湿陷性黄土地基处理精要

二、黄土湿陷发生的原因和影响因素
黄土湿陷的原因常由于管道漏水，地面积水，生产和 生活用水等渗入地下，或由于降水量较大，灌溉渠和水库 的泄露或回水使地下水位上升等原因而引起。但收水浸湿 只是湿陷发生所必须的外界条件，而黄土的结构特征及物 质成分湿产生湿陷性的内在原因。
影响因素： 1、干旱或半干旱的气候是黄土形成的必要条件。 2、黄土受水浸湿后，结合水膜增厚进入颗粒之间。 3、黄土中胶结物的多寡和成分，以及颗粒的组成和分 布，对黄土的结构特点和湿陷性的增强有着重要的影响。 4、黄土的湿陷性还和孔隙比，含水率以及所受压力的 大小有关！
三、黄土湿陷性的判定和地基的评价
• （一）黄土湿陷性的判定
• 黄土湿陷性在国内外都采用湿陷系数
s值来判定，湿陷系数s为单位厚度
的土层，由于浸水在规定压力下产生 的湿陷量，它表示了土样所代表黄土 h0
层的湿陷程度。
• 试验方法：s可通过室内浸水压缩试 hp
验测定。把保持天然含水量和结构的 黄土土样装入侧限压缩仪内，逐级加
hi——地基中第i层土的厚度(m)； n——计算总厚度内土层数。
当zs>7cm时为自重湿陷性黄土地基，zs≤7cm时为非 自重湿陷性黄土地基。
用上式计算时，土层总厚度从基底算起，到全部湿陷 性黄土层底面为止，其中zs<0.015的土层（属于非自重 湿陷性黄土层）不累计在内。
（三）湿陷性黄土地基湿陷等级的判定
h
' p
——对在压力p作用下的土样进行浸水，到
达湿陷稳定后的土样高度(m)。
• 湿陷性判定：我国《湿陷性黄土地区建筑规范》
（GBJ25-90）按照国内各地经验采用s=0.015作为湿 陷性黄土的界限值，s≥0.015定为湿陷性黄土，否
则为非湿陷性黄土。湿陷性土层的厚度也是用此界限
值确定的。一般认为s<0.03为弱湿陷性黄土， 0.03<s≤0.07为中等湿陷性黄土，s>0.07为强湿陷
• 定义：湿陷性黄土地基的湿陷等级，即地基土受水浸 湿，发生湿陷的程度，可以用地基内各土层湿陷下沉 稳定后所发生湿陷量的总和（总湿陷量）来衡量。
• 《湿陷性黄土地区建筑规范》对地基总湿陷量s
（cm）用下式计算：
n
s si hi i 1
（7-3）
式中：si——第i层土的湿陷系数； hi——第i层土的厚度(cm)； ——考虑地基土浸水机率、侧向挤出条件等因素的修正系数，
≤7
Байду номын сангаас
7<zs≤35
>35
≤30
30<s≤60
>60
Ⅰ(轻微) Ⅱ(中等)
——
Ⅱ(中等) Ⅱ或Ⅲ Ⅲ(严重)
—— Ⅲ(严重) Ⅳ(很严重)
四 、湿馅性黄土地基的处理
• 目的：改善土的性质和结构，减少土的渗水性、压缩性， 控制其湿陷性的发生，部分或全部消除它的湿陷性。在明 确地基湿陷性黄土层的厚度、湿陷性类型、等级等后，应 结合建筑物的工程性质，施工条件和材料来源等，采取必 要的措施，对地基进行处理，满足建筑物在安全、使用方 面的要求。
一、黄土的特征和分布
湿陷性黄土：黄土的一种，天然黄土在一定的压力作 用下，受水浸湿后，土的结果迅速破坏，发生显著的湿陷 变形，强度也随之降低的，称为湿陷性黄土。
湿陷性黄土分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。 黄土收水浸湿后，在上覆土层自重应力作用下发生湿陷的 称为自重湿陷性黄土。若在自重应力作用下不发生湿陷， 而需在自重和外荷共同作用下才发生湿陷的称为非自重湿 陷性黄土。
