关中东部黄土湿陷特性及物源分析

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1、关中东部黄土湿陷特性及物源分析摘要：本文是通过在关中东部渭河南岸某地的黄土室内试验和现场浸水试验的结果对比分析，指出该区域黄土湿陷性的特性，并通过对试验区域Q3晚更新世黄土的厚度及颗粒分析，指出该区域黄土形成的物质来源，并在此基础上对该区域黄土特殊的湿陷特性加以解释。... 关中东部黄土湿陷特性及物源分析 万再新    刘俊峰  张继文     刘争宏（1.机械工业勘察设计研究院陕西西安710043;2.咸阳市建筑设计研究院地基公司陕西咸阳712000）1、前言   黄土古称“黄壤”，是一种第四纪沉积物，具有湿陷性这一特殊的工程性质。我国的黄土和黄土状土的分布面积约64万km2,占

2、国土面积的6.3%。在黄河中游地区，西起贺兰山，东到太行上，北起长城，南到秦岭几乎全部都被黄土覆盖。    典型的黄土一般具有以下特征：   （1）颜色以黄色、褐黄色为主，有时呈灰黄色；   （2）颗粒组成以粉粒（0.05~0.005mm）为主，含量一般在60%以上，粒径大于0.25mm的较少。   （3）有肉眼可见的大孔隙，较大孔隙，一般在1.0mm左右；   （4）富含碳酸盐类，垂直节理发育。    由于各地的地理、地质和气候条件不同，使黄土的沉积厚度，地层特征和物理力学性质上都表现出明显的差异性和变化，已有的研究表明，黄土高原的黄土在粒度组成、厚度及工程特征方面具有一定的变化

3、规律：从西北向东南，黄土的粒度组成由粗变细，黄土堆积的厚度逐渐变小，黄土的湿陷性由强变弱。 2、关中东部黄土的工程性质   关中地区包括陕西的关中、山西西南部和河南西部，西界宝鸡峡谷，东接三门峡一带和中条山的北支附近（包括山西运城地区），北自北山、黄龙山，南至秦岭。    该区内关于湿陷性黄土的一般认识为：湿陷性黄土层厚度在低阶地一般为4～10m，高阶地为6～23m，渭河流域两岸多为4～10m。湿陷性和湿陷敏感性中等，低阶地多属非自重湿陷性黄土，高阶地多属自重湿陷性黄土。自重湿陷性黄土层一般埋藏较深，自重湿陷发展较缓慢，湿陷量小。地基湿陷等级一般为Ⅱ～Ⅲ级。    该区内湿陷性黄土

4、的物理力学性质指标见表1。表1“关中地区”湿陷性黄土物理力学性指标地貌含水量w(%)天然密度ρ（g/cm3）液限wL(%)塑性指数IP孔隙比e压缩系数a(MPa-1)湿陷系数δs自重湿陷系数δzs低阶地14～281.50～1.8022～329～120.94～1.130.24～0.640.029～0.0760.003～0.039高阶地11～211.40～1.7027～3210～130.95～1.210.17～0.630.030～0.0800.005～0.042   通过近几年在关中东部渭河南岸某地对湿陷性黄土进行的一系列室内及现场试验研究，我们发现关中东部渭河南岸晚更新世黄土的湿陷性

5、与人们原来认识的有很大的不同。现通过对关中东部的黄土湿陷性试验，来说明该地区黄土的湿陷特性，并对其加以分析和研究。    2.1基本性质   该试验点位于关中东部渭河南岸某地，试验场地位于山前黄土台塬的渭河阶地上。根据在试验场地内开挖探井揭示的地层条件，试验场地附近的地貌单元属渭河Ⅱ级阶地（低阶地）。现场开挖探井两口，在24.5m的深度范围内，地基土可根据形成的地质年代分为4层。试验场地地基土物理力学性质指标见下表2    2.2湿陷特性   2.2.1室内试验结果   根据《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025—2004）有关规定计算自重湿陷量的计算值，因地区土质而异的修正系

6、数βo取0.90，得出表2 地基土物理力学性质指标地层含水量w(%)液限wL(%)塑性指数IP孔隙比e压缩系数a(MPa-1)湿陷系数δs自重湿陷系数δzs①黏质粉土17.128.410.91.0261.320.0450.003②粘16.628.410.91.0261.320.0560.040质粉土③1砂质黄土14.126.69.91.0340.680.0380.027③2砂质黄土16.027.110.20.9990.230.0330.029④粘质黄土20.229.511.40.8000.150.0090.005   口探井的自重湿陷量计算值Δzs分别为531.1mm和396.3m

7、m，按此判定试验场地的湿陷类型为自重湿陷性黄土场地。两口探井的湿陷量计算值Δs分别为963mm和722mm，由此判定地基湿陷等级为Ⅳ（很严重）级。    2.2.2现场浸水试验结果   现场浸水试验试坑呈圆形，直径25m，深度0.5m。在浸水坑底部铺设10cm厚的砂砾石。试坑平面布置见图1。深层标点埋设在试坑底面以下2～24.5m深度范围内。    经过114天的试验，试坑内浅标点的平均沉降达到《黄土规范》规定的试验终止条件，试验终止时A和B测线浅标点及地面标点沉降组