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
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王
摘
洁， 李朝 晖
（ 甘肃省建筑设计 研究 院 ， 甘肃 兰州 ７０ ３ ） ３ ０ ０ 要： 采用 室内试验方法 ， 对庆 阳地 区 ８个辖 区 ５ ５个工点 的湿 陷性黄 土进 行了研究 。重 点论述 了庆阳地区黄土在
不 同地貌单元 ， 同气候条件下物理力 学性质及 湿陷性变化规律。 不 关键 词 ： 阳地 区湿陷性黄土 ； 内试验 ； 庆 室 物理力 学性质 ； 湿陷
强湿陷性土指 ８ ＞ ．７ 中等湿陷性土指 ０ ０ ＜ ｓ ｓ ００ ， ．３ ＿ ８
度平均值介于ｌ ． ４ ４～１ ． ｋ ／ ’ 间， ６６Ｎ ｍ 之 干密度介于
３ ６
甘
肃 科
技
第 ２ 卷 ７
＜ ．７ 弱湿 陷性土指 ８ ＜ ．３ 强湿陷性土层 隙 ００ ， ｓ ００ ， 比 １ １５～１ ３０ 中 等 湿 陷 土层 隙 比 １０６一 ．０ ．６ ， ．６
工程项 目”５ ５ 个工点共采集一级土试样 １０ １０组 ， 取 样 最 大 深wk.baidu.com ３ｍ， 重研 究 了湿 陷性 黄 土物 理 力 学 ０ 着 性质 ， 分析湿陷等级规律 。
２ 庆 阳地 区湿 陷性黄土 的物理力学性 质
庆 阳地 区湿陷性黄土属风积成因 ， 为马兰黄土， 具有大孔隙， 结构疏松 ， 易溶盐含量高 ， 土样呈 中性
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 。
第２ ７卷
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
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
庆 阳地 区湿 陷性 黄 土 孔 隙 比介 于 ０ ９０— ．７ １１０之间， ．９ 孔隙比与湿陷程度有较密切的相关性 ，
析， 探究 了庆 阳地 区湿 陷黄 土湿 陷等 级 规律 。
表 １ 庆阳地区粒组含量
１． ３２—１．ｋ ／ 。其含水 量 与 各地 区所处 经 纬 度 ４ １Ｎ ｍ。
ｌ 试验采样
庆 阳地区属 陇东黄土高原 ， 地貌类型主要为黄 土塬 、 峁 ， 梁、 气候类 型 由半 干旱到半湿润 。著名 Ｊ
０． ９ —１ １ ３。 ９３ ．５
溉影响区域湿陷性弱 ， 而梁 、 、 峁 塬地形较高、 人为活 动少 的区域湿陷性强裂。东部的正宁县黄土具有 Ｉ Ｉ 级 自重 湿 陷 性 ， 陷下 陷深 度 ８５～１ ．ｍ， 田区 湿 ． ８０ 农 域无 自重湿 陷性 ； 宁县黄土具 有 Ｉ —Ｉ 级 自重湿 Ｉ Ｉ Ｉ 陷 ， Ⅱ级 自重为主， 以 湿陷下陷深度 ９５～ ８５ 东 ． １．ｍ； 北部的合水县具 有 Ｉ — Ｖ级 自重湿陷性 ， Ｉ Ｉ Ｉ 以 Ｖ级 自 重湿陷性为主， 湿陷下陷深度 １． ２ ．ｍ， 田 ７５— ８ ０ 农
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 ．
于 ｌ．２时 ， 具 有 强 湿 陷 性 。庆 阳 西 部 华 池 、 Ｏ４ 常 环
３ 庆 阳地 区湿 陷性黄土变化规律
１ 庆 阳地 区黄土 的湿 陷性 总体上呈东 部地 区 ）
湿 陷性弱 ， 部地 区湿 陷性 强 ， 田等 受农业 生产 灌 西 农
县、 镇原地 区上部土层具有 强湿陷性， 其孔 隙 比为 １１５～ ．６ ， ．０ １３０ 其他地区有 中等 ～ 弱湿陷性 ， 孔隙 比
区域 为 Ｉ级 自重 湿 陷 ， 陷 下 陷深 度 ９ ５ 中部 的 Ｉ 湿 ．ｍ；
４ 结语
庆 阳地 区湿陷性黄土孔隙发育， 结构疏松 ， 其湿
中图分类号 ：Ｕ １ ． Ｔ ４５ ５
遇水产生湿 陷的黄土为湿 陷性黄土 ， 陷性黄 湿 土 结构 疏 松 ， 结 微 弱 ， 一 定 压 力 下 浸 水 时 ， 构 胶 在 结 迅 速破 坏 ， 产生 显 著 附 加 下 沉 量 Ｌ 。这 种 特 性 对 工 １ Ｊ 程建设有较大的危害。国内外诸多学者对黄土的沉 积 环境 进行 了大量 研究 Ｊ针 对 庆 阳地 区湿 陷性 黄 ， 土， 以室内试验为手段 ， 重点研究 了庆阳地区湿陷性 黄土的物理力学性质 ， 从地貌单元、 沉积环境进行分
２４ 庆 阳地 区湿 陷性 黄土 的塑 性 ．
庆阳地区湿 陷性 黄土的塑限值介 于 １ ． ％ ～ ９１ ２ ．％之间 ， ０８ 其与含水量的关 系可用下式表达 ： Ｗｐ
＝１ ． ６＋０． Ｗ ８６ １