按下式计算：
n
zs 0 zsi hi i1
（7-2）
式中：0——根据我国建筑经验，因各地区土质而异的修 正系数。对陇西地区可取1.5，陇东、陕北地区可取1.2， 关中地区取0.7，其他地区（如山西、河北、河南等）取 0.5；
zsi——第i层地基土样在压力值等于上覆土的饱和 （S>85%）自重应力时，试验测定的自重湿陷系数(当饱 和自重应力大于300kPa时，仍用300kPa)；
• 特殊土：由于生成时不同的地理环境、气候条件、 地质成因以及次生变化等原因，使一些土具有一些 特殊的成分、结构和性质，这些具有特殊工程性质 的土类称为特殊土。特殊土的种类很多，大部分都 具有地区特点，故又有区域性特殊土之称。
• 我国主要的区域性特殊土包括湿陷性黄土、膨胀土、 软土、冻土等。
第一节 湿陷性黄土地基
基底下5m（或压缩层）深度内取1.5；5m(或压缩层)以下，非自重 湿陷性黄土地基=0，自重湿陷性黄土地基可按式(7-2) 0取值。
湿陷等级的判定：可根据地基总湿陷量s和计算自重湿
陷量zs综合，按表7-1判定。
湿陷性黄土地基的湿陷等级
表7-1
湿陷类型 非自重湿陷性
zs(cm) s(cm)
地基
自重湿陷性地基
在桥梁工程中，对较高的墩、台和超静定结构，应采用刚 性扩大基础、桩基础或沉井等型式，并将基础底面设置到非湿 陷性土层中；对一般结构的大中桥梁，重要的道路人工构造物， 如属Ⅱ级非自重湿陷性地基或各级自重湿陷性黄土地基也应将 基础置于非湿陷性黄土层或对全部湿陷性黄土层进行处理并加 强结构措施；如属Ⅰ级非自重湿陷性黄土也应对全部湿陷性黄 土层进行处理或加强结构措施。小桥涵及其附属工程和一般道 路人工构造物视地基湿陷程度，可对全部湿陷性土层进行处理， 也可消除地基的部分湿陷性或仅采取结构措施。（结构措施是 指结构形式尽可能采用简支梁等对不均匀沉降不敏感的结构； 加大基础刚度使受力较均匀；对长度较大且体形复杂的建筑物， 采用沉降缝将其分为若干独立单元。）
土的分布
黄土在世界上分布相当广泛，占全球陆地面积的十分 之一，成东西向带状断续地分布在南北半球中纬度的森林 草原、草原和荒漠草原地带。
中国是世界上黄土分布最广、厚度最大的国家，其范 围北起阴山山麓，东北至松辽平原和大、小兴安岭山前， 西北至天山、昆仑山山麓，南达长江中、下游流域，面积 约63万平方公里。其中以黄土高原地区最为集中，占中国 黄土面积的72.4％,一般厚50～200米（甘肃兰州九洲台黄 土堆积厚度达到336米）,发育了世界上最典型的黄土地貌。 我国西北的黄土高原是世界上规模最大的黄土高原，华北 的黄土平原是世界上规模最大的黄土平原。
性黄土。
（二）湿陷性黄土地基湿陷类型的划分
• 定义：黄土受水浸湿后，在上覆土层自重应力作用 下发生湿陷的称自重湿陷性黄土；若在自重应力作 用下不发生湿陷，而需在自重和外荷共同作用下才 发生湿陷的称为非自重湿陷性黄土。
• 划分：《湿陷性黄土地区建筑规范》用计算自重湿
陷量zs来划分这两种湿陷类型的地基，zs(cm)
h
' p
压，达到规定试验压力，土样压缩稳
定后，进行浸水，使含水量接近饱和， 土样又迅速下沉，再次达到稳定，得
p
p
到浸水后土样高度（如右图7-1），
由式（7-1）求得土的湿陷系数s
图7-1 在压力p下浸水压缩 曲线
s
hp
h
' p
h0
（7-1）
式中：h0——土样的原始高度(m)； 压力p的hp作—用—下土，样压在缩无稳侧定向后膨的胀高条度件(下m)，；在规定试验