湿陷性黄土及工程性质及相关研究进展

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1、湿陷性黄土的工程性质及相关研究进展姓名：陈俊捷班级：土木1212班学号：110420216摘要：本文根据黄土的微结构、物理化学性质及一般力学性质等基本性质对湿陷性黄土的工程性质进行研究，探寻湿陷性黄土在各类工程中的处理方法。关键词：黄土，湿陷性，性质，评价，工程目录摘要：1一、黄土的基本性质21.黄土的微结构特征22.黄土的物理化学性质23.黄土的一般力学性质34.非饱和黄土力学与黄土的结构性3二、黄土的湿陷性及其评价31.黄土的湿陷机理和评价指标32.黄土的湿陷性评价4三、湿陷性黄土地基及黄土工程

2、41.湿陷性黄土地基处理方法42.黄土滑坡工程63.湿陷性黄土场地的桩基础64.湿陷性黄土的震害防治75.特殊工程中的湿陷性黄土地基处理7四、总结7参考文献:77在工程地质和土质学中，黄土是一种特殊性土，具体表现在，从颗粒级配上看，黄土属于粉土或粉质黏土；但从土的力学与工程性质上看，黄土又区别于一般的粉土或粉质黏土，如非饱和黄土较强的结构性、可能的湿陷性、液化及振陷等。这些特性决定了黄土的土力学及工程意义和地位，对黄土地区的工程建设有重要影响。一、黄土的基本性质黄土的性质包括其物理性质、力学性质及工

3、程性质。后二者受前者及黄土的微结构特征的影响。认识到其性质的多因素影响特点，对于解决黄土地区的实际工程问题有重要意义。1.黄土的微结构特征黄土的微结构特征是指构成土体的固体颗粒（包括成土过程中比较稳定的大于0.005mm的骨架颗粒及在成土过程中易于变化，可再分配的小于0.005mm的黏粒物质）和与其有关的孔隙特征，以及它们在空间上的排列形式。一般地，黄土中的骨架颗粒主要是大于0.005mm的碎屑颗粒，其中又以0.01mm的“粗粉砂颗粒”为主。此外，黄土中还存在一种特殊的骨架颗粒——集粒。骨架颗粒是黄

4、土中最坚固的部分，在土体受外力影响时起支撑作用，黄土的湿陷和压缩变形往往是通过其连接点的断裂或错动造成的。因此，骨架颗粒的接触关系（即排列方式）和连接的牢固性直接影响到整个体系的稳定性。黄土富含孔隙，孔隙率一般为42%-55%，孔隙比一般为0.8-1.2。黄土孔隙与颗粒大小、相互组合排列方式、生成气候条件、压实作用及风化成土作用等因素有关。黄土中的主要胶结物是粘土矿物和碳酸钙。黄河中游东南地区的黄土随着碳酸钙的淋湿，部分黏粒分散在孔隙中，充填孔隙，使颗粒间由接触连接变为胶结连接形态。根据赋存形态，黄

5、土的胶结物质分为薄膜状、填隙状和聚集状三种。2.黄土的物理化学性质黄土的物理性质与湿陷性有很大关系，主要包括土的粒度成分、可塑性、含水量和孔隙比等。在粒度组成方面，黄土以0.05-0.005mm的粉粒为主，其含量可达60%以上；粒径小于0.005mm的黏粒含量在一定程度上决定着黄土的物理力学性质，其含量在各地地层剖面中变化非常显著，变化幅度在5%-33%之间。我国黄土的粒度分布有如下特点：在我国黄土的主要分布区内，西黏粒少、中黏粒增多、东则黏粒下降或持平。在六盘山和吕梁山之间的南北带内，黄土粒度中北

6、部沙粒多，自北往南沙粒含量减少，黏粒相应增多。湿陷性黄土的液限和塑限含水量分别在20%-35%和14%-21%变化，塑性指数为3.3-17.5，大多数为9-12。土的塑性指标显示了与黄土的力度成分相似的区域性规律及差异，而且，无论是自西向东或自北向南，黄土的液限变化显著，当液限小于30%时，湿陷性一般较强烈。7一般情况下，干重度小，孔隙比大时，湿陷性强。在黄土形成过程中，干重度超过某一数值时，黄土就由湿陷性转变为非湿陷性，且湿陷性黄土的干重度在1.14-1.69g/cm3之间变化。另外，对于全新世或

7、晚更新世黄土，孔隙比在0.85-1.24时常具有湿陷性，大多为1.0-1.1。湿陷性黄土的天然含水量在3.3%-25.3%变化，其大小与场地的地下水位深度和年降雨量有关，含水量越低，则湿陷性越强烈。就同一土层而言，它在我国黄土的主要分布区的西部和北部较低，往东和往南逐渐增高。1.黄土的一般力学性质黄土的一般力学性质包括压缩性、强度特性、应力应变关系和动力特性。黄土的强度主要取决于含水量和密实程度，含水量越低，密实程度越高，则强度越大。相关研究表明，相同基质吸力条件下，原状黄土的总应力强度指标均大于重

8、塑黄土；且随着基质吸力增大，两种土黏聚力的差异显著增大，摩擦角差异较小。原状黄土和重塑黄土的总应力强度指标随构度指标的变化具有基本一致的变化规律。黄土的应力应变关系通常通过常规三轴剪切试验取得，一般表现为硬化型和软化型。相关试验得出，重塑非饱和黄土主要表现为硬化型，原状非饱和黄土主要受围压和含水量影响，在低围压和低含水量的情况为软化型，随着围压和含水量的增加，由软化型转化为硬化型。还有学者通过对重塑非饱和黄土应力应变曲线的对比，提出了非饱和黄土的结构应力分担比概念。黄