆法加固：在地基中设置灌浆桩，通过注入胶浆的方式增加黄土的胶结能力。
2. 施工前进行预压处理：采用预压桩进行地基预压，达到一定的固结效果。
3. 建设排水系统：在地基中设置排水系统，将地下水迅速排出，减小地基的含水量。
庆阳地区湿陷性黄土物理力学性质及湿陷性变化规律研究
第１ ５期
甘 肃科 技
Ｇ ｎ ｕ Ｓ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ａ ｓ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ
ｌ ２ Ⅳ０ １ ｆ ７ ． ．５
Ａ
２ １ 年 ８月 ０１
２ １ ０ １
庆 阳地 区湿 陷性 黄 土物 理 力 学 性质 及 湿 陷性 变 化 规 律 研 究
的董至 塬沉 积 了 上 百 米 的 黄 土 层 ， 过 “ 阳 村 通 通 庆
带及降水条件呈明显变化 ， 由东南区域 向西北区域 含水量平均值呈减小趋势。含水率 随降水量及各地
区所 处地 理位 置 有 明显 相关 性 ， 表 ２ 见 。
表 ２ 含水率 随降水量及各地 区所处地理位置变化情况
Ｉ 自重湿陷性为主 ， 陷下 陷深度 １ ３ｍ； Ｖ级 湿 ４～ ０ 环 县为 Ｉ— Ｖ级 自 ＩＩ 重湿陷性 ， Ｉ 以 Ｖ级为主， 湿陷下陷 深度 ｌ ． — ５ ４ ５ ２ｍ。 ２ 庆阳地 区黄土湿 陷性强弱与土层含水 量及 ）
１ １３ 弱湿陷性土层隙比０９ ３ １０ ６ ．５ ， ．２ — ．０ 。
至 碱性 。 ２ １ 粒 组成 分 ． 庆 阳地 区黄 土 有 大 孔 隙 结 构 ， 用 六偏 磷 酸 钠 采
作分散剂测定 ， 进行颗分试验 ， 试验表明以粗粒组成 分为主， 粘粒含量介于 １ ． ％ ～１． ％ ， 均粘粒 １８ ８２ 平
含量 １．３ ， 表 １ ５４％ 见 。 ２ ２ 天 然含 水 率及 重度 ．
２ ３ 庆 阳地 区湿 陷性黄土 的孔 隙 比 、 ．
庆 阳地区湿陷性黄土各地区含水率平均值介于
１ ．３ ～ ０ ３ ％ ，庆 阳地 区湿 陷性 黄 土各 地 区重 １６ ％ ２ ．５
兰州地区黄土性质特征
兰州地区黄土性质特征的研究摘要：通过对兰州地区黄土物理、力学及湿陷性等性质特征的研究，根据含水率的变化总结出物理性质及湿陷性质的变化规律，并且通过比较相同干密度不同含水率的剪切试验，揭示出含水率是影响黄土剪切强度的主要因素，含水率愈小抗剪强度愈大，凝聚力与含水率成幂函数关系。
此外，对该地区的湿陷性进行评价，为中等—强烈湿陷地区，为工程的设计施工提供数据支持。
关键词：黄土性质湿陷性幂函数1概述黄土是第四纪产生的一种特殊的大陆堆积物，主要有以下特点：颜色呈棕黄、灰黄或黄褐色，天然剖面上垂直裂隙发育，孔隙比一般较大，常具有肉眼可见的大孔隙；颗粒组成以粉粒为主，含量可达50%以上；含碳酸盐成分，有时含有钙质结核；水理性敏感，受水浸湿后易发生附加沉陷。
在湿陷性黄土地区进行建筑易发生地基失稳事故，因而对黄土各项性质的分析和评价是避免工程事故，合理设计施工的前提。
本次分析的黄土样品来自包兰线兰州至皋兰段详勘工程采取的原状黄土。
通过室内土工试验测试出黄土的物理、力学性质及湿陷性等数据，通过不同条件的对比总结出相应的性质特征。
2土样的物理性质通过土工室内试验得出的数据见表1，做出如下分析：根据含水率大小将土样分为4%~8% 和17%~23%两个区段来分析土样各项性质的差异和规律。
根据现场采样分析造成含水率差异主要是由于地形条件决定的，在深度一样的条件下含水率小的样品采自地势较高的台土，而含水率大的样品采自地势低洼的河谷阶地。
本次所要研究的土样深度都在0~30米之间，属于全新世新近堆积黄土，根据颗粒密度试验数据可以看出其范围在2.69~2.70g/cm3 。
干密度在1.30-1.65 g/cm3之间，含水率4%~8%的土样干密度主要集中在1.30~1.40 g/cm3，含水率17%-23%的土样干密度主要集中在1.40~1.55 g/cm3之间。
土样液限与塑限值随含水率的增加略有增加，含水率4%~8%的土样液限集中于24%~25%，塑限集中于16%-17%。
8000kN·m高能级强夯处理甘肃董志塬地区湿陷性黄土试验研究
