黄土浸水试验与湿陷沉降变形分析
湿陷性黄土铁路路基浸水试验研究

湿陷性黄土铁路路基原位浸水试验研究摘要:在湿陷性黄土铁路路基试验段,运用大型原位浸水试验,研究路基浸水后柱锤冲扩桩和挤密桩地基的浸水规律以及地基土湿陷对路基沉降的影响。
研究结果表明:柱锤冲扩桩和挤密桩地基分别在浸水60 和50d 时,浸水附加沉降发生突变;浸水约19 d 浸润角达到最大,因此路基坡脚附近因降雨或其他原因形成的积水滞留时间不应超过19 d;浸水87 d 柱锤冲扩桩路堤的沉降量为1.7~ 5.1 mm,挤密桩为26.2~ 51.3 mm;长时间持续浸水后柱锤冲扩桩路堤的总沉降量仅为3.8~ 7.4 mm,而挤密桩路堤的总沉降量则高达62.3 ~ 103.1mm,因此在实际工程中,一定要加强挤密桩路段的防排水措施,避免局部积水,以保证行车安全;未处理湿陷性黄土地基的浸润角为38°~ 42°,故建议在湿陷性黄土地区修建铁路时,距路基坡脚一定范围内不能有鱼塘、水池等长期积水设施。
关键词:路基;湿陷性黄土;原位浸水试验;柱锤冲扩桩;挤密桩;浸润角黄土大面积现场浸水试验始于20世纪60年代,我国电力、冶金和建筑部门结合工程建设进行了不同黄土层厚度、浸水池尺寸和形状等较多现场浸水试验[1-3](最小的浸水池直径φ10m,最大尺寸有110m×70m,黄土湿陷厚度35~37m),深入研究了黄土的湿陷指数、判断湿陷等级、预测湿陷变形量等宏观的湿陷指标[4]。
浸水过程中含水量的测试对研究湿陷性黄土入渗规律极为重要。
随着测试技术的发展,通过在黄土地基不同深度处埋设含水量传感器,可实现含水量高精度的原位测试,进行黄土浸水后入渗规律测试与研究。
目前湿陷性黄土铁路地基虽采取了较强的处理措施,但地基处理范围内桩间土和下卧土层的湿陷性并未完全消除,一旦路基防排水措施出现问题,水浸入到地基土中,桩间土和下卧土层会产生剩余湿陷变形,导致工后沉降增加,影响行车安全。
为了研究路基浸水后地基受浸水规律和地基土湿陷对路基沉降的影响,有必要在已经建好的实体路基上进行原位的路基浸水试验研究[5]。
黄土自重湿陷性影响因素试验分析

黄土自重湿陷性影响因素试验分析黄土是一种特殊的土壤类型,其自重湿陷性是指在湿润条件下土壤受到重力作用时发生的变形和沉降。
这种湿陷性对工程建设有着重要的影响,因此对其影响因素进行试验分析具有重要的意义。
一、湿陷性的影响因素1.土壤含水量土壤含水量是影响土壤湿陷性的重要因素之一。
当土壤含水量增加时,土壤颗粒之间的摩擦力会减小,土壤的韧性和强度会降低,从而导致土壤的变形和沉降加剧。
2.土壤结构土壤的结构对湿陷性也有着重要的影响。
当土壤的结构较为均匀、颗粒间的孔隙较大时,土壤的湿陷性较低;而当土壤的结构不均匀、颗粒间的孔隙较小时,土壤的湿陷性较高。
3.土壤类型不同类型的土壤对湿陷性的影响也不同。
黄土土壤由于其成分和结构的特殊性,其湿陷性相对较高。
在不同的土壤类型中,其湿陷性表现也会有所差异。
4.地下水位地下水位的变化也会对土壤的湿陷性产生影响。
当地下水位上升时,土壤含水量增加,湿陷性也会随之增加。
而当地下水位下降时,土壤含水量减少,湿陷性也会减小。
5.外部荷载外部荷载是指作用在土壤表面的荷载,如建筑物、交通载荷等。
外部荷载的增加会导致土壤的变形和沉降加剧,从而影响土壤的湿陷性。
二、试验分析为了深入了解黄土自重湿陷性的影响因素,我们进行了一系列试验分析。
我们选择了一定数量的黄土土样,并进行了含水量调整和压实处理。
然后,我们在试验台上设置了不同的外部荷载,并通过变化地下水位等条件,对土样进行了湿陷性试验。
在试验过程中,我们发现土壤的湿陷性与其含水量密切相关。
当土壤含水量较高时,土壤的变形和沉降明显加剧;而当土壤含水量较低时,土壤的湿陷性较小。
我们还发现土壤的湿陷性受外部荷载和地下水位影响较大。
当外部荷载增加时,土壤的湿陷性也会随之增加;而当地下水位上升时,土壤的湿陷性也会随之增加。
三、结论与建议黄土自重湿陷性的影响因素多种多样,需要综合考虑。
在工程建设中,应当根据不同的情况和条件,对土壤的含水量、结构和类型等进行合理的调整和处理,以减小土壤的湿陷性。
湿陷性黄土地基下沉问题的分析及处理方法
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湿陷性黄土地基下沉问题的分析及处理方法摘要湿陷性黄土的湿陷变形是导致地基下沉的重要原因。
本文从湿陷性黄土的工程地质特点入手,介绍湿陷性黄土对地基下沉的影响;结合工程实例对现有的几种典型地基处理方法进行了力学分析;阐述了湿陷性地基下沉处理方法的原理;总结……处理此类问题的经验,可供工程设计人员设计、施工时参考。
关键词湿陷性黄土;地基处理;1 湿陷性黄土的分布及工程性质1.1 湿陷性黄土的分布中国北纬33°~47°之间分布着广泛的黄土,尤以34°~45°之间最为发育,总面积约为63.5万平方千米,占世界黄土分布的4.9%左右。
其中湿陷性黄土占中国黄土面积的60%左右,主要分布于黄河中、下游地区,厚度最大可达30m 左右,并具有自东向西、自南向北其湿陷性逐渐加剧的规律。
湿陷性黄土由于生成时不同的地理环境、气候条件以及次生变化等原因,使其具有一些特殊的工程性质,在实际工程中,如不对其进行处理将会衍生出严重的工程事故。
湿陷性黄土的湿陷变形是引起地基下沉的一个重要因素。
我们将在下面的内容中分析湿陷性黄土的性质特征以及湿陷变形的机理并讨论其处理方法。
1.2 湿陷性黄土的工程性质湿陷性黄土是一种特殊性质的土,在一定的压力下,下沉稳定后,受水浸湿,土结构迅速破坏,并产生显著附加下沉。
1.2.1 湿陷性黄土的基本性质及分类湿陷性黄土的颜色一般为褐色或者灰黄色,颗粒以粉粒为主,孔隙比e≥1.0,一般具有肉眼可见的大空隙,含有较多可溶性盐类,垂直节理发育,能保持直立的天然边坡。
