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1、湿陷性黄土的工程特性摘要：本文价绍了湿陷性黄土的工程性质，并依据王洼线地区湿陷性黄土物理力学性标确定了湿陷性黄土等级，并确立了采用灰土搅拌桩消除其湿陷性做为本线的主要工程处理措施。关键词：湿陷性黄土；工程特性；湿陷性等级；灰土搅拌桩1 湿陷性黄土的工程特性黄土是指第四纪以来在干旱、半干旱气候条件下陆相沉积的一种特殊土，湿陷性黄土是黄土的一种，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， 故在湿陷性黄土场地上进行建设，应根据建筑物的重要性、地基受水浸湿可能性的大小和在使用期间对不均匀沉降限制的严格程度，采取以地基处理为主的综合措施，防止地基湿陷对建筑产生危害。l.1
2、湿陷性黄土的颗粒组成我国湿陷性黄土的颗粒主要为粉土颗粒，占总重量约5070，而粉土颗粒中又以005O01mm的粗粉土颗粒为多，占总重约40.60 ，小于0005mm的粘土颗粒较少，占总重约14.28 ，大于 01mm 的细砂颗粒占总重在5以内，基本上无大于025mm 的中砂颗粒。从以下表1 可见，湿润陷性黄土的颗粒从西北向东南有逐渐变细的规律。表 l 湿陷性黄土的颗粒(mm)组成地名O 050.05 O 01 0.0l O 005O 005平均值常见值平均值常见值平均值常见值平均值常见值兰州1910 255750651051014525西安9515504060161020252030洛阳1l5
3、15484060131015282035太原2715 355040607515161020延安2420 3048405511915171025上述颗粒的矿物成分，粗颗粒中主要是石英和长石，粘粒中主要是中等亲水性的伊利石 (见表 2) 。此外，在湿陷性黄土中又含有较多的水溶盐，呈固态或半固态分布在各种颗粒的表面。表 2 湿润陷民生黄土的矿物成分和水溶盐含量地区 粗颗粒的细颗粒的水溶盐含量 ( )主要矿物主要矿物易溶盐中溶盐难溶盐山西 石英、长石 伊利石O.020.66极少1113陕西 石英、长石 伊利石O.030.95极少914甘肃石英、长石 伊利石O.100.90O 51.410名师资料总结
4、- - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 黄土是干旱或半干旱气候条件下的沉积物，在生成初期，土中水分不断蒸发，土孔隙中的毛细作用，使水分逐渐集聚到较粗颗粒的接触点处。同时，细粉粒、粘粒和一些水溶盐类也不同程度的集聚到粗颗粒的接触点形成胶结。试验研究表明， 粗粉粒和砂粒在黄土结构中起骨架作用，由于在湿陷性黄土中砂粒含量很少，而且大部分砂粒不能直接接触，能直接接触的大多为粗粉粒。细粉粒通常依附在较大颗粒表面，特别是集聚在较大颗粒的接触点处与
5、胶体物质一起作为填充材料。粘粒以及土体中所含的各种化学物质如铝、铁物质和一些无定型的盐类等，多集聚在较大颗粒的接触点起胶结和半胶结作用，作为黄土骨架的砂粒和粗粉粒，在天然状态下，由于上述胶结物的凝聚结晶作用被牢固的粘结着，故使湿陷性黄土具有较高的强度，而遇水时，水对各种胶结物的软化作用，土的强度突然下降便产生湿陷。1.2 土的湿度和密度湿陷性黄土之所以在一定压力下受水时产生显著附加下沉，除上述在遇水时颗粒接触点处胶结物的软化作用外，还在于土的欠压密状态，干旱气候条件下，无论是风积或是坡积和洪积的黄土层，其蒸发影响深度大于大气降水的影响深度，在其形成过程中，充分的压力和适宜的湿度往往不能同时具备
6、，导致土层的压密欠佳。接近地表2-3米的土层，受大气降水的影响，一般具有适宜压密的湿度，但此时上覆土重很小，土层得不到充分的压密，便形成了低湿度、高孔隙率的湿陷性黄土。湿陷性黄土在天然状态下保持低湿和高孔隙率是其产生湿陷的充分条件。我国湿陷性黄土分布地区大部分年平均降雨量约在250500mm ，而蒸发量却远远超过降雨量，因而湿陷性黄土的天然湿度一般在塑限含水量左右，或更低一些。表 3 我国湿陷性黄土的天然含水量，塑限值，液限值地天然含水量 ( )塑限 ( )液限 ( )名平均值常见值平均值常见值平均值常见值兰州11716171420272030西安191225181522322537太原145
