黄土地基湿陷变形的试验研究

为进一步探索晋南黄土地基的自重湿陷和外荷湿陷变形规律,在山西河津山西铝厂霞光生活区进行了大量的室内外试验,包括三个大面积试坑浸水试验和天然地基及强夯地基的三个浸水载荷试验。试坑浸水试验结果表明,原勘察报告对场地湿陷类型的判定有误,应为非自重湿陷性场地;详细讨论了自重和外荷湿陷变形的规律;探讨了《78黄土规范》中有关湿陷性黄土场地类型的评判方法。并提出了调整系数m_0;采用模糊数学方法,对自重湿陷敏感性进行了综合评判,并提出了评判指标β和分档标准,试验及计算简便,可靠度达92%;通过非线性有限元分析,湿陷量的计算值与实测值比较接近,并在计算外荷湿陷量的有限元计算中采用了模糊数学方法求取各分层土的参数。     

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(中国水利水电岩土力学会议推荐)

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。根据这一特点并结合工程需要,进行了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30m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296.2cm;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;同时鉴于离心模型试验在应力状态、湿陷变形维数与天然地基相似,节省试验周期和费用等优点,其可以用来进行黄土湿陷性评价。     

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。     

大厚度湿陷性黄土现场浸水试验研究

在陕西省渭南市合阳县大厚度自重湿陷性黄土地基上进行了现场试坑浸水试验,深入研究了原状黄土地基的湿陷性和渗流特性,揭示了地表及深部土层沉降量随时间的变化特征、浸水范围及湿陷范围.结果表明,试坑地表、深部土层沉降量随时间变化曲线都呈现慢-快-慢-稳定的特点,湿陷变形发展过程都经历4个发展阶段,分别是初期平缓段、迅速变形段、过渡段及后期平缓段,黄土的自重湿陷变形基本发生在迅速变形段和过渡段.土层湿陷范围小于饱和范围,黄土在饱和条件及上覆饱和自重应力作用下也不会发生湿陷.提出了路基防排水宽度为12 m的建议,该结论可为西韩城际铁路路基排水及地基处治提供参考.     

渭北地区湿陷性黄土场地浸水试验研究

以新建银川—西安高速公路为例,通过现场浸水试验,研究了银西高速公路沿线渭北地区代表性黄土场地浸水后的湿陷变形特征,判定了浸水影响范围,探讨了水分扩散形态.结果表明:该地区为自重湿陷性黄土场地,湿陷等级Ⅳ级;黄土湿陷速率呈现出"慢—快—慢—稳定"的变化特点,整个沉降过程由五段组成,湿陷沉降量在浸水前半期已完成总沉降量的70％;湿陷影响范围垂直向大于水平向;水分扩散形态呈开口逐级扩大的"喇叭型",扩散角为42°～49°;试坑周围产生近同心圆形连续裂缝,宽度、深度较小;场地黄土湿陷敏感性较强.该研究对渭北地区其它工程具有借鉴意义.     

黄土地基湿陷引发桩基负摩阻力的估算方法研究

通过分析黄土湿陷引发的桩基负摩阻力的传递规律,基于荷载传递法建立桩侧摩阻力及桩端阻力的计算分析模型,对湿陷性黄土湿陷导致的桩基负摩阻力微分方程进行求解.据此得到了黄土地基不同湿陷阶段的桩基负摩阻力、桩身轴力及桩顶沉降的估算公式.研究成果可为黄土地基湿陷引发单桩负摩阻力的计算分析提供参考.     

黄土路基边坡降雨响应的试验研究

为了研究降雨入渗对黄土路基边坡孔隙水压力（吸力）、含水量、变形等的影响,选取甘肃平-定高速公路上某段9 m高的填方路基边坡进行了4场人工降雨模拟试验并持续现场监测一个月。监测结果表明：人工降雨模拟引起浅层土体（1m以上）吸力明显下降和含水量增大,致使土体有效应力减小,抗剪强度降低;另外雨水冲刷引起坡面冲沟发育,导致雨水入渗增大和土体强度的进一步衰减。压实度最小的坡脚处降雨引起的湿陷变形最大。在持续降雨的条件下,湿陷变形的发展会导致坡底的沉陷,最后发展为滑坍破坏。从减少雨水入渗,减小土体的强度损失以及控制湿陷变形等方面综合考虑,提高黄土路基边坡的压实度对防止降雨导致的边坡失稳具有重要意义。     

关中Q_2黄土流变特性及宏观流变试验研究

为研究关中Q2黄土在不同压应力和含水率下的变形规律,以关中Q2黄土为研究对象,建立了黄土流变模型,对不同压应力和含水量下关中Q2黄土进行宏观流变试验,利用数值分析和力学分析方法对关中Q2黄土在不同压应力和含水率下的流变特性试验数据进行了系统分析,得到了不同压缩荷载和含水率下Q2黄土的流变曲线,给出了考虑含水率和应力影响的分时叠加流变曲线数学模型.试验结果表明:Q2黄土湿陷流变呈两阶段变形,第一段呈现为减速变形,流变曲线呈对数变化,第二段呈现为稳定流变,流变曲线呈线性变化;加载应力与含水率对流变的影响呈正相关,曲线变形趋势一致.     

易溶盐对伊犁黄土湿陷性的影响

为了研究易溶盐含量对伊犁黄土湿陷性的影响,以伊犁黄土为研究对象,采用双线法分析不同含水率、压力、易溶盐种类和易溶盐含量对黄土湿陷性的影响。结果表明:易溶盐含量对黄土湿陷性有一定影响,与无盐黄土相比,易溶盐黄土湿陷系数有一定下降;不同种类易溶盐对黄土湿陷变形影响不同,100 kPa压力且土壤含水率为7.0%条件下,50 mmol·kg~(-1) NaCl易溶盐土壤湿陷系数为0.01,50 mmol·kg~(-1)Na_2SO_4易溶盐土壤湿陷系数为0.16,100 mmol·kg~(-1)NaCl易溶盐土壤湿陷系数为0.06,100 mmol·kg~(-1)Na_2SO_4易溶盐土壤湿陷系数为0.17;土壤含水率及外界压力均对黄土湿陷系数有一定影响。     

黄土湿陷性的影响因素及其综合分析

从分析影响黄土湿陷性的主要因素着手,系统研究了湿陷性黄土在含水量、压力和干密度变化时的湿陷特性,提出了充分湿陷、不充分湿陷和剩余温陷的概念,建立了湿陷系数与其影响因素间的回归关系,供作湿陷性黄土地区建筑地基黄土湿陷类型划分、初步评价应用.     

冀西北地区湿陷性黄土路基溶陷变形试验研究

溶陷性是黄土具有的一个显著的特性,当黄土被水浸入,会使黄土生成一系列的孔洞,当受到外部压力作用时黄土中的孔洞被挤压造成不均匀沉降,最终会引发塌陷破坏,为了研究冀西北地区黄土的溶陷特征,本文基于室内试验研究了不同含水率条件下溶陷情况,结果表明:随着试验土样含水率的增加,湿陷性黄土的溶陷变形越大;湿陷性黄土的含水率一定时,...     

酸碱污染对Q_3黄土湿陷表征影响的试验研究

随着我国黄土地区城镇化和工业化的快速发展,生活污水、工业废水中的酸碱溶液对土体的污染问题以及大气环境演变导致的雨水pH值发生的改变对土壤的污染问题也日渐突出.黄土的湿陷性及相应的湿陷敏感性是其特有的水敏特征,对岩土工程的长期稳定性至关重要.颗粒间的胶结及组构特征对Q_3黄土的应力状态和工程性质起到了重要的作用,但酸、碱溶液的侵入在一定程度上改变及重组了微观结构.为研究孔隙水酸碱度对Q_3黄土的湿陷性及湿陷敏感性的影响,本试验设计了重塑和原状两种土样污染前后的湿陷性试验.实验结果表明:酸性污染液与碱性污染液都会增加黄土的湿陷系数,增大湿陷稳定时间及速率,改变黄土的湿陷敏感性,不同浓度的酸碱污染液对土体的影响随浓度增加呈规律性变化;不同种类的酸溶液对土体的湿陷性及实现敏感性的影响也有差异.在此基础上对酸碱污染土样进行湿陷敏感性分析,得出了在实际工程中需要考虑黄土受酸碱污染后湿陷性改变所带来的额外影响.     

黄土地基湿陷性研究与工程应用中的九大问题

在大量试验研究及工程事故分析基础上，本文着重探讨了黄土湿陷特性研究与工程应用中的九大问题：即湿陷变形的三大主要特征；压缩与湿陷的转化；超湿陷黄土的滞后湿陷；微量浸水下的湿陷；增湿剪切破坏和扩底墩的承载力及施工质量问题。     

黄土湿陷机理和影响因素分析

主要从黄土的微结构方面阐述其湿陷产生的机理,并详细探讨了含水量、压力对黄土湿陷性的影响.最后针对黄土的湿陷特点,讨论了有关的黄土地基处理问题.     

