湿陷性黄土地基评价

湿陷性黄土地基评价

摘要：文章论述了黄土湿陷性和湿陷性判定方式，分析湿陷性黄土地基评价需要综合的多种因素即兼顾室内湿陷性试验和现场浸水试验数据并将湿陷性和湿陷敏感性结合结合起来。简单分析了在评价湿陷性黄土地基时应注意的几个问题。

关键词：黄土地基湿陷性湿陷敏感性评价

黄土分布广泛，大约占陆地总面积的9.3%，我国的黄土分布面积约占世界黄土总面积的4.9%，黄土多分布于干旱、半干旱地区，这一地区气候干燥，年降水量在250mm-500mm之间。由于黄土形成的这一特殊环境，所以黄土成为一种特殊土质，在一定压力作用下具有浸水湿陷性。近年来越来越多的项目在黄土地区开展，从而使得黄土的湿陷性评价逐渐成为一个对黄土区域工程至关重要的问题，因为对黄土地基湿陷性判断的准确程度，直接影响到整个工程在技术、经济上的合理性。

1 黄土的湿陷性

黄土的湿陷性是指黄土在一定附加压力作用下，受水浸湿而产生变形，称为湿陷性黄土。当然并不是所有的黄土都具有湿陷性，有的黄土如老黄土（Q1、Q2）就不具有湿陷性，或只有轻微湿陷性。新黄土（Q3、Q4）一般具有湿陷性。黄土在饱和自重压力作用下产生湿陷，称为自重湿陷性黄土，否则称为非自重湿陷性黄土。

2 黄土的湿陷性的判定

判定黄土湿陷性的指标，湿陷性地区规范采用湿陷性系数δS。然而只判定某一深度处的土是否具有湿陷性对工程往往不具有实际意义，因此对整个场地来说，我们要通过公式进一步计算自重湿陷量ΔZS从而判断黄土场的湿陷类型是非自重或是自重湿陷性，并由ΔZS和计算总湿陷量ΔS结合来判定场地的湿陷等级。

实验室内一般通过小型固结仪进行单线或双线法试验，分级施加压力，由公式（1）和（2）算得每层土的湿陷系数δS和自重湿陷系数δSZ ，进而由公式（3）和（4）分别算得ΔS 和ΔZS。ΔS为计算湿陷量，野外通过原位试坑浸水试验可得到实测湿陷量。

式中hP和hZ为保持天然的湿度和结构的土样，分别加压至P和土的饱和自重压力时下沉稳定后的高度；hP`和h`Z分别为上述加压稳定后的试样浸水下沉稳定后的高度；h0为试样的原始高度；β和β0为修正系数；δsi和δzsi分别为第i土层的湿陷系数和自重湿陷系数；hi为第i层土的厚度。

1）当计算得δS0.015为湿陷性黄土；δSZ0.015为自重湿陷性黄土[1]。

2）当某场地当实测或计算ΔZS≤7厘米时，该场地为非自重湿陷性黄土场地，ΔZS >7厘米时为自重湿陷性场地。

3）当ΔS ≤30cm且ΔZS≤7cm时，场地属于Ⅰ级轻微湿陷类型；当30cm35cm、ΔS≥50cm且ΔZS≥35cm或者ΔS >60cm且7cm60cm且ΔZS >35cm时为Ⅳ级很严重湿陷类型。

一般情况下，我们只要判定某场地为非自重湿陷性类型，那它的湿陷等级就是Ⅰ级或者Ⅱ级，自重湿陷性场地才可能出现Ⅲ级或者Ⅳ级。

我们通过对大量室内以及野外试验数据的分析，得到以下两点：（1）西北地

区如甘肃，黄土的湿陷性强而试验值偏低，而山西、河南等地黄土的湿陷性弱而试验值偏高；（2）对于非自重湿陷性黄土地区，实测自重湿陷量ΔZS`常小于计算自重湿陷量ΔZS”，而在自重湿陷性黄土地区，实测自重湿陷量ΔZS`常大于自重湿陷量ΔZS”或二者接近，所以我们通过修正系数β0来调整地区差异。

3 湿陷性地基评价应注意的几个问题

1）我们在评价湿陷性黄土地基的时候要兼顾湿陷性和湿陷敏感性。我们在分析在湿陷性黄土场地事故时发现：某些湿陷等级较低的场地对建筑物的危害反而大于某些湿陷等级较高的场地；某些场地总的湿陷量并不是特别大，但是对建筑物的危害却大于某些湿陷量很大的场地。这是因为我们在评价湿陷性黄土地基时忽视了黄土的湿陷敏感性。所谓湿陷敏感性，是指黄土浸水后湿陷发展的难易程度和湿陷发展速度。判定自重湿陷敏感性的时候，比较可靠的方法是进行不同浸水面积和时间的现场试坑浸水试验，并可根据黄土的地理位置和湿度历史、自重湿陷性土层埋深、颗粒组成、初始湿度、塑性高低、室内计算自重湿陷量，以及土中易溶盐含量等因素进行间接判定[2]。

2）黄土地层从虽然从宏观上看是比较均一的，但是实际上可能会出现自重湿陷与非自重湿陷土层交替的现象，由于我们取样的间隔较大，可能会导致厚度很小的一部分土层代表了整个土层的湿陷性，导致我们的判断出现偏差。

3）自重湿陷系数的规律性较差，并不是随饱和自重压力成比例关系，所以对白重湿陷黄土场地的评价应以现场试验结果较为可靠[3]。

4 结语

我们在对湿陷性黄土地基进行评价时要结合室内湿陷性试验和现场浸水试验，同时兼顾湿陷性和湿陷敏感性，取样时，有条件的话尽量减少间距，尽可能取到更具有代表性的试样，才能更准确的对湿陷性黄土地基做出评价，减少工程事故的发生。

参考文献：

[1]刘祖典. 黄土力学与工程[M]. 陕西科学技术出版社. 1996

[2]涂光社. 试论黄土地基的自重湿陷敏感性[J]. 工程勘察. 1980，02

[3]刘祖典. 影响黄土湿陷系数因素的分析[J]. 工程勘察. 1994，05