7、20171520262030子长14720191820282530延安14720181622292533平凉161222191622302535表 4 我国湿陷性黄土的孔隙孔隙比 (e)地名平均值常见值兰州1.080.85 1.27西安1.040.85 1.22太原O.960.82 1.13洛阳O.930.82 1.03延安1.171.00 1.32子长1.04O.891.22在竖向剖面上， 我国湿润陷性黄土的孔隙比一般随深度增加而减小，其含水量则随名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - -
8、 - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 深度增加而增加， 有的地区这种现象比较明显，为此较薄的湿陷性土层往往不具自重湿陷或自重湿陷不明显。2 王洼线湿陷性黄土的地质特征2.1地层岩性王洼线铁路路基所经地区主要为第四系上更新统风积砂质黄土，详述如下：1、砂质黄土（Q3eol3） ：黄褐色为主，厚度大于30m，土质均匀，具孔隙，以粉粒为主，潮湿，稍密 -中密，级普通土，0=120kPa。该层土物理力学指标特征参数详见下表5。第四系上更新统风积砂质黄土（Q3eol3）物理力学特征参数表 5 统计项目单位最大值最小值平均值标准差变异系数样本个数标准值试验项目maxminf
9、mf(%)含水量(w)%24.10 9.00 17.22 5.3133 0.3086 1020.33 容重g/cm32.10 1.65 1.93 0.1740 0.0903 102.03 干容重g/cm1.75 1.51 1.64 0.0863 0.0526 101.69 比重(Gs)g/cm32.712.72.70 0.0032 0.0012 102.70 孔隙比(e)0.79 0.54 0.65 0.0887 0.1363 100.70 饱和度(Sr)%99.50 31.60 74.56 28.0047 0.3756 1090.96 液限(wL)%29.50 25.60 26.83 1.1
10、879 0.0443 1027.53 塑限(wP)%18.40 16.50 17.28 0.5884 0.0341 1017.62 塑性指数(Ip)11.10 9.00 9.55 0.6451 0.0675 109.93 液性指数(IL)0.67 -0.87 -0.02 0.5440 -30.2219 100.30 压缩系数(a0.10.2)MPa-10.36 0.16 0.25 0.0671 0.2694 100.29 压缩模量(Es0.10.2)MPa10.50 4.30 6.84 2.1557 0.3152 105.58 直剪内摩擦角()24.70 24.40 24.55 0.2121
11、0.0086 224.05 试验凝聚力 (C)kPa23.90 23.80 23.85 0.0707 0.0030 223.68 2.2湿陷性等级特殊岩土主要为地表广泛分布的砂质黄土具级（很严重）自重湿陷性见表6，湿陷性土层厚度约 20m ，致使该区域陷穴发育。取样深度代表深度自重湿陷系数修正系数代 表层 厚湿陷系数修正系数代表层厚计算自重湿陷量总湿陷量(m) (m) zs 。(cm) s (cm) (cm) (cm) 2.2-2.4 0-3 0.032 1.2 300 0.077 1.2 150 11.52 13.86 4.6-5.0 3-6 0.039 1.2 300 0.062 1.2
12、300 14.04 22.32 7.5-7.9 6-9 0.082 1.2 300 0.114 1.2 300 29.52 41.04 9.6-10.0 9-11 0.029 1.2 200 0.038 1.2 200 6.96 9.12 13.2-13.6 11-16 0.027 1.2 500 0.077 1.2 500 16.2 46.2 16.3-16.7 16-18 0.000 1.2 200 0.000 1.2 200 0 0 19.2-19.6 18-20 0.001 1.2 200 0.001 1.2 200 0 0 合计78.24 132.54 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 3 灰土桩地基处理名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -