关于黄土湿陷性评价和剩余湿陷量的新认识

在总结诸多大型浸水现场试验成果的基础上，提出了一些关于湿陷性评价方法和剩余湿陷量合理控制等问题的新认识，目的是为了修正自重湿陷性黄土场地的自重湿陷量计算值与其实测值之间的差异，并减小地基处理深度。在获取自重湿陷量的计算值时，引进了一个深度修正系数ξ，使自重湿陷量和湿陷量的计算值接近实测值，这在一定程度上降低了较深部位黄土的剩余湿陷量。在获取湿陷量计算值时，提出了扩大湿陷系数阈值（0．015）的方案，并与深度修正系数ξ联合使用，达到了扩大湿陷量的计算值和降低较深土层的剩余湿陷量的目的。提出了大厚度自重湿陷性黄土场地的湿陷临界深度的概念，通过若干资料将其初步确定为20-25m之间，结合深度修正系数和扩大湿陷系数阈值方法，使用湿陷临界深度概念，可以更为有效地降低较深土层的剩余湿陷量。新的研究思路可为自重湿陷性黄土场地的类似工程和黄土规范的修订提供一定的参考。

大厚度自重湿陷性黄土地基处理深度和剩余湿陷量问题的合理控制

为研究大厚度自重湿陷性黄土地区地基处理深度与剩余湿陷量的合理控制关键技术难题,对采用不同处理深度的挤密地基进行了大面积深层浸水载荷试验。试验结果表明:对采用挤密地基处理在6~12 m深度以下进行深层浸水后均发生不同程度的地基湿陷下沉,而地基处理在15 m深度时(剩余湿陷量远大于200 mm)地基整体实际下沉量相对较小,说明现行的《湿陷性黄土地区建筑规范》对乙、丙类建筑地基关于最小处理深度的规定过于严格,不符合现有的经济技术水平,建议在采取一定措施的情况下将12~15 m作为乙、丙类建筑在大厚度自重湿陷性黄土地区地基处理的合理深度。并针对现行规范中对乙、丙类建筑剩余湿陷量控制的不合理之处,提出了'剩余湿陷量折减系数'这个概念,并提出了该折减系数的建议值,可为同类工程建设和规范修订提供一定的参考。

不同黄土地区场地自重湿陷量评价的地区修正系数β_(0)取值研究

为了不同黄土地区场地自重湿陷量评价的地区修正系数β_(0)精确取值,论文收集了54处原位浸水试验资料,分析β_(0)取值及地区土质影响。结果表明:基于室内试验的自重湿陷量计算值与浸水试验实测值差异源自应力条件、入渗条件、地层结构、黄土结构性与湿陷性、尺寸效应影响;β0随单位厚度湿陷量增加而增大,各工程地质分区二者关系近似分布在同一趋势线上;建议Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区β_(0)可分别取2.0、1.2、1.0、0.5,其中Ⅰ区取值可靠度高,Ⅱ、Ⅳ仍需积累更多浸水试验实例进行验证,Ⅲ区数据离散,按经验取值需慎重;各地区β_(0)随深度变化明显,场地湿陷性评价应对应土质入渗特征、湿陷特征,对湿陷系数阈值、β_(0)数值进行分区、分深度规定。

控制剩余湿陷量的黄土地基深层浸水试验研究

选用4个不同处理深度的灰(素)土桩对大厚度自重湿陷性黄土场地进行挤密处理,并对挤密区域以下未处理土层进行深层浸水试验,研究在该浸水条件下大厚度自重湿陷性黄土地基的湿陷变形规律、处理深度和剩余湿陷量合理控制等问题。试验结果表明:灰土和素土在处理大厚度自重湿陷性黄土地基时,两者挤密效果表现差异不大;深层浸水情况下,6~15 m深度处理区域产生的变形量均不能满足上部荷载的变形要求,且呈现三段式变形规律,先期稳定,中期缓降,后期突降;根据现场浸水试验和桩基中性点相关研究,首次提出大厚度自重湿陷性黄土地区'湿陷临界深度'的概念,并初步将其确定为20~25 m,据此可以一定程度上减小深部土层剩余湿陷量,达到减小地基处理深度的目的;建议将15~20和10~15 m分别作为大厚度自重湿陷性黄土地基乙、丙类建筑的最大处理深度。

用变形模量计算黄土自重湿陷量方法探讨

采用室内试验计算法与现场试坑浸水试验所得到的黄土自重湿陷量存在较大差异,故提出依据变形模量计算黄土自重湿陷量的方法,并用实际工程对该算法进行验证。用变形模量计算黄土自重湿陷量为333. 6 mm,野外试坑浸水试验的实测值为380. 5 mm,两者接近。从工程的角度而言误差较小,说明该计算方法有一定的理论价值。自重湿陷底界深度是计算中的重要参数,其测试比较困难,论文对其研究方法提出了建议。

