禹门口提水东扩工程湿陷性黄土试验研究

通过在禹门口提水东扩工程主管线经过的湿陷性黄土场地进行现场静荷载试验和试坑浸水试验,对地基的湿陷变形进行观测,试验实测该地区土质修正系数与《湿陷性黄土地区建筑规范》中建议的土质修正系数比较接近,试验表明该区为自重湿陷场地。     

侧限条件下原状黄土增湿特性研究

目前,对侧限条件下原状黄土增湿过程中的变形和持水特性研究还较少。以新疆伊犁原状黄土为对象,采用固结仪开展了不同竖向压力作用下的分级增湿试验和湿陷试验。在分级增湿试验中,研究了增湿过程中持水特性以及静止土压力系数的变化规律,提出了侧限条件下土水特征曲线模型以及静止土压力系数的表达式;引入"增湿水平"这一变量描述土体的含水状态,研究了增湿变形与增湿水平的相关关系。最后通过比较增湿试验(单线法)和湿陷试验(双线法)所得到的增湿水平与增湿变形系数关系曲线,验证了两种试验方法在黄土增湿变形研究中的等效性。     

黄土地基增湿自重湿陷变形特性的离心模型试验

针对新疆伊犁地区某引水渠基工程,采用黄土湿陷变形计算的双线法,开展了黄土地基增湿自重湿陷变形特性的离心模拟研究。试验研究表明,黄土地基的增湿自重湿陷变形是地基饱和度及厚度的二元函数,增湿湿陷变形随着地基厚度和饱和度的增加呈增大趋势,在增湿湿陷变形-地基厚度-饱和度三维空间中形成一个双曲抛物面,称之为地基增湿自重湿陷变形面。通过将离心模型试验结果与现场浸水试验数据进行对比,验证了地基增湿自重湿陷变形面的合理性,同时也证明了基于双线法采用离心模型试验研究黄土地基湿陷变形特性的可行性。     

湿陷系数与黄土宏观结构的关系研究

为探究湿陷系数与黄土宏观结构性的关系,对新疆区域内不同深度的原状黄土和重塑黄土进行了増(减)湿条件下的湿陷性试验,根据试验结果得出新疆黄土的湿陷曲线随初始含水率的变化特征,并从静力势能角度对湿陷系数和结构性关系进行解读:湿陷系数表征了单位厚度原含水率土体与饱和土体之间浸水饱和作用产生的宏观结构性差异。基于湿陷系数对黄土结构"可稳性"及"可变性"进行了探讨,并得出两者随初始含水率的变化规律。湿陷系数更适用于描述黄土结构性的改变,可以分析在不同工况下黄土结构稳定性和可变性的发展趋势。     

深厚黄土场地浸水试验及湿陷性评价

现场浸水试验是研究深厚黄土场地自重湿陷特征、评价其湿陷性的重要手段。基于原状黄土的室内试验，在兰州新区深厚黄土场地开展现场浸水试验，测试分析浸水过程中的土层含水率及地基沉降变形发展规律。研究结果表明：兰州新区原状黄土的含水率和干密度沿深度逐渐增大，孔隙比、自重湿陷系数大幅降低；随着水分入渗深度增加，体积含水率变化曲线上翘时间依次增大，湿润锋面到达测点的时间越来越滞后；地表沉降经历缓慢-快速-减缓-稳定的过程，沉降速率可达5.88 cm/d，浸水50 d时完成总沉降量的60%；该场地0～16.5 m强湿陷土层的湿陷量占湿陷总量80%以上；试坑周围有大量环向裂缝发育，裂缝最宽为34 cm，错台高度可达50 cm；结合室内和现场试验结果，该场地的自重湿陷下限深度和地基处理深度可取24.0 m。研究结果可为深厚湿陷性黄土地区的工程建设提供参考。     

黄土湿陷系数同初始含水率和上覆压力的关系研究

黄土湿陷变形使得工程造价变高,且工程事故引起的损失增大,湿陷性仍是值得研究和探索的问题。湿陷变形量的计算目前常用的方法有原位浸水试验和规范建议的湿陷系数法。原位浸水测试结果准确但成本高、耗时长,湿陷系数法更为常用,但计算结果和实际值差异很大,为此需对湿陷系数的影响因素进行研究。文章旨在探索湿陷系数与初始含水率和上覆压力的关系,在甘肃兰州和平镇取样进行基本物理力学性质的测试,取环刀样烘干后配置不同含水率的固结试验,双线法获得不同初始含水率和压力下的湿陷系数,分析其关系。结果表明:相同初始含水率下,湿陷系数随着压力的增大先快速增大后基本保持不变;相同压力下,初始含水率越高,湿陷系数越小。湿陷系数与初始含水率和上覆压力的关系可在三维空间中湿陷面表示,根据试验结果文章建立了该湿陷面的数学表达式。     