湿陷性黄土按湿陷性的强弱分为3类,采用室内压缩试验的方法分类。
采用公式δs = ( hγ-hγ’)/h0式中:δs ——湿陷性黄土的湿陷性系数;hγ——试件在试验仪中经加压到规定值时土样压缩稳定后的高度;hγ’——试件在试验仪中经加水浸湿且下沉稳定后的高度;h0——试件在试验仪中未经加压前的原始高度。
分类划分数值依据:(1)弱湿陷性0.02<δs≤0.03(2)湿陷性0.03<δs≤0.07s(3)强湿陷性δs>0.07s按土的自重湿陷和外力陷落又分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。
黄土场地大型浸水试验湿陷沉降预测的Elman方法

[ 关键 词 ] Em n神 经 网络 ; 土湿 陷 ; 降 ; la 黄 沉 高速铁 路地 基 ; 浸水 试验
[ 中图分 类号 ] 62 1 l [ P 4 .3 文献 标识 码 ] A [ 文章 编号 ] 10 04—18 (0 8 0 0 1 一 3 14 20 )6— 1 l 0 The El a eho f r Fo e a tn h r e W a e m m e so la i iiy m n M t d o r c si g t e La g trI r i n Co lpsb lt
20 0 8年 1 1月
地 下 水
Gr un tr o d wae
第3 O卷
第 6期
NO ., 0 V 2 08 Vo . 0 N0. 13 6
黄 土场地 大型浸水试验 湿 陷沉 降预测 的 Em n l a 方法
韩 晓萌 王家鼎 谷 天峰 薛 建功 , , ,
( 1西北 大学地质学系大陆动力学 国家重点 实验 室 , 陕西 西安 7 06 ; 10 9 2陕西省公路局 , 陕西 西安 7 0 6 ) 10 8
浸水 试验 基础 上采 用 Ema 经 网络来 建立 黄 土 地基 l n神
部分 黄土 为湿 陷性 黄 土 , 即受水 浸 湿 后 , 土 的 自重 在
湿 陷沉 降 模 型 , 研 究 该 高 速 铁 路 的 黄 土 湿 陷 沉 降 以
规律 。
压 力 或 自重 压力 与 附加 压力 共 同作 用 下产 生 大 的危 害 , 结 构 物大 使
wae mm e so e t t ri r in ts
0 引 言
我 国是 世界 上 黄 土 分 布 最 广 泛 的 国 家 之 一 , 中 其
黄土地基湿陷变形的试验研究
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在 水的饱和与浸湿作用之下 , 会 使土体强度下 降, 从 而 导 致 等 。
ห้องสมุดไป่ตู้
各类工程 问题 ,比如铁路与 公路路基在其 自重与附加应 力作用
下, 会迅速破坏土体结构而 明显沉 降, 并随着车辆重 复荷 载与时 向砂井于地基土外层 , 能够将排 出 白排水层的 自由水引入湿 陷性 问的增长 , 还会进一 步 出现边 坡坍塌 、 路基滑 动 、 路基横 纵向开 土 层 的 下 覆盖 层 内 , 再 逐渐 转 移 。而 砂 井 两 侧 的 渗 漏水 则 能 够 经
1 I D I T I 处理方法介绍
预浸水法持力层里的水分难消散且 时间长 ;挤 密法 的操作过程
相当严格 ; 强 夯法 对 于 基底 以 下 的 饱 和 度 有 着 要 求 标 准 ; 垫 层 法
场观测 。本试验 的 目的就是对 I D I T I 处理法在 技术可靠性与工程
l 辩 求埂
关 键词 : 黄土地基 ; 湿 陷 变形 ; 现 场试 验 研 究 ; 数 值 模 拟 中图分类号 : U 2 1 3 . 1 4 文献标识码 : B
文章编号 : 1 6 7 3 — 0 0 3 8 ( 2 0 1 3 ) 1 9 — 0 2 5 2 — 0 2
我 国幅员 辽阔 , 在华北 、 西北等地 区约有 6 4万 k m2 的黄土 低且承载 力高 , 能够有效避免下渗水分浸入 湿陷性黄土 , 同时其 疆土, 在我 国西部 大开发政 策持续深 入的背景下 , 各类生态环境 有载荷功 能, 采用 的是 8 0 c m厚 、 0 . 9 3 压 实系数 的 2 : 8灰土 , 其深 改善与基础 设施建设均需要在黄土地区进行 。随着兰渝铁路、 郑 度 为 6 2 0 m, 在非湿陷黄土层 中直接作用 。 西铁路等项 目的实施 , 贯穿深厚湿陷黄土地区 的公路 、 铁路也 会 随之增多, 因此对湿陷黄土地基采用有效措施显得非常重要 。 封 闭截土墙的主要任务是 防止外围地下水、地表 水浸入, 同 . 时使截水墙 内的湿 陷性 黄土原状得 以保持 ,防止出现湿 陷破坏 而深 层导水 , 即使黄土地层竖 向排 水性 能得到加强 , 设置 竖
黄土场地湿陷性试验与分析评价

黄土场地湿陷性试验与分析评价摘要:本文依托黄土地区的某项目,通过在勘察中采取不同的原状试样,按照室内双线法进行试验获得关于评价场地湿陷性的指标,根据公式法评价场地湿陷类型,同时选取代表性测试点进行现场试坑浸水试验,两种不同的方法对场地进行湿陷类型评价,结论一致、相互验证。