水 与不浸水平板载荷试 验对强夯处理效 果进行综合检 测 ， 出有 效加 固深度 、 陷性处 理效果 等 得 湿 结论 ， 为大 面设 计 、 施工 、 检测 提供 参考 。
关键词 湿陷性黄土 地ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 处理 强夯检测
试强 夯法是加 固湿 陷性黄 土的一种 经济 高效 、 节 能环保 的处理 方法 ， 国内数 百项 工程 得 到广 泛 的应 在 用 ， 取得 良好 效 果 并 。为 确 定 ８ ０ ｋ ・ 能 级 ００ Ｎ ｍ 强夯在 中 国石油 庆 阳石化 ２ ０万 吨／ ７ 年炼油 搬迁 改造 集 中加工项 目湿 陷性 黄 土地 基 处理 的适 用性 及 处 理 效果 ， 进行 了 ８ ０ ｋ ｍ 能级 强夯 试验 ， 验后 通过 ０ ０ Ｎ・ 试
维普资讯
岩 土 工 程 界 第 。 第９ 卷 期
８ ０ ・ 高 能 级 强 夯 处 理 甘 肃 董 志 塬 地 区 ００ Ｎ ｍ ｋ 湿 陷 性 黄 土 试 验 研 究
何灵生 马晓伟
（ 中国石油庆 阳石化分公 司 ） 摘 要 对 国内最大的黄土塬 （ 董志塬 ） 地区 ８０ ｋ ｍ能级 强夯处 理湿 陷性黄 土地基 的设 计 、 ０ ０ Ｎ・ 施工 、 检 测进 行系统全面 的实践 研究 ， 过标准贯入试 验 、 内土工 试验 、 力触探 试 验 、 雷波 试验 、 通 室 静 瑞 浸
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容及 工作 量 见表 １ 。
表 ｌ 检测项 目与工作量一览表
４ ２ 原状土 取 样及 土 工试 验 ．
．
本 试验 区夯 前 １孔 ， 后 ４孔 （ 夯 含探 井 一 个 ） ，
引洮供水二期工程湿陷性黄土工程地质特性研究
Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｇｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ Ｃ ｏ ｌ ｌ ａ ｐ ｓ ｅ Ｌ ｏ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ Ｔ ａ ｎ Ｒ ｉ ｖ ｅ ｒ Ｄｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ
ｖ ｉ ｄ ｅ ｇ ｕ ｉ ｄ ａ ｎ ｃ ｅ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｃ ｏ ｌ ｌ ａ ｐ ｓ ｅ ｌ ｏ ｅ ｓ ｓ ；ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ；ｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ；ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ
西北 水 电 ・ ２ ０ １ ４年 ・第 ４期
文章编号 ： １ ０ ０ ６ －２ ６ １ ０ （ ２ ０ １ ４ ） 【 ） ４ —ｏ ｏ １ ２ － － ｏ ３
引 洮 供 水 二 期 工 程 湿 陷 性 黄 土 工 程 地 质 特 性 研 究
邢志龙
（ 甘 肃省 水利 水 电勘 测设 计研 究 院 ， 兰州 ７ ３ ０ ０ ０ ０ ）
２ ６ ２ ６ １ Ｔ Ｉ ， 相 对高 差一 般小 于 ３ ０ ０ ｍ， 地形支离破碎 ， 沟壑纵 横 ， 塑造 成现 代黄 土丘 陵梁 峁地 貌 ， 丘 陵 间镶 嵌着 多个 带状 、 葫芦 状河 谷川 台地 ， 呈 现黄 土低 山峁
梁 与沟谷 相 间的地 貌景 观 。 由于祁 连 山东 端余 脉 的 伸入 ， 在 中部 地 区形成 “ 岛状 ” 石 质 山梁 和 孤峰 。
陇东地区湿陷性黄土空间分布与地形地貌关系分析概述
陇东地区湿陷性黄土空间分布与地形地貌关系分析概述陇东地区位于甘肃省东部，东、西、北三面环山，南面傍水，交通不便利，经济发展相对缓慢，以农业发展为主，对该地区的工程地质勘察作业很少，该区主要的地质灾害为黄土湿陷灾害。
