靖远地区大厚度黄土地基浸水湿陷过程及土中竖向应力特征试验研究

为了研究靖远大厚度黄土在浸水条件下的水分入渗规律和自重湿陷变形特征,在中兰铁路沿线的靖远北站黄土自重湿陷场地进行了不打注水孔的现场浸水试验,监测并分析了地表及地下湿陷变形、试坑周围裂缝、含水率和土中竖向应力变化情况,对水分扩散规律、自重湿陷特性和土中竖向应力变化规律进行了研究,并对地区修正系数β0值和浸润角进行了探讨。结果表明:体积含水率变化分为浸水稳定(2个)、快速增加(1个)和缓慢增加(1个)共4个阶段;浸水过程中,水分在21m处竖向入渗加快、径向扩散减缓,湿润峰最终形态呈现为椭圆状。根据探井和钻孔含水率测试结果,推算出浸润角最大为41°。该场地黄土自重湿陷过程历经剧烈湿陷、缓慢湿陷和固结稳定3个阶段。试验结束时共计发展了13圈环状裂缝,裂缝最远处距试坑边缘26m。根据室内试验和现场测试结果,建议地区修正系数沿土层深度进行修正,0~10m内β0值取1.05,10~27 m内β0值取0.95。在地表至21 m深度范围内,地基土浸水饱和且湿陷充分,土中竖向应力沿深度呈线性增加,土中竖向应力接近饱和自重应力,21m以下的地基土未能充分湿陷,土中竖向应力逐渐减小。该研究成果可应用于中兰铁路后期的建设,并为该地区其他工程建设提供参考。

大厚度自重湿陷性黄土场地现场浸水试验研究

针对大厚度自重湿陷性黄土场地工程建设中所面临的湿陷性评价及地基处理等技术难题,通过现场试坑浸水试验手段,研究了试验过程中注水量的变化规律、水分场的运移规律、地表及深部湿陷变形特征、周边裂缝发展特征、浸水影响范围及饱和范围、地基土渗透系数、自重湿陷下限深度及其确定标准;在此基础上,提出一种考虑地层沉积时代反算因地区土质而异的修正系数β的方法,并对黄土自重湿陷的判别标准进行了初步探讨,结果表明,Q黄土采用0.015的判别标准较为合适,Q黄土采用相同标准不太合适,对于Q黄土的自重湿陷性的评价建议采用现场试坑浸水试验确定。研究成果可为地区工程建设提供参考及借鉴。