关键词:黄土;湿陷性;双线法;试坑浸水Collapsibility Test and Analysis Evaluation of Loess SiteLiu Zhiyong Liu HongweiChina Railway Huatie Engineering Design Group Co., Ltd,Beijing 100025,ChinaAbstract:In this paper, based on a project in the loess area, different undisturbed samples are taken in the investigation, and the indexes for evaluating the site collapsibility are obtained by the indoor double line method. The site collapsibility type is evaluated by the formula method, and the representative test points are selected for the site test pit soaking test. Two different methods are used to evaluate the site collapsibility type, and the conclusions are consistent and mutual Verification.Key words:Loess; collapsibility; double line method; test pit soaking0引言黄土地区勘察的首要任务就是要准确评价场地的湿陷性,为工程设计提供可靠的设计参数。
黄土自重湿陷性影响因素试验分析

黄土自重湿陷性影响因素试验分析黄土是我国西部地区常见的一种地质土壤类型,由于其独特的物理和化学特性,黄土在工程建设中常常会遇到自重湿陷性的问题。
自重湿陷性是指土壤在受力作用下,在含水状态下会发生变形和沉降的现象。
这一现象在工程建设中可能会导致地基沉降、建筑结构变形以及工程设施破坏等问题,因此对于黄土的自重湿陷性进行分析和研究具有重要的工程意义。
本文将从实验的角度对黄土自重湿陷性的影响因素进行分析,主要包括土壤含水率、土壤结构、土壤孔隙水压力、土壤孔隙结构以及土壤微观结构等方面进行研究。
一、土壤含水率对自重湿陷性的影响土壤的含水率是影响自重湿陷性的重要因素之一,通常情况下,土壤的含水率越高,其自重湿陷性也越大。
在实验室条件下,可以通过改变土壤的含水率来研究其对自重湿陷性的影响。
实验结果表明,随着土壤含水率的增加,土壤的变形和沉降程度也会增加,这是因为土壤中水分的增加会使得土粒之间的粘结力下降,导致土壤的稳定性降低,从而增加了其自重湿陷性。
土壤结构是指土粒之间的排列和连接方式,对于土壤的自重湿陷性也有着重要的影响。
在不同的土壤结构条件下,土壤的自重湿陷性也会有所不同。
通常情况下,土壤结构越松散,其自重湿陷性也会越大。
因为松散的土壤结构会使得土粒之间的连接力较弱,从而使得土壤在受力作用下更容易发生变形和沉降。
土壤的自重湿陷性受到多种因素的影响,包括土壤的含水率、土壤结构、土壤孔隙水压力、土壤孔隙结构以及土壤微观结构等因素。
在工程建设中,我们需要针对不同的土壤情况进行具体的分析和研究,以便能够更好地预测土壤的自重湿陷性,从而采取相应的防治措施,保障工程的安全和稳定。
希望通过本文的分析,能够为相关领域的研究和实践工作提供一定的参考和帮助。
大厚度自重湿陷性黄土场地湿陷变形特征的大型现场浸水试验研究

文献综述
在过去的研究中,国内外学者针对大厚度自重湿陷性黄土的湿陷变形进行了 大量实验室研究和现场试验。这些研究主要集中在土体含水率、密度、压力等因 素对湿陷变形的影响方面。虽然取得了一定的成果,但仍存在以下不足:(1) 实验室研究结果与现场实际情况存在差异;(2)缺乏针对大厚度自重湿陷性黄 土场地湿陷变形的系统研究;(3)
随着浸水时间的延长,黄土的含水率缓慢增加,密度略有降低,而沉降量逐 渐趋于稳定。这些结果表明,在工程实践中,应充分考虑大厚度自重湿陷性黄土 场地的湿陷变形特征,制定相应的设计和施工方案。
参考内容
引言
自重湿陷性黄土是一种特殊类型的土壤,其具有高压缩性、低强度和易于受 水影响的特点。在建筑和土木工程中,桩基是一种常用的基础形式,而自重湿陷 性黄土场地桩基的设计和施工则需要特别注意。本次演示通过进行浸水荷载试验, 对自重湿陷性黄土场地桩基的承载性能进行了研究。
结果与讨论
通过对实验数据的分析和整理,我们发现大厚度自重湿陷性黄土场地的湿陷 变形具有以下特征:(1)在浸水初期(0.5h至1h),黄土的含水率迅速增加, 密度减小,导致沉降量明显增大;(2)在浸水1h至2h后,黄土的含水率逐渐趋 于稳定,密度变化较小,沉降量增长速度减缓;(3)随着浸水时间的延长(2h 至48h)
感谢观看
本研究对于深入了解大厚度自重湿陷性黄土场地的工程性质具有重要意义, 为该类黄土场地的工程设计和施工提供了有益的参考。
引言
大厚度自重湿陷性黄土是一种具有特殊工程性质的土壤,其在一定含水率条 件下会产生显著的沉陷变形。由于这类黄土广泛分布于我国西北地区,因此对其 湿陷变形特征进行研究具有重要的现实意义。本次演示旨在通过大型现场浸水试 验,深入探讨大厚度自重湿陷性黄土场地的湿陷变形特征,以期为该类黄土场地 的工程实践提供理论支持。
矿产

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
湿陷性黄土有关试验

剔除,且勿将土扰动,否则试验数据将误差较大,有时甚至无法使用;
(4)加荷前,应将环刀试样保持天然湿度;透水板的湿度应接近试样的天然湿度。 (5)试样浸水宜用蒸馏水; (6)第一级压力下的变形调整:由于切取试样时环刀表面不平或安装时仪器接触不好 等原因,加压后两个环刀产生一定的变形差异,在第一级压力变形稳定后将两个百分表读 数调整一致,这样就避免了人为因素对试验结果的影响。 (7)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。 (8)施加1kPa的预压力使试样与仪器上、下各部件接触,并调整变形测量计的零位或 初始值。
