湿陷性黄土路基处理及施工技术介绍

湿陷性黄土路基处理及施工技术介绍第五大组黄土概述一、黄土1.黄土是在第四纪形成的一种特殊的陆相疏松堆积物颗粒成份以粉粒为主，颜色一般呈黄色或褐黄色。2.黄土按成因分为：原生黄土和次生黄土。

湿陷性黄土：在上覆土层自重应力作用下，或者在自重应力和附加应力共同作用下，因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的黄土。湿陷性土的分布：广泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区的黄土多具湿陷性。(这里所说的黄土泛指黄土和黄土状土。湿陷性黄土又分为自重湿陷性和非自重湿陷性黄土，也有的老黄土不具湿陷性)。湿陷性黄土我国现行《湿陷性黄土地区建筑规范》将中国湿陷性黄土工程地质分为七区（其中又细分为十二个亚区），这七个区是：Ⅰ—陇西地区，Ⅱ—陇东-陕北-晋西地区，Ⅲ—关中地区，Ⅳ—山西-冀北地区，Ⅴ—河南地区，Ⅵ—冀鲁地区，Ⅶ—边缘地区，规范并同时列出了各区和亚区湿陷性黄土的物理性质指标和特征描述（见所附的中国湿陷性黄土工程地质分区略图及附表）。二、黄土地层的划分我国黄土的形成经历了地质时代中的整个第四纪时期，按形成的年代可分为老黄土和新黄土。年代黄土名称成因备注全新世Q4近期—新黄土新近堆积黄土次生黄土以水成为主一般有湿陷性，常具有高压缩性早期—一般湿陷性黄土一般具有湿陷性晚更新世Q3马兰黄土老黄土原生黄土风成为主中更新世Q2离石黄土非湿陷性黄土一般无湿陷性早更新世Q1午城黄土三、湿陷性黄土组成及结构构造1．颗粒组成及矿物成分

湿陷性黄土的颗粒组成以粉土颗粒为主，一般占总质量的60%以上。而粉土中又以0.01～0.05mm的粗粉粒为多，小于0.005mm的粘粒含量较少，大于0.1mm的细砂颗粒含量在5%以内，大于0.25mm的中砂以上的颗粒则很少见到。此外黄土中还含有大量的碳酸盐、硫酸盐和氯化物等可溶盐类。黄土中粗颗粒的主要矿物成分是石英和长石，粘土颗粒的主要成分是中等亲水性的伊里石，以及一些水溶性盐类物质，这些盐类物质呈固态或半固态分布在各种颗粒的表面。粒径地区砂粒>0.05粉粒0.05~0.005粘粒<0.005陇西陕北关中山西豫西20～2916～2711～2517～2511～1858～7259～7452～6455～6553～668～1412～2219～2418～2019～26总体11～2952～748～262．黄土的结构与构造

形成初期，季节性的少量雨水把松散的粉粒粘聚起来，而长期的干旱使水分不断蒸发，于是少量的水分以及溶于水中的盐类都集中到较粗颗粒的表面和接触点处，可溶盐逐渐浓缩沉淀而成为胶结物，形成以粗粉粒为主体骨架的蜂窝状大孔隙结构黄土结构示意图