由于对湿陷性黄土的工程地质条件认识也不够，在该地区进行工业和民用建筑设计时，不能提供所需的地质资料，造成建筑物不同程度的破坏，带来了很大损失。
对该地区进行详细的工程地质勘察十分重要，分析研究该地区湿陷性黄土分布与地形地貌的关系，及其工程地质性，为以后的工程建设提供了依据。
1.1 研究意义陇东地区经济发展相对缓慢，经济上主要以农业为主，对该地区的工程地质条件认识不够充足，工程地质勘察很少。
陇东地区位于黄土高原中部，中新世晚期开始，经历上新世、更新世和全新世，黄土连续不断地沉积，厚度可达300m。
其中湿陷性较强的是上层晚更新世和全新世的黄土，对工程建筑造成了很大的危害。
陇东地区的地貌主要有黄土塬、黄土梁、黄土峁和河谷阶地。
河谷阶地中最为发育的是一、二级阶地。
不同的地貌单元，湿陷性黄土的工程地质条件也不相同。
广泛分布的湿陷性黄土，严重影响了工程建筑，为此，本文重点研究陇东地区不同地形地貌湿陷性黄土的分布规律，并查明其工程地质特征，为以后的工程建设和现有建筑保护提供依据。
1.2 研究现状湿陷性黄土对工程建筑的危害十分严重，现我国对湿陷性黄土的研究已经有了很大的进展。
针对黄土的复杂结构，颗粒成分、含水量、孔隙比、压缩系数、和湿陷性系数等物理力学指标，王永焱(1990)[1]已做了详细的研究，颗粒成分是第四纪松散堆积体命名、分类的基本依据，与松散堆积体主要特征息息相关，其颗粒成分变化的同时，土的结构也随之改变，对土的物理力学性质和水文地质条件影响巨大，粘粒含量多少影响着黄土的湿陷性，粘土矿物在亲水过程中，体积膨胀，可以抵消黄土的一部分湿陷量。
赵景波(1991)[2]则对黄土的形成和演变做了大量的研究，并研究了陕西长武黄土剖面土层渗透性。
兰州湿陷性黄土物理力学参数统计分析
兰州湿陷性黄土物理力学参数统计分析发表时间：2017-11-29T11:54:25.050Z 来源：《防护工程》2017年第17期作者：韩金明[导读] “两山夹一河”的独特狭窄地形以及“呈东西带状分布”的城市形态造成了兰州“东西拥堵。
1.兰州市轨道交通有限公司甘肃兰州 730030摘要：对兰州城区地质勘查资料进行统计分析后发现，轨道交通所穿越区域覆盖大量的粉土以及粉质粘土，无论是由西向东上的地域分布还是沿深度方向上的分布，各个物理力学参数的平均值存在明显的变化规律。
重点对兰州市城关区湿陷性黄土物理力学性质指标进行统计分析，由所统计数据的平均值可以看出：各物理参数平均值之间存在明显的相关性；孔隙比和含水率两者的综合作用对黄土抗剪强度指标的影响较大，两种参数对粘聚力和内摩擦角影响的相关系数分别达到了0.76和0.923；含水率、孔隙比与干密度对黄土的湿陷性有较大的影响，单方面来看，孔隙比较大的土样湿陷性较大，天然含水率较大的土样湿陷性较小，干密度较大的土样湿陷性较小。
三种物理指标共同作用也对土样的湿陷性产生重要的影响，回归关系的相关系数达到了0.886。
关键词：物理力学参数；黄土湿陷性；相关性分析；线性回归；变异系数0 引言“两山夹一河”的独特狭窄地形以及“呈东西带状分布”的城市形态造成了兰州“东西拥堵，南北不畅”的交通现状。
兰州轨道交通的建设有利于缓解交通压力，改善城市交通问题，加快兰州区域性特大城市的发展。
轨道交通线网主要覆盖西固区、安宁区、七里河区、城关区，向东连接榆中大学城，向北连接至兰州新区。
其穿过区域的面积之大，其中很多地段存在大量的湿陷性黄土。
湿陷性黄土土质较均匀、结构疏松、孔隙发育。
未浸水时，一般强度较高，压缩性较小。
受水浸湿后，土体结构会迅速破坏，产生较大附加下沉，强度迅速降低。
这些均直接影响到工程设计、施工及运营安全。
所以，在湿陷性黄土场地上进行工程建设，应该根据其工程性质，采取相应的处理措施，防止其湿陷对建筑产生危害。
湿陷性黄土分布的分析
湿陷性黄土分布的分析湿陷性黄土分布的分析3.1 研究区黄土的工程地质特征为研究湿陷性黄土在陇东地区的分布，在陇东地区黄土塬、梁、峁以及河谷阶地上选取具有代表性的试样60个(图3-1)。
统计每个采样点所处的地貌单元类型，并分析其工程地质特征(表1)，为研究湿陷性黄土的分布规律做铺垫。
图3-1 取样位置表1 陇东地区试样点特征3.2 影响因素的定量分析孔隙比、天然含水量和液、塑限是影响黄土湿陷性的重要因素，而湿陷性系数δs又是判定黄土湿陷性的重要指标。