定黄土湿陷性指标。在初步勘察阶段或取多个试样有困难时也允许采
用双线法进行试验。 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。
岩土工程类土工试验培训
湿陷性黄土有关试验
一 概述
1 湿陷性黄土
湿陷性黄土泛指饱和的结构
不稳定的黄色土,在自重压力或
自重压力与附加压力作用下, 受水浸湿后,土的结构迅速破 坏,发生显著下沉的现象。
2 湿陷性黄土特征
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(0.05~0.005mm)为主,其含量可达 50%以上;含碳酸盐或硫酸盐成分,有时含有钙质结核;水理性敏感,受水浸湿 后易产生附加沉陷。
3) 测定自重湿陷系数除应符合5.1.1条的规定外,还应符合下列要求: (1)分级加荷,加至试样上覆土的饱和自重压力,下沉稳定后,试样浸 水饱和,附加下沉稳定,试验终止; (2)试样上覆土的饱和密度,可按下式计算:
湿陷性黄土地基判定与检验

湿陷性黄土地基评定与检验一、湿陷性黄土的特征一、黄土的特征黄土一般具有以下特征,当缺少其中一项或几项特征的称为黄土状土。
1、颜色以黄色、褐黄色为主,有时呈灰黄色;2、颗粒组成以粉粒(粒径0.05~0.005mm)为主,含量一般在60%以上,粒径大于0.25mm 的甚为少见;3、有肉眼可见的大孔,孔隙比一般在1.0左右;4、富含碳酸盐类,垂直节理发育。
黄土分布地区年平均降雨量在250~600mm之间,年降雨量小于250mm的地区,黄土很少出现,主要为沙漠和戈壁。
年降雨量大于750mm的地区,也基本没有黄土。
依据《中国湿陷性黄土工程地质分区略图》,我国湿陷性黄土主要分布在32°-47°之间,34°-35°之间最为发育,而以黄土高原区的黄土分布最为集中,黄土沉积最为典型。
黄土高原的范围是太行山以西、日月山以东、秦岭以北、长城以南,包括青海、宁夏、陕西、河南等省区的一部分或大部分,总面积达35.85万平方公里。
二、湿陷性黄土的物理性质1、颗粒组成表1湿陷性黄土的颗粒组成(%)2、孔隙比:变化在0.85~1.24之间,大多数在1.0~1.1之间。
孔隙比是影响黄土湿陷性的主要指标之一。
е<0.86时,一般不具湿陷性或湿陷性很弱。
3、天然含水量:黄土的天然含水量与湿陷性关系密切。
当ω>24%时,一般不具湿陷性。
4、饱和度:饱和度愈小,黄土湿陷系数愈大。
当S r>75%时,黄土已不具湿陷性。
5、液限:是决定黄土性质的另一个重要指标。
当ωL>30%时,黄土的湿陷性一般较弱。
三、黄土的湿陷性评价1、湿陷变形湿陷性黄土在一定压力下,下沉稳定后浸水饱和所产生的附加下沉量,湿陷变形是在充分浸水饱和情况下产生的,它的大小除了与土本身密度和结构性有关外,主要取决于土的初始含水量和浸水饱和时的作用压力。
2、初始含水量湿陷性黄土在进行湿陷性试验时浸水增湿前的含水量。
初始含水量较低的湿陷性黄土,其湿陷变形相对较大。
大厚度自重湿陷性黄土湿陷变形特性水分10页word文档

目录1 引言 02 试验概况 (2)2.1 场地条件 (2)2.2 浸水试坑布置和仪器埋设 (2)2.3 DDC 处理区域布置 (3)2.4 挤密桩区域布置 (3)3 试验成果分析 (3)3.1 湿陷变形特性研究 (3)3.2 水分入渗规律研究 (4)3.3 地基处理合理方法研究 (5)4 结论 (7)参考文献 (8)大厚度自重湿陷性黄土湿陷变形特性水分入渗规律及地基处理方法研究摘要:为研究大厚度自重湿陷性黄土的湿陷变形特性、水分入渗规律以及地基处理合理方法等问题,选择典型大厚度自重湿陷性黄土场地,进行了布置沉降观测点和埋设水分计的浸水试验以及挤密桩、DDC(孔内深层强夯)桩地基处理试验。
试验结果表明,在水分入渗过程中,深度22.5~25.0 m 以上土体易发生湿陷,该深度以下土体则含水率增加缓慢,达不到湿陷起始含水率,不易发生湿陷,因此该深度考虑可作为现场湿陷性评价的临界深度,也可作为大厚度湿陷性黄土地区进行地基处理时可参考的地基处理下限深度。
DDC 桩间距为1.0~1.4 m 时,无论从挤密系数还是湿陷系数都能满足规范要求;挤密桩15 m 试验区域沉降量较小,但其剩余湿陷量任未满足要求,这也佐证了关于22.5~25.0 m 深度难于发生湿陷的结论。
试验成果可作为今后大厚度自重湿陷性黄土地区工程建设以及黄土规范进一步修订的参考。
关键词:大厚度自重湿陷性黄土;浸水试验;地基处理;湿陷变形;入渗;剩余湿陷量1 引言黄土的湿陷性对工程建设的危害很大,修建在黄土地基上的大量工业与民用建筑发生破环,公路路面开裂,水利设施失效,经济损失很大。
黄土湿陷主要由于水分进入土体从而引起的结构破坏。
随着国家经济的发展和西部大开发战略的实施,越来越多的工业和民用工程修建于大厚度自重湿陷性黄土上,这给研究人员提出了一系列挑战性的课题。
如何避免由于水分入渗导致的工程结构破坏,迫在眉睫。
黄土湿陷变形特性研究主要有室内和现场两种手段。
黄土自重湿陷性影响因素试验分析
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黄土自重湿陷性影响因素试验分析黄土自重湿陷性是指在地下水位上升或土体受水分影响时,土体内部孔隙水与固体颗粒的摩擦力减弱,土体的强度和稳定性下降而导致土体体积的变化与沉陷的现象。
这种地质灾害常常对于建筑物、道路等基础设施造成不利影响,因此对黄土自重湿陷性的影响因素进行试验分析具有重要意义。
一、黄土的地质特征黄土主要由粘粒和砂砾颗粒组成,其黏性和含水率对于自重湿陷性有着重要的影响。