由于黄土是在干干旱半干旱的气气候条件下形成成的，随着干旱旱季节的来临，，黄土因失去大大量水分而体积积收缩，在土体体中形成许多竖竖向裂隙，使黄黄土具有了柱状状构造。雨季来临，大气气降水将黄土中中的水溶性盐类类物质溶解并沿沿着土中的孔隙隙下渗，干旱季季节来临时土中中的水分蒸发逃逃逸，溶解的盐盐类物质在水分分蒸发的同时于于下渗线附近重重新结晶并残存存下来。四、黄土的湿陷陷原因和影响因因素黄土发生湿陷的的内在原因是黄黄土的结构特征征和其物质成分分，外在的条件件为水的浸湿。。随着含水量的减减少土粒彼此靠靠近，颗粒间的的分子引力以及及结合水和毛细细水的联结力逐逐渐加大。这些些因素都增强了了土粒之间抵抗抗滑移的能力，，阻止了土体在在自重压密，从从而形成以粗颗颗粒为主体骨架架的多孔隙结构构。由于胶结物的凝凝聚和结晶作用用、共用结合水水的联结作用以以及毛细作用、、负孔隙水压力力作用等，使黄黄土地基表现出出较高的强度和和抵抗压缩变形形的能力。当黄黄土受水浸湿或或在一定外部压压力作用下受水水浸湿时，结合合水膜增厚并楔楔入颗粒之间，，于是结合水联联系减弱，盐类类溶于水中，各各种胶结物软化化，结构强度降降低或失效，黄黄土的骨架强度度降低，土体在在上覆土层的自自重压力或在自自重压力与附加加压力共同作用用下，其结构迅迅速破坏，大孔孔隙塌陷，导致致黄土地基附加加的湿陷变形。。这就是黄土产产生湿陷现象的的内在过程。湿陷性黄土分为为自重湿陷性黄黄土和非自重湿陷性性黄土两种。前前者是指在上覆覆土自重压力下下受水浸湿发生生湿陷的湿陷性性黄土地基；后后者是指只有在在大于上覆土自自重压力下受水水浸湿后才会发发生湿陷的湿陷陷性黄土地基。。五、湿陷性黄土地基基的评价多用室内浸水侧侧限压缩试验1、湿陷系数：：湿陷系数反映了了黄土对水的敏敏感程度。时,定为非湿陷陷性黄土。时,定为湿陷性性黄土。《黄土规范》规规定，计算时压压力p从基础底面（初初堪时从地面下下1.5米）算算起。到其下10米内土层为为200KPa，10米以下至非失陷陷性土层顶面应应用上覆土的饱饱和自重压力（（大于300用用300）。如基底压力大于于300时，仍仍用实际压力判判别黄土的失陷陷性。2、湿陷起始压力和和失陷起始含水水量双线法测定湿陷陷起始压力黄土的湿陷量量与所受压力力有关，存在在一个压力界界限，压力低低于这个数值值，黄土浸水水也不会湿陷陷，这个压力力为湿陷其始始压力。曲线上取所对对应的压力作作为湿陷其始始压力。黄土的湿陷其其始含水量在在外荷载或自自重作用下，，受水浸湿开开始出现湿陷陷现象时的最最低含水量。。3、湿陷类型型和失陷等级级自重湿陷量的的计算公式为为：当时时应定为为非自重湿陷陷性黄土。当时时应应定为自重湿湿陷性黄土。。－－因地区土土质而异的修修正系数。－－表示第I层土层的饱和和自重压力下下的湿陷系数数，－－加压至土土层的饱和自自重压力下时时，下沉稳定定后的试样高高度。－－浸水饱和和后土样下沉沉后的高度。。n－－计算厚度内湿湿陷土层的数数目，从天然然地面算起（（挖、填方较较大时从设计计地面算起）），其中的的土层层不计。湿陷性黄土地地基的湿陷等等级，应根据据基底下各土土层累计的总总湿陷量和自自重湿陷量的的大小来确定定。总湿陷量可按按下式计算：：---考虑黄土地基基侧向挤出和和浸水几率等等因素的修正正系数。无浸浸水几率取0，有浸水几几率，基底下下5米深度以以内可取1.5,基底下5～10m深度内，取β＝1，基底下10m以下至非湿陷陷性黄土层顶顶面，自重湿陷性黄黄土场地按。。－－第i层土的湿陷系系数和厚度。。计算时土层厚厚度自基底（（初勘时从地地面下1.5m）算起；对非自自重湿陷性黄黄土地基，累累计算到其下下5m，对自重湿陷性性黄土地基，，根据地区经经验确定。其其中的的土层不不计。例题 湿陷类型

计算自重湿陷量△zs(mm)总湿陷量△s（mm）非自重湿陷性场地自重湿陷性场地△zs≤7070＜△zs≤350△zs＞350

△s≤300Ⅰ（轻微）Ⅱ（中等）—300＜△s≤700Ⅱ（中等）*Ⅱ（中等）或Ⅲ（严重）Ⅲ（严重）△s＞700Ⅱ（中等）Ⅲ（严重）Ⅳ（很严重）湿陷性黄土地地基的湿陷等等级六.失陷性黄黄土地基的勘勘察和工程措措施（一）失陷性黄黄土地基的勘勘察1）查明黄土土层的厚度和和分布，测定定各种物理指指标。2）研究地形形起伏与降水水的积累和排排泻情况。3）划分不同同的地貌单元元，查明不良良地质现象。。4）调查访问问，了解情况况。5）调查邻近近已有建筑物物的现状、开开裂及损坏情情况。（二）地基处处理针对湿陷性问问题的主要措措施有地基处处理、防水与与结构措施三三类。地基处处理的目的是是消除黄土的的湿陷性，它它又可分为全全部消除和部部分消除两种种。防水措施施是为了防止止雨水和其它它来源的水渗渗入地基中。。结构措施的的作用是使建建筑物有一定定的适应变性性的能力，在在建筑物因地地基浸水出现现附加的不均均匀沉降时能能减轻对结结构的损害。。进行地基处理理，以部分或或全部消除建建筑物地基的的湿陷性，并并达到减小地地基沉降和提提高地基承载载力的目的。。选择地基处理理方法，应根根据建筑物的的类别和湿陷陷性黄土的特特性，并考虑虑施工设备、、施工进度、、材料来源和和当地环境等等因素，经技技术经济综合合分析比较后后确定。湿陷性黄土地地基常用的处处理方法黄土地区采用用桩基础也相相当普遍，包包括钢筋混凝凝土预制桩（（打入、静压压等）或灌注注桩（钻孔、、挖孔、挤土土成孔等）。。（三）防水措施湿陷性黄土产产生湿陷必须须具备的外部部条件是地基基土浸水，因因此做好建筑筑物建设期间间的防排水工工作并考虑其其在使用期间间的防水措施施无疑也可减减少或避免地地基的浸水湿湿陷事故。（四）结构措措施如果没有采用用地基处理从从根本上解