因此，测定试样的孔隙比、天然含水量液、塑限和湿陷性系数δs至关重要。
分别做试样的孔隙比、天然含水量和室内压缩性试验，每组试样分三份做平行试验取其平均值，得出每组试样的孔隙比、天然含水量和湿陷性系数δs。
表2 试样试验结果结合上述试验得出的基本数据，可以发现一定的规律。
陇东地区地貌单元主要有黄土塬、黄土梁、黄土峁和河流谷地。
黄土塬在河道川以南，黄土梁和黄土峁在河道川以北，在黄土塬发育有2m后的全新世黄土。
马兰黄土深度大约为12m，马兰黄土下伏约为5m厚的古土壤。
黄土梁和黄土峁区具有5m厚的全新世黄土，古土壤的深度和厚度变化很大，最深能有15m。
黄土塬区孔隙较为发育，孔隙比较大，塬面完整处天然含水量较多，液、塑限比较高，湿陷性系数较大，黄土梁、峁区空隙比很大，天然含水量较少，湿陷性也较小，河谷阶地上天然含水量很高，孔隙比较小，，湿陷性系数偏大。
而这些湿陷性系数的大小分布规律主要是受土的含水量和孔隙比指标的影响。
3.1.1 天然含水量黄土的湿陷性随着天然含水量的增高而降低。
天然含水量的大小与降水量、入渗量、蒸发量和地下水位有关。
陇东地区降水量少，而且降水集中，入渗量少，黄土含水量少，但雨季含水量增加，黄土的湿陷性减弱。
黄土的孔隙比越大，黄土的湿陷性就越强，在黄土骨架中的颗粒之间，形成的大量孔隙，对黄土的湿陷性有着严重的影响。
黄土的含水量与区域地形地貌、降雨量和黄土颗粒成分有关。
甘肃省湿陷性黄土的分类与区域评价
文章编号:100124373(2004)0620052204甘肃省湿陷性黄土的分类与区域评价Ξ管 频(甘肃交通职业技术学院,甘肃兰州 730070)摘 要:结合公路的结构特点,依据湿陷性黄土的力学性质,确定了湿陷性黄土的分类指标;根据甘肃省主要地区的实测黄土湿陷系数及其分布规律,进行了甘肃省湿陷性黄土的分类和区域评价;绘制了甘肃省公路湿陷性黄土类型分布图.关键词:湿陷性黄土;分类指标;区域评价;分布图中图分类号:P642 文献标识码:A 甘肃省中、东部地区为黄土高原,黄土分布面积约为12万km 2.黄土湿陷是黄土地区特有的一种灾害,工程建设中常见的黄土病害如构造物沉陷,路基沉陷,路面开裂等都由黄土湿陷引起,严重影响着道路通行能力和公路的发展.笔者在参加甘肃公路三级自然区划研究的过程中,通过对编制甘肃省公路地质灾害区划基础图件之一《甘肃省公路湿陷性黄土类型分布图》的探讨与实践,根据黄土的湿陷系数对甘肃省湿陷性黄土进行了分类和区域评价,绘制了《甘肃省公路湿陷性黄土类型分布图》,为甘肃省的公路建设提供重要的科学依据及基础资料.1 公路湿陷性黄土的分类指标1.1 黄土湿陷的定义黄土湿陷是黄土在一定压力作用下受水浸湿后结构迅速破坏而发生显著附加下沉的现象.湿陷性黄土是土体在一定压力下浸水后产生湿陷变形量达到一定数值的黄土[1].反映黄土湿陷性的主要指标有湿陷系数、湿陷起始压力和湿陷起始含水量,其中以湿陷系数最为重要;反映黄土湿陷程度的主要指标有湿陷系数、自重湿陷系数和湿陷量.公路工程主要以湿陷系数衡量黄土的湿陷程度,进行黄土湿陷的类型、等级的划分.1.2 公路湿陷性黄土的分类指标根据我国建设部的相关规定[1],湿陷性黄土的类型及湿陷强度、等级按湿陷系数和自重湿陷系数的大小划分;湿陷性黄土场地的湿陷等级按总湿陷量和计算自重湿陷量的大小划分.按黄土的湿陷系数分类是区域性分类,按黄土湿陷量分类是场地性分类.公路结构的主体是区域性的带状(线形)建筑,其中的桥梁结构及其它各种构造物具有场地性.因此,公路工程的黄土湿陷强度、等级划分以按湿陷系数划分为主.按黄土湿陷系数的大小划分黄土湿陷强度、等级的分类指标见表1.表1 公路湿陷性黄土的分类指标T ab.1 I ndices of classification of collapsed loess湿陷系数δs <0.0150.015≤δs <0.020.02≤δs <0.070.07<δs ≤0.1δs >0.1湿陷强度非湿陷性轻微湿陷性中等湿陷性强湿陷性极强湿陷性湿陷等级-ⅠⅡⅢⅣ 位于湿陷性黄土地区的公路桥梁及其它各种构造物,应按湿陷性黄土的湿陷量考虑并设防.2 甘肃省湿陷性黄土的区域评价甘肃省黄土分布东起甘、陕省界,西至乌鞘岭,覆盖庆阳、平凉、天水、定西、白银、兰州、临夏、武威等八个地、市,构造上属鄂尔多斯台地和祁连褶皱系的交界地段,地域上以六盘山为界,分为陇东黄土高原(1200～1800m )和陇西黄土高原(1200～2500m ).