一般来说,黏性土质具有较大的吸水性和膨胀性,因此当地下水位上升时,土体中的孔隙水会迅速被吸收,导致土体体积的膨胀和沉陷现象。
而砂砾土质则具有较强的渗透性,当地下水位上升时,土体内部孔隙水易于排水,因此砂砾土质对于自重湿陷性的影响相对较小。
二、地下水位地下水位是影响黄土自重湿陷性的关键因素之一。
地下水位的变化会导致土体吸水膨胀或排水收缩,进而引起土体体积的变化和沉陷现象。
地下水位的高低和变化对于黄土自重湿陷性具有重要的影响。
在实际工程中,需要对地下水位进行监测和调控,以减少自重湿陷性对基础设施的不利影响。
四、土体压缩性土体的压缩性是影响黄土自重湿陷性的重要因素之一。
一般来说,土体的压缩性越大,其自重湿陷性越强。
在工程设计和施工中,需要对土体的压缩性进行研究和评估,以减少自重湿陷性对基础设施的不利影响。
六、试验分析为了进一步了解黄土自重湿陷性的影响因素,可以进行一系列的试验分析。
首先可以利用压缩试验仪对不同含水率和外荷载下的黄土进行压缩试验,以确定土体的压缩性。
其次可以利用湿陷试验仪对不同含水率和地下水位下的黄土进行湿陷试验,以量化土体的湿陷性。
通过这些试验分析,可以更加全面地了解和评估黄土自重湿陷性的影响因素,为工程设计和施工提供科学依据。
黄土自重湿陷性的影响因素涉及地质特征、地下水位、土体含水率、土体压缩性和外荷载等多个方面,需要进行综合的试验分析,以减少其对基础设施的不利影响。
希望随着相关技术的不断发展和完善,可以更加全面地了解和控制黄土自重湿陷性,为工程建设提供更加可靠的保障。
一维载荷浸水下重塑黄土的水分入渗和增湿变形模型及试验验证
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一维载荷浸水下重塑黄土的水分入渗和增湿变形模型及试验验
证
黄土是一种具有特殊工程性质的土壤,在水分作用下容易发生重塑和变形。
为了深入研究黄土在水分作用下的入渗和变形特性,研究人员提出了一维载荷浸水下重塑黄土的水分入渗和增湿变形模型,并进行了相应的试验验证。
该模型基于经典的黄土力学模型,考虑了黄土在水分作用下的孔隙水压力和应力变化。
模型假设黄土呈现一维挤压变形,通过数学方程描述了黄土内部的水分入渗和黄土颗粒的重排和变形过程。
在试验验证方面,研究人员通常会选择合适的黄土样本,并在实验装置中施加一维载荷和水分浸泡。
通过测量黄土样本内部的水分分布和变形量等指标,来验证模型的准确性。
试验结果表明,该模型能够较好地预测黄土在水分作用下的入渗和变形行为。
模型能够描述黄土颗粒的重排和变形过程,以及黄土内部孔隙水的压力和分布。
通过模型的使用,可以更好地理解和预测黄土在水分作用下的行为,并为相关工程设计和施工提供科学依据。
综上所述,一维载荷浸水下重塑黄土的水分入渗和增湿变形模型及试验验证为研究黄土的水分作用特性提供了重要的工具和方法,对于工程实践具有一定的指导意义。
三电工程西干五泵站湿陷性黄土基础预浸水试验分析
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5 试验 结论 及建 议
() 1 试验用总耗水量约为 2 m/2 4  ̄ 。 m () 2 黄土厚度 2 1 m 局部大于 1 。 0 5 —0 , 0 n在 - r m 深度内, 一般具轻微一 中等湿 陷性。在 10k a 0 压力 P 下, 黄土的湿陷量为 25 m 5 3 .m , 5 m以下黄土基本不 湿陷 , 、 、 2 3 4m深度 的湿陷起始压力分别为 2 m m O k a7 a9 : 分析表明, P 、0 P 、0da k l' 。 黄土湿陷性系数随埋 深的增大而减小 , 而湿陷起始压力随埋深的增大而 增大。黄土湿陷性采用 10k a 0 压力下 的湿 陷性系 P 数判别 , 确定试验段湿陷层与非湿陷层界 限深度为 5 。黄土属冻胀性土, m 对埋深小于 5 m的黄土需采 取湿陷处理措施。 () 3 预浸水段裂缝及形成原 因分析 。在 预浸水 期间 , 试验段不同程度地 出现 了裂缝 , 对裂缝 的出现 时间、 分布规律及张开宽度随时间的变化情况均作 记录, 试验结束后开挖探槽及竖井 , 查明裂缝在剖面
一
上的延伸情况 、 张开宽度等。浸水后 , 面土体在 [ ]G 02 —04 湿陷性黄土地基建筑规范[] 临水 1 B 505 20 , s. 北京 : 定深度范围内首先达到或接近饱和状态 , 并开始 中国建筑 工业 出版社 , 0 . 2 4 0 沉降, 而该深度范围以外的土体仍保持其天然状态, [ ]王付 林 , 虎. 2 李世 预浸水法 在棉 山湾水库 坝基处 理 中的 从 而在饱 和状态区与天然状态 区界线处形成 拉裂 应用 I] J. 中国水利 ,096 (6 : —9 20 , 1 ) 8 2. 0 2 缝, 随浸水时间的延长 , 饱和深度进一步加 大 , 裂缝 [ ]彭雅轩 , 琦 , 丽. 3 肖 张 关于湿 陷性黄土地基 的成 因分析 及处理方法 []东北 电力学院学报 ,0 12 ( ) 4 3 . J, 2 0 ,5 4 : — 6 3 逐渐 向外发展 。由于饱 和土呈流态 , 可适应相 当的
大厚度湿陷性黄土路基浸水试验与沉降变形研究
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第1 期
兰
州
交
通
大
学
学
报
Vo 1 . 3 3 No . 1
2 0 1 4年 2 月
文章 编 号 : 1 0 0 1 - 4 3 7 3 ( 2 0 1 4 ) 0 1 - 0 1 2 4 - 0 7
