关于黄土湿陷性一般规律的研究

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摘要：湿陷性是黄土特有的工程性质，其对工程地质及建筑的危害性甚大。分析和研究黄土湿陷性与孔隙比和干密度之间的关系有助于我们更好的掌握黄土地区的工程勘察与设计工作。

关键词：黄土湿陷性孔隙比 干密度

中图分类号： P642.13+1 文献标识码： A 文章编号：

引言

黄土是第四纪时期形成的广泛分布的松散土状堆积物，其主要特性是：呈浅灰色货棕黄色，主要有粉粒组成，富含钙质，疏松多孔，不显宏观层理，垂直节理发育，具有很强的湿陷性。[1]

由于黄土的特殊结构和孔隙率高的特点，使黄土具有特殊的工程地质性质――湿陷性，即黄土受水侵润后，细粒粘土矿物和易溶盐发生溶解或分散，垂直节理遭到破坏，使其强度急剧降低，孔隙缩小或闭合，继而体积缩小，土体突然下沉造成地面塌陷。

黄土作为一种常见的工程地基，在世界各地分布较为广泛，其湿陷性对人类工程活动危害很大，常使建筑物、渠道、库岸造成破坏。中国黄土地区约44万多平方公里。其中黄土高原的陕西、山西、甘肃以及河南西部是黄土大面积分布区，约占黄土面积的80%。因此，在这些地区的分析和准确的查明湿陷性显得十分重要。

为了更好的对黄土湿陷性进行判定，作者在前辈研究的基础上通对过大量黄土实验资料的整理，总结了一些规律。以求指正。

一、湿陷试验结果

作者自2008年就开始从事土工试验工作，期间做了大量的黄土湿陷试验，收集了大量的试验数据见下表：

上面这些试验严格按照GB/T 50123-1999采用双线法进行湿陷试验，试验最大荷重为200kPa，加荷序列按50、100、150、200 kPa进行。

二、试验结果的统计分析

作者对上面各个工程的数据进行综合统计，建立以干密度为横轴，湿陷系数为竖轴为的坐标系和以孔隙比为横轴，以湿陷系数为竖轴的坐标系分别将个工程的数据填入散点图。如图1、2

图1

图2

根据GB 50025-2004判断黄土是否是湿陷性黄土是以湿陷系数δs=0.015为标准，当δs>=0.015时，定为湿陷性黄土，否则定为非湿陷性黄土。通过图1、可以发现随着干密度的增大黄土的湿陷性减小，当干密度大于1.60时黄土没有湿陷性，而干密度小于1.30时黄土的湿陷性较大。同样可以有图2发现当孔隙比小于0.600时黄土没有湿陷，而孔隙比大于1.000时几乎所有黄土都有湿陷。为了更好的统计分析，我们以孔隙比为主要指标区间来分析湿陷系数在各个区域的分布情况见表2。

通过表2发现在孔隙比小于0.500时没有任何湿陷发生，在孔隙比大于0.500而小于0.700之间湿陷发生的概率为9%，而当孔隙比大于0.900小于1.000时湿陷发生概率为一半以上，当孔隙比大于1.000是几乎所有的黄土都有湿陷。

结论

试验数据表明，黄土的湿陷性大小与黄土的干密度和孔隙比之间虽然不能建立直观的关系式，但是三者之间有着非常紧密的联系：在这几个地区当干密度大于1.59而孔隙比小于0.700的黄土几乎没有湿陷；而当干密度小于1.40孔隙比大于0.900的黄土发生湿陷性的概率则非常之大。

文中分析的数据规律有助于对湿陷地区的工程建设勘察进行一般的前期判断，为工程的数据的异常性分析提供指导作用。

参考文献

[1] 中华人民共和国国家标准GB/T 50123-1999土工试验方法标准.

[2] 中华人民共和国国家标准GB 50025-2004湿陷性黄土地区建筑规范.

[3] 曹伯勋.地貌学及第四纪地质学.中国地质大学出版社.