陇东黄土高原分为陕甘黄土梁区和陕甘河谷平原区;陇西黄土高原分为陇西黄土梁、峁区和陇西河谷平原区[2].2.1 陇东黄土高原区2.1.1 陕甘黄土梁区Ξ收稿日期:2004207206作者简介:管 频(19612),男,浙江杭州人,副教授.第23卷 第6期2004年12月兰州交通大学学报(自然科学版)Journal of Lanzhou Jiaotong University (Natural Sciences )V ol.23N o.6Dec.2004陕甘黄土梁区主要发育有第四纪中更新世Q2和晚更新世Q3原生黄土.呈浅棕黄色Q2、浅灰黄色或灰褐色Q3,大孔隙性,富含碳酸盐,粉质土,质地均匀,其中Q2黄土结构较密实,大孔隙随深度而减少,垂直节理发育,发育厚度130～150m;Q3黄土结构较松软,大孔隙显著,无垂直节理发育,厚度15～25m.黄土Q3的物理力学性质见表2.表2 黄土Q3的物理力学性质T ab.2 Physical mech anics ch aractristics of loess地点统计土数含水量/%容重/g·cm-3干密度/g·cm-3密度/g·cm-3孔隙比饱和度液限/%塑限/%塑性指数压缩系数/cm2·kg-1湿陷系数西峰2617.7 1.51 1.28 2.71 1.1043.330.218.511.70.0420.076陇东-- 1.58-- 1.03---9.9-0.079土桥-西峰3014.2 1.51 1.33 2.73 1.07---10.2-- 表2中数据说明该区域内的黄土具有强湿陷性,湿陷强度等级为Ⅲ级.2.1.2 陕甘河谷平原区陕甘河谷平原区,泾河流域(干、支流)主要发育着全新世Q4次生黄土,在一、二级阶地上,主要分布黄土类亚粘土,呈黄褐色,大孔隙性,结构松散,其覆盖厚度:一级阶地约4～6m,二级阶地约8～19m.黄土Q4的物理力学性质见表3.表3 黄土(Q4)的物理力学性质T ab.3 Physical mech anics ch aracteristics of loess(Q4)地点统计土数含水量/%容重/g·cm-3干密度/g·cm-3密度/g·cm-3孔隙比饱和度液限/%塑限/%塑性指数压缩系数/cm2·kg-1湿陷系数固原7412.2 1.36 1.21 2.71 1.202729.019.59.50.0540.072镇原4011.8 1.46 1.27 2.71 1.093127.019.47.60.0370.093平凉1016.3 1.49 1.28 2.70 1.153731.020.010.00.0630.078彬县2316.0 1.48 1.28 2.71 1.093830.018.511.50.0240.060 表3中数据说明该区域内的黄土具强湿陷性,湿陷强度等级为Ⅲ级.2.2 陇西黄土高原区2.2.1 陇西黄土梁、峁区陇西黄土梁、峁区主要发育有第四纪晚更新世Q3原生黄土,呈大面积连续覆盖.浅黄或灰黄色,大孔隙性,富含结晶状碳酸盐,粉质土,结构松散,质地均匀,无垂直节理发育,覆盖厚度约30～70m.黄土Q3的物理力学性质见表4.表4 黄土Q3的物理力学性质T ab.4 Physical mech anics ch aracteristics of loess(Q3)地点统计土数含水量/%容重/g·cm-3干密度/g·cm-3密度/g·cm-3孔隙比饱和度液限/%塑限/%塑性指数压缩系数/cm2·kg-1湿陷系数临洮109.2 1.39 1.27 2.70 1.1223.526.920.0 6.90.0470.062兰州1917.4 1.35 1.26 2.70 1.1317.725.316.58.80.0410.084渭源4 6.4 1.33 1.28 2.72 1.1714.926.819.07.8-0.155陇西209.4 1.30 1.19 2.71 1.2220.528.019.58.5-0.155西吉2015.5 1.51 1.31 2.72 1.1936.530.719.311.4-0.096定西7618.6 1.40 1.18 2.70 1.2842.328.617.511.10.1050.074 表4中数据说明,陇西黄土梁、峁区如临洮、兰州、定西及西吉等地区具强湿陷性,湿陷强度等级为Ⅲ级;又如渭源、陇西等地区具极强湿陷性,湿陷强度等级为Ⅳ级.2.2.2 陇西河谷平原区陇西河谷平原区一、二级阶地上主要发育着全新世Q4次生黄土.