湿陷性黄土工程特性及其地基处理

湿陷性黄土广泛分布于我国西北部,其工程性质特殊,对实际建设带来了诸多不利因素。在前人研究实践的基础上,分析了我国西北部湿陷性黄土的实际资料,并根据已有的湿陷系数和地基处理的研究成果建立了黄土的湿陷系数和地基处理模型的联系,推导出了黄土的湿陷系数和实际石灰桩处理方法中的桩径的关系式,最后用实际工程做了验证,表明了所建模型的正确性。     

冻融循环对新疆黄土结构的影响

为探究冻融循环作用对黄土结构的影响,选取新疆天山北麓黄土,采用室内试验的方法,对重塑黄土进行冻融循环试验和冻融循环后的湿陷试验,结果表明:黄土湿陷净变形随着冻融循环次数的增多先增大后趋于稳定;含水率低于塑限时黄土表现为冻缩,含水率高于塑限时黄土表现为冻胀;冻缩时冻融循环使黄土湿陷系数降低,冻胀时黄土湿陷系数增大,冻缩对黄土湿陷性起到弱化作用,冻胀使黄土湿陷性增强;含水率对黄土冻融循环后湿陷性的变化起主导作用。     

强夯法处理合阳调蓄池湿陷性黄土

合阳调蓄池处黄土厚度超过100 m,其中湿陷性黄土深度达20.8 m,为Ⅳ级自重湿陷性场地。为消除调蓄池部位黄土部分湿陷性,采用强夯法进行地基处理。现场分3个区域分别进行不同参数的强夯试验,对试验结果从干密度、压缩系数和湿陷系数3个方面进行比较分析。结果表明:调蓄池部位的湿陷性黄土经过强夯处理,黄土的干密度、压缩系数和湿陷系数均达到了设计要求。     

湿陷性黄土与膨胀土的分级增湿变形特性试验研究

对陕西张桥的湿陷性黄土和安康的膨胀土分别进行了分级增湿变形试验。根据试验结果分析了这两种土的应力应变关系曲线、增湿变形过程中基质吸力变化特点及增湿变形类型。分析表明，其两者的增湿变形应力应变曲线形态完全不同，湿陷性黄土的应力应变曲线明显分为压缩、湿陷变形和固结压密3段，并且在湿陷变形转变为固结压密时有一个明显的转点。膨胀土的应力则随变形增加呈衰减趋势，并且在增湿变形中以体积变形为主，剪切变形较少。湿陷性黄土和膨胀土在增湿过程中基质吸力变化亦表现出明显的差异，前者随含水率明显变化，随应力变化较小，而后者随含水率和应力的增加均有较大变化。最后提出湿陷性黄土的湿陷起始应力和膨胀土的膨胀应力两个概念，进一步合理分析了两者的特征力。     

湿陷性黄土有效大孔隙率研究

介绍了湿陷性黄土的特征。依据大量湿陷性黄土试验的研究,提出有效大孔隙率的概念,从测定湿陷性系数的压力值、地基稳定设计、地基处理、预防渠道湿陷变形灾害及有效大孔隙率的直观性等几方面,阐述了湿陷性黄土的研究意义。     

压实Ｑ3黄土的高压压缩与浸水变形特性研究

为揭示压实Ｑ₃黄土的高压压缩与浸水附加压缩变形特性,对陕北某黄土高填方工程的压实Ｑ₃黄土进行了不同压实系数、垂直压力和含水率下的高压固结和湿陷试验,采用多元线性回归分析方法,建立压实Ｑ₃黄土的浸水附加压缩变形与压实系数、垂直压力和含水率三个物理指标的经验关系式,并通过Ｆ检验和残差分析评价了经验关系式的预测效果。结果表明,提高压实黄土的干密度可显著减少压缩变形,压缩模量受土体含水率的影响显著;当压实系数≥0．90（采用重型击实试验控制）时,压实黄土浸水后产生的附加压缩变形基本可以消除;经验关系式可用于预测依托工程压实Ｑ₃黄土的浸水附加压缩变形。研究成果可为黄土高填方工程中土方压实标准的制订提供参考。     

三门峡黄土湿陷特性及其与结构强度的关系

针对黄土湿陷性对大型输电线路塔基稳定产生不良影响的问题,对河南三门峡地区原状黄土开展了基本物理特性及湿陷性试验,获取了其湿陷系数与湿陷等级,分析了竖向压力和初始含水率对黄土湿陷性的影响规律,着重从结构强度的角度解释了黄土湿陷特性。结果表明:竖向压力与湿陷系数之间并非只是简单的单调增函数关系,而存在湿陷增强区间和湿陷减弱区间;塑限(18.6%)是黄土湿陷性强弱的分界点,当初始含水率小于塑限时,湿陷性较强,而当初始含水率接近或者大于塑限时,则湿陷性减弱;初始含水率与湿陷系数之间也并非只是简单的单调减函数关系,而在结构强度为200 kPa时(含水率为10%)附近出现明显的转折。     