黄土地基湿争性研究与工程应用中的若干问题

通过大量试验研究及工程事故分析,着重探讨了黄土湿陷特性与工程应用中的若干问题,即湿陷变形的三大主要特征、压缩与湿陷的转化、微量浸水下的湿陷、扩底桩的承载力及施工质量问题。     

CaCl2对宁夏同心湿陷性黄土的作用效应研究

以宁夏具有代表性的同心湿陷性黄土为研究对象,制备结构性重塑土样,选取易溶盐含量s、土样干密度Pdx含水量埘为因素,湿陷系数抗为考察参数,设计L_9（3^3）正交试验方案和单因素试验方案,试验研究了易溶盐CaCl2对黄土湿陷性的作用效应,揭示了作用规律和作用机理,建立了关系模型．试验结果表明,易溶盐CaCl2是影响黄土湿陷性的重要因素之一,湿陷系数随盐含量的增大而增大．     

浅埋黄土隧道塌方破坏模式及处置技术

以宁夏某浅埋黄土隧道塌方事故为依托,首先讨论分析浅埋黄土隧道的塌方破坏机理及模式,然后根据现场塌方情况,分析案例隧道塌方原因并提出处置方案,最后通过数值模拟和现场监测对其处置效果进行评价。结果表明：黄土自身的易灾性、不良地形地势、浅埋隧道施工扰动以及强降雨入渗共同导致隧道上方围岩形成一定范围的黄土软弱湿陷带,原隧道支护结构无法抵抗劣化后的围岩,围岩变形和结构受力均大幅增加,其中拱顶沉降增大了91.8%,拱肩处初支正弯矩增大了60.7%;黄土地层开挖面失稳破坏可分为掌子面到达软弱湿陷带的失稳破坏和穿越整个软弱湿陷带的失稳破坏两种模式;结合有限元模拟和现场监测验证,“临时支护系统+换拱+超前中管棚注浆加固”的综合防塌方处置技术应用效果显著。     

地下水位抬升对非湿陷地基变形的影响

地下水位抬升后不仅影响地基土层有效应力的分布,除典型的湿陷变形外,非湿陷土因压缩性增大同样可在原有沉降变形的基础上产生附加变形.以某水库环境地质影响专题研究成果为基础,对比天然状态下与饱和状态下的不同土层固结试验成果,研究了地下水位抬升对地基变形参数的影响程度.以常见的建筑物荷载与基础类型为例,分别计算了粉细砂、粉土、粉质黏土地基的墙下条形基础和筏板基础在地下水位抬升后可能产生的附加变形量.计算结果表明:地下水位抬升对粉质黏土地基影响最大,其筏板基础的附加变形量可达46.53 mm,对建筑物安全将产生一定的影响,结果可为建筑物浸没判别标准提供依据.     

中卫地区粉砂土湿陷特性及影响因素探讨

结合电力工程实践,通过室内试验数据统计分析,对中卫地区粉砂土的湿陷特性及影响因素进行了探讨,并与该地区大厚度自重湿陷性黄土进行了对比分析。结果表明:不同于该地区典型湿陷性黄土,粉砂土湿陷系数与孔隙比和干密度并无明显的相关性;粉砂土湿陷系数与含水量呈现出良好的非线性负相关性;当粉粒和粉砂含量相对均匀时,粉砂土会表现出更强的非自重湿陷性;当粉砂土颗粒成分以粗粒(或细粒)为主时,湿陷性随细粒(或粗粒)含量增多而增强。     

兰州砂质黄土的湿陷变形特性

通过在兰州和平镇探井取不同深度Q3黄土的试样,在室内做了颗粒分析,测定了其常规物理力学指标,并测了不同深度土样的湿陷系数。研究表明:该地区黄土湿陷性以中等和弱湿陷为主,少量黄土湿陷性强烈,湿陷系数的峰值随深度增加而逐渐变小,湿陷的敏感性一般。该地区不同深度的砂质黄土在不同压力下会表现出不同的湿陷特性。随黄土层位加深,上部荷载对其湿陷性影响逐步减弱。在同一压力作用下,上中层黄土的湿陷系数较大,下层黄土的湿陷系数较小。