黄土自重湿陷量室内外试验值差异原因探讨

从室内外湿陷试验应力路径、试验环境、浸水饱和度、室内试验土试样、取样间隔等方面,分析了造成黄土自重湿陷量计算值和实测值差异的主要因素,得出了一些结论,为类似问题研究提供了依据。

大厚度自重湿陷性黄土地基处理深度和剩余湿陷量问题的合理控制

随着我国社会经济的发展,在黄土区域开展的工程建设项目的数量以及规模都在不断增加,因此在施工过程中必须解决湿陷性黄土的处理问题。特别是当黄土地基具有较强的自重湿陷性且厚度较大时,施工单位必须准确把握地基处理的深度,并将剩余湿陷量控制在合理范围内,从而保证工程项目基础结构安全稳固。

湿陷性黄土地基处理后的剩余湿陷量对建筑物的损坏情况

本文阐述了地基处理后的剩余湿陷量对建筑物的损坏情况。调查资料表明，在土性基本相同的场地，剩余湿陷量的大小与地基处理厚度有关。地基处理厚度大，剩余湿陷量小，下部未处理的湿陷性黄土受水浸湿产生湿陷的可能性也小；反之，则大。

对地基最终湿陷量计算中穆氏法的商榷

本文指出,用穆氏法计算湿陷性黄土地基的最终湿陷量时,地基土的重度应取饱和重度,不应取天然重度,地基土的压缩层厚度也应取浸水饱和状态所对应的压缩层厚度,不应取天然状态下沉降计算中的压缩层厚度.

关于挤密桩处理湿陷性黄土地基后剩余湿陷量问题的探讨

湿陷性黄土地基经挤密桩处理后,仍有个别或部分土样具有湿陷,这种情况是否还需要进一步处理,如何在检测报告中给出明确的结论,是本文讨论的重点,本文通过实例分析,最后给出分析问题的思路。

自重湿陷量计算值的取值方法

针对常规的自重湿陷量取值方法存在的不足,从理论与实际两个方面探讨了湿陷性黄土场地自重湿陷量的计算值的取值方法。

输水管线黄土地区两种湿陷量计算方法讨论

对于自重湿陷性黄土场地,湿陷量计算影响地基处理深度和方式。文章依托内蒙古重点输水工程中黄土地区勘察,从基底下每代表样的湿陷系数累计计算和从p—δs曲线不同荷载下湿陷系数累计计算的两种湿陷量,并由现场试坑浸水试验得到湿陷量进行比对,为设计提供可靠依据。

计算黄土卸荷湿陷量的模量折减法研究

黄土卸荷湿陷现象普遍存在于湿陷性黄土场地试坑和桩间土浸水等工况中,探究卸荷湿陷影响下的黄土湿陷量计算方法对于在保证黄土工程稳定安全的前提下,提高设计合理性、节约资金具有重要意义。为实现黄土卸荷湿陷量的快速计算分析,首先根据黄土恒载湿陷试验结果进行反算分析,利用黄土遇水后变形模量降低的特性,建立恒载条件下黄土湿陷系数与模量折减系数的对应关系。进一步对卸荷湿陷试验结果进行反算分析,建立卸荷条件下黄土卸荷湿陷系数与模量折减系数的对应关系。根据湿陷系数与卸荷湿陷系数的相关关系得到计算黄土卸荷湿陷量的模量折减法。然后利用黄土卸荷湿陷系数与模量折减系数在卸荷量为零时可退化至恒载湿陷条件下的对应关系,对模量折减法的合理性进行退化验证。并将其用于桩间黄土湿陷时的桩侧负摩阻力计算以验证可靠性。研究成果为黄土卸荷湿陷变形分析提供了便捷途径,并对湿陷性评价体系进行一定的补足和验证。

黄土湿陷性对天然气长输管道的影响分析

我国是世界上黄土分布最广泛的地区,湿陷性是黄土的一种特殊工程地质性质。通过对黄土成因的分析、黄土湿陷机理的研究、不同地域不同成因黄土湿陷量及自重湿陷量的计算、长输管道对沉降的适应性的分析等,综合评价了黄土湿陷性对长输管道的影响。

不同时期湿陷性黄土地区土体物理力学性质对比分析

湿陷性黄土作为复杂地基类型,土工试验分析尤为重要。通过对湿陷性黄土地区同区域间隔近二十年土体的物理力学性质及湿陷性做对比研究,结果表明两时期土体物理性质相仿,而力学性质受人为影响差异较大,新勘查时湿陷量大幅降低,重新界定了该区域湿陷性黄土层,为湿陷性黄土评价提供有效参考。