黄土Q4的物理力学性质见表5.35第6期管 频:甘肃省湿陷性黄土的分类与区域评价表5 黄土Q4的物理力学性质T ab.5 Physical mech anics ch aracteristics of loess(Q4)地点统计土数含水量/%容重/g·cm3干密度/g·cm3密度/g·cm3孔隙比饱和度液限/%塑限/%塑性指数压缩系数/cm2·kg-1湿陷系数二级阶地天祝512.1 1.42 1.25- 1.16030.0--11.00.0210.094永登517.1 1.49 1.27 2.71 1.13740.8--11.2-0.067兰州76412.0 1.52 1.35 2.71 1.02034.426.316.310.00.0420.062榆中10512.0 1.45 1.29- 1.06030.0-- 6.50.0350.068靖远49.8 1.48 1.35 2.70 1.01026.023.017.2 5.80.0170.074甘谷9015.0 1.58 1.33 2.70 1.17034.6--11.5-0.060天水3416.5 1.55 1.33 2.70 1.00244.531.519.212.30.0350.078一级阶地平安2020.5 1.77 1.45 2.700.7385.028.217.610.60.0250.032临洮4319.0 1.62 1.36 2.70 1.0054.028.119.48.70.0450.040兰州7716.8 1.59 1.36 2.70 1.0656.928.519.09.50.0450.044定西3217.8 1.62 1.37-0.9545.0--11.00.0080.040陇西1720.0 1.63 1.35-0.9559.0--13.00.0420.036天水2019.0 1.72 1.33 2.720.8863.030.817.813.00.0280.032静宁421.0 1.62 1.38 2.71 1.0054.027.019.08.50.0070.042 表5中数据说明,陇西河谷平原区二级阶地具有中等湿陷性,湿陷强度等级为Ⅱ级;其中天祝、靖远、天水等地区具强湿陷性,湿陷强度等级为Ⅲ级;陇西河谷平原区一级阶地具中等湿陷性,湿陷强度等级为Ⅱ级.2.3 区域综合评价综上所述,甘肃省黄土高原主要以自重湿陷性黄土为主,分布广泛,厚度较大,湿陷性和自重湿陷性较强烈,自重湿陷较迅速,湿陷强度等级Ⅱ～Ⅳ级,对公路危害性较大.表6为甘肃湿陷性黄土的物理力学性质指标一般值.表6 湿陷性黄土的物理力学性质指标一般值[3]T ab.6 Overall indices of physical mech anics ch aracteristics of collapsed loess地区地带土样个数湿陷土层厚度/m含水量/%天然容重/g·cm-3液限/%塑性指数孔隙比e压缩系数/cm2·kg-1湿陷系数自重湿陷系数陇东低阶地2424～812～20高阶地13910～1512～181.43～1.6025.0～28.08.0～11.00.97～1.090.026～0.0610.034～0.0790.005～0.0351.43～1.6226.4～31.09.0～12.20.80～1.150.017～0.0550.030～0.0840.006～0.043陇西低阶地4034～129～18高阶地14010～207～171.42～1.6923.9～28.08.0～11.00.90～1.150.013～0.0590.027～0.0900.005～0.0521.33～1.5525.0～28.58.4～11.00.98～1.240.010～0.0640.039～0.1100.007～0.059北部河西走廊-2～614～181.55～1.6722.6～32.06.7～12.0-0.17～0.360.029～0.050-我国常见范围值-7～231.33～1.8121.7～32.56.7～13.00.85～1.24<0.100<0.110<0.059 陇东地区:低阶地黄土湿陷系数平均为0.034～0.079,自重湿陷系数平均为0.005～0.035;高阶地黄土湿陷系数平均为0.030～0.084,自重湿陷系数平均为0.005～0.043.