孔隙比有 较强规 律性 ， 当土层 中平 均含水 量大 于 １． ｌ ， ４ １ 时 基本 呈 中等 湿 陷性 ， 当土层 平 均 含水 量 小
摘
洁， 李朝 晖
（ 甘肃省建筑设计 研究 院 ， 甘肃 兰州 ７０ ３ ） ３ ０ ０ 要： 采用 室内试验方法 ， 对庆 阳地 区 ８个辖 区 ５ ５个工点 的湿 陷性黄 土进 行了研究 。重 点论述 了庆阳地区黄土在
不 同地貌单元 ， 同气候条件下物理力 学性质及 湿陷性变化规律。 不 关键 词 ： 阳地 区湿陷性黄土 ； 内试验 ； 庆 室 物理力 学性质 ； 湿陷
强湿陷性土指 ８ ＞ ．７ 中等湿陷性土指 ０ ０ ＜ ｓ ｓ ００ ， ．３ ＿ ８
度平均值介于ｌ ． ４ ４～１ ． ｋ ／ ’ 间， ６６Ｎ ｍ 之 干密度介于
３ ６
甘
肃 科
技
第 ２ 卷 ７
＜ ．７ 弱湿 陷性土指 ８ ＜ ．３ 强湿陷性土层 隙 ００ ， ｓ ００ ， 比 １ １５～１ ３０ 中 等 湿 陷 土层 隙 比 １０６一 ．０ ．６ ， ．６
工程项 目”５ ５ 个工点共采集一级土试样 １０ １０组 ， 取 样 最 大 深wk.baidu.com ３ｍ， 重研 究 了湿 陷性 黄 土物 理 力 学 ０ 着 性质 ， 分析湿陷等级规律 。
２ 庆 阳地 区湿 陷性黄土 的物理力学性 质
庆 阳地 区湿陷性黄土属风积成因 ， 为马兰黄土， 具有大孔隙， 结构疏松 ， 易溶盐含量高 ， 土样呈 中性
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 。
第２ ７卷
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
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
庆 阳地 区湿 陷性 黄 土 孔 隙 比介 于 ０ ９０— ．７ １１０之间， ．９ 孔隙比与湿陷程度有较密切的相关性 ，
析， 探究 了庆 阳地 区湿 陷黄 土湿 陷等 级 规律 。
表 １ 庆阳地区粒组含量
１． ３２—１．ｋ ／ 。其含水 量 与 各地 区所处 经 纬 度 ４ １Ｎ ｍ。
ｌ 试验采样
庆 阳地区属 陇东黄土高原 ， 地貌类型主要为黄 土塬 、 峁 ， 梁、 气候类 型 由半 干旱到半湿润 。著名 Ｊ
０． ９ —１ １ ３。 ９３ ．５
溉影响区域湿陷性弱 ， 而梁 、 、 峁 塬地形较高、 人为活 动少 的区域湿陷性强裂。东部的正宁县黄土具有 Ｉ Ｉ 级 自重 湿 陷 性 ， 陷下 陷深 度 ８５～１ ．ｍ， 田区 湿 ． ８０ 农 域无 自重湿 陷性 ； 宁县黄土具 有 Ｉ —Ｉ 级 自重湿 Ｉ Ｉ Ｉ 陷 ， Ⅱ级 自重为主， 以 湿陷下陷深度 ９５～ ８５ 东 ． １．ｍ； 北部的合水县具 有 Ｉ — Ｖ级 自重湿陷性 ， Ｉ Ｉ Ｉ 以 Ｖ级 自 重湿陷性为主， 湿陷下陷深度 １． ２ ．ｍ， 田 ７５— ８ ０ 农
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 ．
于 ｌ．２时 ， 具 有 强 湿 陷 性 。庆 阳 西 部 华 池 、 Ｏ４ 常 环
３ 庆 阳地 区湿 陷性黄土变化规律
１ 庆 阳地 区黄土 的湿 陷性 总体上呈东 部地 区 ）
湿 陷性弱 ， 部地 区湿 陷性 强 ， 田等 受农业 生产 灌 西 农
县、 镇原地 区上部土层具有 强湿陷性， 其孔 隙 比为 １１５～ ．６ ， ．０ １３０ 其他地区有 中等 ～ 弱湿陷性 ， 孔隙 比
区域 为 Ｉ级 自重 湿 陷 ， 陷 下 陷深 度 ９ ５ 中部 的 Ｉ 湿 ．ｍ；
４ 结语
庆 阳地 区湿陷性黄土孔隙发育， 结构疏松 ， 其湿
中图分类号 ：Ｕ １ ． Ｔ ４５ ５
遇水产生湿 陷的黄土为湿 陷性黄土 ， 陷性黄 湿 土 结构 疏 松 ， 结 微 弱 ， 一 定 压 力 下 浸 水 时 ， 构 胶 在 结 迅 速破 坏 ， 产生 显 著 附 加 下 沉 量 Ｌ 。这 种 特 性 对 工 １ Ｊ 程建设有较大的危害。国内外诸多学者对黄土的沉 积 环境 进行 了大量 研究 Ｊ针 对 庆 阳地 区湿 陷性 黄 ， 土， 以室内试验为手段 ， 重点研究 了庆阳地区湿陷性 黄土的物理力学性质 ， 从地貌单元、 沉积环境进行分
２４ 庆 阳地 区湿 陷性 黄土 的塑 性 ．
庆阳地区湿 陷性 黄土的塑限值介 于 １ ． ％ ～ ９１ ２ ．％之间 ， ０８ 其与含水量的关 系可用下式表达 ： Ｗｐ
＝１ ． ６＋０． Ｗ ８６ １
孔隙比有 较强规 律性 ， 当土层 中平 均含水 量大 于 １． ｌ ， ４ １ 时 基本 呈 中等 湿 陷性 ， 当土层 平 均 含水 量 小