J o u r ml o f L a n z h o u j i a o t o n g U n i v e r s i t y
t h a n 2 5 r m t h e t e s t l a s t e d f o r 5 2 d, a t t h e s a me t i me , c o l l e c t e d a l a r g e n u mb e r o f u n d i s t u r b e d s o i l s a mp l e , c o n d u c t e d l a b o r a t o r y t e s t s , r e c e i v e d a s e r i e s o f 1 o e s s me c h a n i c a 1 p a r a me t e r s . Th e r e s e a r c h i n d i c a t e s t h a t t h e l o e s s i n t h i s a r e a wi t h 1 a r g e d e f o r ma t i o n a f t e r s o a k i n g, r e s u l t i n g i n a s e v e r e s u b — s i d e n c e o f l o e s s , i t b e l o n g s s e l f - we i g h t c o l l a p s i b l e l o e s s , t h e s t u d y p r o v i d e s t r e a t me n t a n d wa t e r - p r o o f a n d d r a i n a g e me a s u r e s d a t a f o r l a r g e t h i c k n e s s c o l l a p s e l o e s s s u b g r a d e a l o n g t h e r a i l wa y , a s we l l a s p r o v i d i n g t h e o r e t i c a l s u p p o r t f o r t h e c o n s t r u c t i o n o f s i mi l a r l o e s s i n o t h e r a r e a s . Ke y wo r d s : l a r g e t h i c k n e s s c o l l a p s e l o e s s ; wa t e r i m me r s i o n; s e t t l e me n t d e f o r ma t i o n ; c o l l a p s e s e t —
黄土自重湿陷性影响因素试验分析
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黄土自重湿陷性影响因素试验分析黄土属于一种典型的黏性土,在工程施工过程中,往往会受到其湿陷性能的影响。
湿陷性会导致土层的稳定性下降,导致地基沉降,甚至工程崩塌等严重后果。
因此,对黄土自重湿陷性能的影响因素进行试验分析,对工程安全和稳定具有非常重要的意义。
黄土自重湿陷性能的影响因素可以归结为以下几个方面:1.黄土的物理力学性质:不同的黄土密度和含水量会直接影响其湿陷性能。
在一定范围内,土体的密度越大,湿陷性越小,土体的含水量越大,湿陷性越大。
2.黄土中颗粒组成和粒度分布:黄土的颗粒组成和粒度分布对湿陷性也有很大的影响。
其中,黄土中粘土和细砂的含量越高,湿陷性越大,粒径分布越均匀,湿陷性越小。
3.黄土的化学成分:黄土的化学成分也对其湿陷性有着重要影响。
其中,黄土中含有较高的钠离子和硫酸盐离子等,会导致土体的孔隙水渗透性增强,湿陷性增强。
4.负载作用:外部载荷对土层的作用也会直接影响黄土的自重湿陷性。
其中,载荷大小、载荷作用时间和加载速度等对土层的沉降量和湿陷性都有着不同的影响。
为了更具体地了解黄土自重湿陷性影响因素,可以通过试验来模拟不同工况下土层的沉降情况和湿陷性。
试验中,可以采用天平、振动平台、沉降计和卡博仪等设备进行地基试验。
试验中,首先需要对黄土进行取样和制样,并对土样进行物理力学性质测试。
然后将土样放置在振动平台上,施加外荷载,在不同时间节点下,通过沉降计和卡博仪等设备记录土层的变形情况。
最终,分析不同工况下土层的沉降和湿陷性情况,得出不同因素对黄土自重湿陷性能的影响。
通过试验分析,可以得出如下结论:1. 设备施加的荷载大小对黄土的沉降和湿陷性都有明显影响,荷载越大,土层沉降越明显,湿陷性增强。
但在一定范围内,荷载作用时间越长,荷载速度越慢,土层沉降也会越明显。
2. 过高的含水量是土层湿陷的主要原因,而较高的土层密度可以降低其湿陷性。
总之,黄土的自重湿陷性影响因素是多种多样的,不同因素的作用和相互关系需要通过试验来确定。
湿陷性黄土试坑浸水试验中深部沉降分析
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湿陷性黄土试坑浸水试验中深部沉降分析
贺永俊;李超;卜飞;赵倩
【期刊名称】《四川建筑科学研究》
【年(卷),期】2015(041)002
【摘要】湿陷性黄土遇水后会发生湿陷性变形.通过在山西吉利新能源汽车在建厂区进行的现场试坑浸水试验,采用相对高程基准观察的方法记录试验中深部沉降数据,分析其变化方式及特征.研究结果表明:深部土体湿陷受侧边土的阻力影响较小,而上部土体受侧边土的阻力影响较大;湿陷基本上是由浅而深发生、发展的,处在同一深度的深标点开始发生沉降的时间受其距试坑中心距离的影响,一般距试坑中心较近的深标点发生沉降的时间较早.