属中强(Ⅱ～Ⅲ级)湿陷性黄土和自重湿陷性黄土,其中陇东南部黄土梁、峁区局部地区分布有极强(Ⅳ级)湿陷性的黄土.陇西地区:低阶地黄土湿陷系数平均为0.027～0.090,自重湿陷系数平均为0.005～0.052;高阶45兰州交通大学学报(自然科学版)第23卷地黄土湿陷系数平均为0.039～0.110,自重湿陷系数平均为0.007～0.059.属中强至极强(Ⅱ～Ⅳ级)湿陷性黄土和自重湿陷性黄土.河西走廊地区,分布有少量的非自重湿陷性黄土,湿陷土层厚度小,呈轻微或中等(Ⅰ～Ⅱ级)湿陷性,分布不连续.3 甘肃省公路湿陷性黄土类型分布图根据上述对甘肃省湿陷性黄土分布地区的湿陷图1 甘肃省公路湿陷性黄土类型分布图Fig.1 Type m ap of distribution of collapsedloess of road in G ansu 强度区域评价,按照公路地貌区划的方法[5],结合公路湿陷性黄土的分类指标,在甘肃省1∶25万数字高程图和1∶50万假彩色合成卫星相片的基础上,参考甘肃省工程地质图[4],经野外典型区域调查核实,采用ArcView GIS 绘制了1∶200万《甘肃省公路湿陷性黄土类型分布图》,如图1所示.4 结束语《甘肃公路三级自然区划研究》是交通部2002年的西部交通建设科技项目,甘肃省公路三级自然区划基础图件研究是其主要内容之一,《甘肃省公路湿陷性黄土类型分布图》是其重要的组成部分.根据湿陷性黄土的工程和力学性质,结合公路建设的特点,确定湿陷性黄土的分类指标;并根据甘肃省湿陷性黄土地区的实测湿陷系数值及其分布规律,进行黄土的湿陷性分类和湿陷强度区域评价;为编制《甘肃省公路湿陷性黄土类型分布图》提供准确、可靠的依据.不足的是,由于客观因素的影响,湿陷系数实测值的数量有限,覆盖范围不够全面,有待于充实完善.参考文献:[1] G B J 25-90,黄土湿陷性黄土地区建筑规范[S].[2] 杨景春.地貌学教程[M ].北京:高等教育出版社,1985.[3] 钱鸿缙,王继唐.湿陷性黄土地基[M].北京:中国建筑工业出版社,1985.[4] 甘肃省地矿局.甘肃省工程地质图[M].兰州:甘肃省地矿局,1990.[5] 李志强.甘肃省公路地貌区划[J ].兰州交通大学学报,2004,23(4):17220.Classification and R egional Evaluation of Collapsed Loess in G ansuG uan Pin(G ansu Institute of T raffic V ocational T echnology ,Lanzhou 730070,China )Abstract :The indices of classification of collapsed loess are determined according to the structure characteristics of the road and the mechanics characteristics of the collapsed loess firstly.Then the loess ’collapse in the collapsed loess region in G ansu is evaluated by regions according to the coefficient measured actually of Loess ’collapse in main region and its law of distribution.Finally ,type map of the distribution of collapsed loess is drawn.K ey w ords :collapsed loess ;indices of classification ;regional evaluation ;type map of distribution55第6期管 频:甘肃省湿陷性黄土的分类与区域评价。