大厚度自重湿陷性黄土地基处理厚度与处理方法研究

大厚度自重湿陷性黄土的地基处理方法、处理深度以及合理控制剩余湿陷量等是黄土地区工程设计中的难点、热点问题。从大厚度自重湿陷性黄土湿陷变形特点出发,进行3个方面的相关工作。首先论述大厚度自重湿陷性黄土地基处理的原则;然后,结合建构筑物的类别不同,提出不同的自重湿陷性黄土层厚度、宜采取的相应地基处理厚度和剩余湿陷量控制标准;最后,详细探讨大厚度自重湿陷性黄土地基整片处理、局部处理及多种处理方法的优缺点及适用性等问题,并给出几种地基处理方法处理效果良好的工程实例。

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

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。

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

结合国家重点工程建设项目——宁夏扶贫扬黄灌溉工程11号泵站地基的预浸水处理,在自重湿陷性黄土厚度大于35m的场地上做了面积为110×70m2的浸水试验,试验历时251d,揭示出大厚度自重湿陷性黄土的湿陷变形具有与中小厚度(小于15m)自重湿陷性黄土的湿陷变形不同的3个显著特征:①湿陷量随浸水历时的发展过程包含5个阶段,即初期平缓段、浸水陡降段、中期平缓段、停水后的陡降段和后期平缓段;②湿陷速率在浸水期间呈显“小→大→小→稳定”的变化规律,在停水后则呈显“大→小→稳定”的变化规律;③湿陷量、试坑周边裂缝的宽度和裂缝两侧地面的高差远远大于既往同类研究记录。通过分析,建议把连续5d的平均湿陷量不大于2mm作为大厚度自重湿陷性黄土场地浸水试验的停止注水标准;采用建议的停水标准,缩短了该建设项目的工期、节省了费用。本文的研究成果可供今后类似的地基处理工程及修订黄土规范参考。

黄土的结构屈服及湿陷变形的分析

黄土是一种典型的结构性土,其湿陷性是浸水后黄土结构破坏的反应。黄土的结构性可用构度指标定量地描述,它既包含了土的物质组成,还包含了不同沉积年代黄土的结构特征。加载和浸水均可引起黄土结构性衰减,加载结构性衰减可由一定含水率黄土的压缩结构屈服应力和压缩变形曲线表征;浸水结构性衰减可由浸水的压缩结构屈服应力减小和压缩变形曲线的变化表征。针对不同场地、不同沉积年代的Q_3黄土和Q_2黄土,依据不同含水率黄土的压缩曲线,分析了不同黄土构度指标与其压缩结构屈服应力之间的关系,以及黄土压缩变形过程中孔隙比和初始孔隙比比值与压缩应力和压缩结构屈服应力比值对数之间的关系。表明不同沉积年代黄土的构度随其反映基本物性的综合物理特征量单调变化,压缩结构屈服应力与构度之间近似呈线性关系,压缩结构屈服前后的孔隙比比值和压缩应力比值对数之间服从近似一致的变化规律。建立了由黄土沉积年代和基本物性指标确定构度,进而确定压缩结构屈服应力;依据孔隙比比值与压缩应力比比值对数的关系,分别描述天然含水率黄土和浸水饱和黄土的压缩曲线;进而,确定饱和自重作用下黄土的自重湿陷系数,计算场地自重湿陷变形的评价方法。该方法应用于西安地区黄土场地自重湿陷评价,得到了与现场浸水试坑试验实测自重湿陷量比较一致的结果,论证了考虑黄土结构性的湿陷性评价方法的合理性和准确性,为建筑黄土地基湿陷变形和大厚度湿陷性黄土地下结构地基湿陷变形评价提供了一种新途径。

基于离心模型试验的深厚湿陷性黄土自重湿陷性评价研究

伊犁黄土属于典型的深厚湿陷性风成黄土,土性参数沿深度方向比较均匀。根据这一特点,结合工程需要,进行基于双线法的原状黄土自重湿陷性离心模型试验。研究表明:模型箱的边界效应对沉降变形的影响较大,边界影响率随荷载的增大呈负指数形式衰减;黄土厚度30 m时,不同饱和度土样的边界影响率均大于25%,受边界影响小的激光位移传感器的实测值作为沉降变形更可靠,场地自重湿陷量为296.2 cm;通过与现场浸水试验和室内压缩试验比较表明,离心模型试验的自重湿陷量更接近现场实测值,其修正系数为1.19。鉴于离心模型试验在应力状态、湿陷变形维数方面与天然地基相似,具有节省试验周期和费用等优点,可以用此进行黄土湿陷性评价。