【总页数】3页(P112-114)
【作者】贺永俊;李超;卜飞;赵倩
【作者单位】山西省勘察设计研究院,山西太原030013;山西省勘察设计研究院,山西太原030013;山西省勘察设计研究院,山西太原030013;山西省勘察设计研究院,山西太原030013
【正文语种】中文
【中图分类】TU444
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黄土浸水试验与湿陷沉降变形分析摘要:本文利用大量室内试验资料和现场实测资料,并通过对黄土湿陷评价的研究,在立足于湿陷本质的基础上,合理选取影响湿陷的相关因素,分析了该地区湿陷性黄土的特征,可为同类其他工程提供参考。
关键词:黄土;浸水试验;湿陷性;湿陷评价;沉降变形;分析
abstract:based on a large number of laboratory test data and field measurement data, through the research on the loess collapsibility evaluation, based on the of loess collapsibility, a reasonable selection of relevant factors of collapsibility and integrated and rough analysis of the characteristics of collapsible loess, can provide a reference for other projects.
keywords: loess, immersion test, collapsibility, collapsibility evaluation, settlement deformation, analysis 前言
我国是世界上黄土分布最广泛的地区,特别是西北地区黄土以其沉积厚度大、地层层序连续而闻名于世。
由于黄土独特的大孔隙、弱胶结结构特征,其在浸水条件下产生湿陷变形,对工程产生严重的危害。
因此,黄土的湿陷性及湿陷变形特征是其根本工程属性,是黄土地区工程建设必须要准确查明的关键问题。
目前,黄土湿陷性的评价方法主要有两种:一是室内压缩试验,二是现场试坑浸水试验。
前者不能考虑到影响黄土湿陷性质的诸多因素,而后者通过原位试验可以获得场地黄土的湿陷变形量及湿陷时空特征,数据真实可靠,但是由于其耗时耗资巨大,应用性受到限制。
本文结合某客运专线现场黄土大型试坑浸水试验,对场地黄土的湿陷变形特征及浸水破坏机理进行研究,并与室内试验评价结果进行综合分析。
1试验概况
1.1试验场地工程地质特征
试验场地位于山西省运城市北部,地貌单元为峨眉岭黄土塬南麓斜坡地带,试验场地地势平坦,地下水位埋深>70m。
据钻探揭露,试验场地黄土沉积连续,揭露黄土-古土壤序列。
其各层岩性特征详见表1、图1和图2所示。
图1 黑垆土(试坑底部处)
图2 新黄土(10m深度处)
1.2试验场地布置及浸水方案
由于客运专线等级高,对地基沉降变形敏感,本次试验考虑地基黄土充分浸水湿陷沉降变形,依据钻探揭露地层及室内土工试验资料,试坑的设计为直径25m的圆形,深度0.5m,共布设沉降标点
105个,其中试坑内地表设浅标点21个,试坑外的地表浅标点42个,最远的浅标点设计在坑外25m处;试坑内设深标点42个,最深的深标点设置25m。
在试坑内均匀布设12个渗水孔,孔深25m。
浸水过程分两个阶段浸水,第一个阶段注入当地年平均降水量这算水量,第二个阶段为饱和浸水,在第一阶段浸水湿陷变形稳定后开始饱和浸水。
两个阶段浸水过程均对各沉降标点、注水量、裂缝发展及浸水影响范围进行了观测。
2试验分析
2.1地表单日湿陷沉降变形特征
试坑第一阶段浸水,历时11天,第二阶段饱和浸水,历时33天,总历时44天。
两个阶段的地表单日湿陷沉降变形通过观测浅标点得到,其随浸水时间的变化曲线如下图3,并表现出如下特征。
(1)、各列浅标点沉降曲线相似,显示了两个浸水阶段的湿陷沉降变形特征。
(2)、试坑内标点首先产生湿陷变形,沉降变形速率为
0.1~1.9cm/d;试坑外地表产生沉降较晚,且沉降变形速率为
0~0.4cm/d。
(3)、最大湿陷沉降速率发生在第二阶段浸水后第2或3天,持续时间为8~10天左右(沉降速率大于0.5cm/d),为湿陷变形快速发展时段。
(4)、在上述时段过后,湿陷变形速率快速下降,大部分在
0.1~0.4cm/d,持续13~17天,试验结束时,坑内浅标点已经出现
连续0~0.1cm/d波动的情况(持续时间>5d),湿陷变形已趋稳定。
坑外标点湿陷变形均已趋于稳定,个别天0.1cm/d。
图3