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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
附加 应力 综 合 作 用 下 ， 水 浸 湿 后 ， 的结 构 迅 速 破 受 土
不 同压 力作 用下 的湿 陷 系数规 律 曲线如 图 １所示 。
２５
—
． １ｗ＝０％ ＿
—
、
２ ０
１ ５
—
－ ｗ＝７． 一 ４２％
∞
＋
—
ｗ＝１ ．５ １９ ％
坏 ， 发 生显 著 的 附 加 下 沉 ， 强 度 也 迅 速 降 低 的黄 并 其 土 。湿 陷性是 黄 土 的最 显 著特 征 。
漫
１ ０
—
＊一ｗ＝１ １ ％ ５．０
＊一ｗ＝１ ５ ％ ８．８ ｗ＝ ２．７ ２ ５ ％ ｗ＝ ７－Ｏ ２ ２ ％
０ ５ Ｏ
＋ ＋ ｌ ０２ ０ ３ ０４０ ０ ０ ０ ０ ０ ｏ ０ ０ ０ ５ ０６ ０ ７ ０ ８ ０ ９ ０
黄土 的湿 陷性 是 由黄 土 的结 构性 来决 定 的 。黄土
甘肃地 区湿 陷性黄土湿 陷性规律 的试验研究 ： 吴
军
５ ５
文章 编号 ：６ ２— ４ ９ ２ １ ）５— ０ ５—０ １７ ７ ７ （ ０ １ ０ ０ ５ ２
甘 肃 地 区湿 陷 性 黄 土 湿 陷 性 规 律 的 试 验 研 究
天 午 吴 军
（ 西安 长庆科技工程有 限责任公 司 ， 陕西西安 ７０ １ ） １０ ８
试验 研 究
文献标 识 码 ： Ｂ
我 国是 世界 上黄 土 分 布 最 广 的 国 家之 一 ， 因其 覆 盖 面积 广 、 藏 深 度 大 和地 层 构 造 全 而 著 称 于 世 。 埋 在我国， 黄土 和 黄 土 状 土 的 分 布 面 积 约 为 ６ ４万 ｋ ｍ， 是 国土 面积 的 ６ ６ 。黄 土 基 本 上 形 成 于 第 四纪 ， ．％ 且 具 有 明显 的地带 分布性 规 律 。
业 ， 程师。 工
压力 作用 下 ， 土将 呈现 最 大 的湿 陷性 ， 应 的最大 湿 对
５ ６
铁
道
勘
察
２ １ 年 第 ５期 ０１
陷系数 即 为峰值 湿 陷系数 ， 对应 的作 用 压力 即为 峰 值 湿 陷压力 。从 图 １中可 知 ， 峰值 湿 陷 系 数 和峰 值 湿 陷
压力 与含水量 成 反相关关 系。 （ ） 同 初 始 含 水 量 下 两 条 湿 陷 曲 线 的 纵 坐 标 ４不
பைடு நூலகம்
由图 １ 知 ， 土湿 陷性 的大 小 与 作用 压 力 和 起 可 黄
始含 水量 有关 。从 中可 以发现 以下 四点规 律 。
２ 黄 土 的湿 陷 性 特 征 影 响 因素 分 析
前 人研 究认 为 ， 土 的 湿 陷 与 水 的浸 入 以及 黄
（） １ 当作 用 压 力 大 到 一 定 程 度 时 ， 土 在 水 人 渗 黄
的结 构特 性 ， 概括起 来 主要 有三个 方 面 ： 是 富含碳 酸 一
盐类 而具 有 明显 的结构 强度 ； 二是 以非饱 和 、 大孔 隙性
压 力 Ｐｋ ａ ／Ｐ
图 １ 不 同初 始 含 水 量 下 湿 陷 性 系数 曲线
为主 ； 三是 对水 的敏感 性 强 。这些 结 构 特性 直 接 影 响着湿 陷性 黄 土 的力学性 状 和工 程特 性 。
一
附加应 力有 直接 而 重 要 的联 系 。 因此 ， 用 试 验 的方 运
法 研究 了甘 肃地 区湿 陷性 黄 土 的湿 陷特征 与初 始含 水
量 以及 压力 之 问 的关 系 ， 湿 陷 系数 以及 湿 陷 速 率 两 从
个 方面 对此 进行 了试 验研 究 。
收 稿 日期 ：０ １ ８ ０ ２ １ —０ ９ 作者简介 ： 吴 军 （ ９ ９ ） 男 ，０ ３年 毕 业 于 西 北 大 学 工 程 地 质 专 １７ ， ２０
间三 个 因素对甘 肃地 区湿 陷性 黄 土 湿陷性 特征 的 影 响规律 ， 对此 作 了分析 总结 。最 后 给 出 了在 湿 陷 并 ｝黄 土地 区进行路 基 施 工 时的 防排 水措 施 建议 。 生 关 键词 黄 土 湿 陷性规 律
中图分 类号 ： Ｕ ４ Ｔ ４４
压 力 含水 量