黄土湿陷性与其物理力学指标的关系及评价方法

根据黄土物理力学指标可快速评价其湿陷性,故很有必要对黄土湿陷性与其物理力学指标之间的关系进行研究。为探究该关系,在大量现场试坑浸水试验及相应的室内试验基础上,采用数理统计、理论分析和数据挖掘相结合的方法,针对郑西(郑州—西安)高速铁路沿线的Q₃大厚度湿陷性黄土,系统研究了马兰黄土湿陷系数与深度、含水率、干密度、孔隙比、塑性指数和压缩系数之间的关系,并提出工程中用单个或多个物理指标评价黄土湿陷性的新方法。研究结果表明黄土湿陷系数与其物理力学指标之间具有较好的相关性,其中湿陷系数与深度、含水率、干密度之间呈线性负相关性,与孔隙比呈线性正相关性;对于关中地区Q₃黄土,黄土是否具有湿陷性的界限含水率为20%,界限干密度为1.4 g/cm³,界限孔隙比为0.9;相比而言,孔隙比对黄土湿陷系数影响最大,干密度和含水量次之,而后是塑性指数,压缩系数与湿陷系数的相关性较低。最后,基于数据挖掘技术,提出用多个物理指标综合评价黄土湿陷性的经验公式,可用于估算黄土的湿陷性。     

影响重塑黄土湿陷性因素的试验研究

以陕西杨凌Q3黄土为例,通过对不同初始含水率和压实度重塑黄土土样的单轴压缩试验,总结了黄土湿陷系数随初始含水率、压实度和外力变化的规律,并利用试验结果进行回归分析,建立了湿陷系数与含水率、压实度和外力之间的定量关系,经过模型检验后证明该模型较为准确,具有一定的实用性,可以作为判别黄土湿陷性的一个初步依据。     

湿陷性黄土地区海绵城市建设湿陷性风险模拟评估研究

在湿陷性黄土地区开展雨水集中下渗的海绵城市建设面临着湿陷变形的风险,以黄土湿陷性较为严重的西咸新区空港新城临空产业区为例,采用数值模拟的方法模拟了研究区湿陷性黄土在不同设计降雨情况下的雨水集中入渗后的湿陷情况。应用GAST模型计算雨洪过程,并将降雨量下渗过程作为边界条件输入Midas GTS/NX软件来模拟黄土基础变形情况。通过分析5个典型黄土区因降雨下渗导致的湿陷量,发现其等级为Ⅱ级及以上,其中最严重情况下的雨水下渗深度为5.02~6.51 m,总湿陷量和自重湿陷量分别为468.18~1015.56 mm和88.99~239.03 mm,湿陷等级为Ⅲ级。可见局部集中下渗会导致较高的湿陷风险,故建议在湿陷性黄土地区海绵城市建设中应进行量化评估并合理规避湿陷风险。     

有限元法在高填方渠道湿陷性黄土地基设计中的应用

构建渠道有限元三维模型,模拟渠道填筑、蓄水和湿陷性黄土地基湿陷过程,测算地基湿陷区域、范围及深度的不同对渠道变形影响,进而完成各湿陷性黄土地基处理方案的评估设计。     

山前倾斜平原湿陷性黄土工程地质特征

中国的西北、华北，干旱、半干旱地区，黄土是山前倾斜平原的主要堆积物，将山前黄土分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个区研究各区黄土的工程性能，发现从山前到平原，其湿陷性逐渐减弱，具有较明显的变化规律，且不同岩性、不同干重度湿陷性差异明显。研究结果认为，洪积黄土湿陷变形随压力的增大和浸水时间的延长是一个连续的变形过程，且在一定压力作用下突然变形增大，反映出洪积黄土特殊的工程性能，可见黄土湿陷变形的原因和机理是一复杂的物理化学变化过程，并受多方面因素的制约和影响。     

解析法在黄土浸没湿陷影响高程中的应用

为讨论水库浸没对建筑物的影响高程,以小浪底水利枢纽库区垣曲段为背景,将解析法应用于库区黄土浸没湿陷影响分析问题中,建立了适应于库区浸没湿陷影响高程的预测模型。选择建筑物基础埋深、变形计算深度、毛细水上升高度、地下水雍高、水库正常高水位运行高程、总湿陷量为5cm时的湿陷性黄土厚度等6个主要影响因子,通过现场调查、试验和长期观测等多种方法确定各因子数值,最终采用解析法确定库区建筑物黄土浸没湿陷影响临界高程,为科学确定水库黄土浸没湿陷的影响范围提供依据。     

关于某水电站黄土湿陷性试验研究

本次试验针对某工程渠线段黄土沿深度方向对其物理、力学性质及化学性质的变化规律进行研究,并对黄土地基湿陷变形做出评价,为今后该地区黄土工程地质问题的进一步研究提供借鉴。