2.2地表累积沉降变形分析
两个阶段的地表累积沉降变形通过累加各标点单日沉降量可获得,其随浸水时间的变化曲线表现出图4所示。
图4
(1)、第一阶段浸水总沉降变形量值均小于1.5cm。
(2)、试坑内标点距离试坑边缘越远,累积沉降呈增大趋势,但最大沉降量并未发生在试坑中心,坑内标点累积沉降量最大差值为5.4cm。
(3)、与单日沉降量对应,试坑内标点累积沉降量曲线经历了缓慢发展、迅速发展和渐趋稳定的阶段。
试坑外标点累积沉降量小,曲线平缓,最大沉降发生在试坑边缘0.5m处,达5cm左右。
2.3深标点湿陷沉降变形分析
两个阶段的深标点单日湿陷沉降变形通过观测深标点得到,累积沉降变形通过累加单日沉降得到。
其随浸水时间的变化曲线如图5所示。
图5
(1)、各列深标点沉降曲线相似,但是显示了明显的试坑边界效应。
(2)、最大湿陷沉降速率与浅标点相对应,显示了浅标点与深标点沉降变形的关联性。
(3)、试验结束时,坑内深标点(10m以上)已经出现连续0~0.1cm/d波动的情况,湿陷变形趋于稳定。
深标点(10m以下)湿陷变形已趋稳定,个别天0.1cm/d。
2.4现场实测自重湿陷变形与室内试验结果对比
根据现场实测深标点湿陷变形量与据其计算自重湿陷系数,自重湿陷土层埋深5~10m,坑内自重湿陷变形量(11.0~16.4cm)。
据室内试验资料,自重湿陷土层埋深2~10m,坑内自重湿陷变形量(据《湿陷性黄土地区建筑规范》β0取0.9)为(19.4~20.9 cm)。
通过对比,场地均为自重湿陷性场地,湿陷等级二者的差异较大。
(见表2)
表2室内资料湿陷性评价表
2.5试坑渗水量综合分析
至试验结束试坑累计注水约9100方,单日平均渗水量逐步降低,最大529.88方,最小247.16方,下降速率变缓,趋于稳定。
水量随浸水时间的变化曲线如图6所示。
图6
2.6试坑张力计综合分析
基质吸力随浸水时间的变化曲线如图7所示
①截止试验结束共33天,a,b,c三条测线距坑壁距离依次增加。
测试深度分别为0.15,0.3,0.6,0.9,1.2m。
②随着试坑浸水时间增加,浸水影响范围逐渐扩大,当扩大至张力计埋设处,由于土中含水量增加,导致基质吸力降低;
③基质吸力降低首先发生在1.2m,0.9m深度处,其次为
0.15m,0.6m,0.3m处;发生时间按a,b,c测线顺序依次展开;基质吸力明显降低表明土中含水量发生明显变化,以此为依据可对浸湿深度和浸湿范围做出指示。
④由于气温关系,张力计内水体会发生冻融,对其数值稳定性有一定影响,据此现场对其做了保温措施;表层0.15m深度对地表温度变化较敏感,受其影响较大。
图7
2.7试坑浸湿范围综合分析
①截止试验结束,经过第一阶段降雨量浸水及第二阶段饱和浸水,浸湿范围和浸湿深度逐步增大;
②试坑测线1至试验结束时间,浸湿径向影响范围10-12m,影响深度12-13.5m;试坑测线2至试验结束时间,浸湿径向影响范围11-13m,影响深度13-14.5m。
3结论
3.1坑内浅标点已经出现连续0~0.1cm/d波动的情况(持续时间>5d),湿陷变形已趋稳定。
坑外标点湿陷变形均已趋于稳定,个别天0.1cm/d。
坑内深标点(10m以上)已经出现连续0~0.1cm/d 波动的情况,湿陷变形已趋稳定。
深标点(10m以下)湿陷变形已趋稳定,个别天0.1cm/d。
3.2根据现场实测深标点湿陷变形量与据其计算自重湿陷系数,自重湿陷土层埋深5~10m,坑内自重湿陷变形量(11.0~16.4cm)。
据室内试验资料,自重湿陷土层埋深2~10m,坑内自重湿陷变形量(β0=0.9)为(19.4~20.9 cm)。
场地均为自重湿陷性场地,室内试验湿陷等级偏于安全,规范合理。
3.3黄土湿陷取决于黄土自身独特的结构特征和赋存环境变化
程度。
对于饱和浸水条件下的自重湿陷,黄土湿陷性程度以及地层宏观结构不同,因而表现出不同的湿陷特征。
3.4黄土湿陷是一个复杂的物理、化学变化过程,对其湿陷机理和成因的研究是目前国内外学者研究的重点。
此外,黄土湿陷受多种因素制约,正确评价湿陷性和湿陷具有较大的难度。
我们虽然对该地区湿陷性黄土做了一些工作,对湿陷性黄土的等级分类和区域分布规律方面有了一定的认识,但局部地段和垂直方向上的变化亦未完全搞清,需要在进一步工作中积累资料,总结经验,进一步深入分析研究。
参考文献:
gb 50025-2004 湿陷性黄土地区建筑规范
全国高等院校土木工程类系列教材:湿陷性黄土地基.科学出版社.2009-11
中国湿陷性黄土.中国铁道出版社.1982-10
湿陷性黄土地基处理.中国建筑工业出版社.2008-05
注:文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。