黄土高填方场地大型现场浸水试验研究

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1、StudyontheLargeAreaFieldImmersionTestsinLoessHighFillGroundAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhenPingfuSupervisor：Prof.NiWankuiprofessorateseniorengineerZhuZaiyiChang’anUniversity,Xi’an,China摘要随着西部经济和社会快速的发展，城镇化进程的不断加快，西部地区的发展进入了关键性时期。我国西北地处黄土高原，沟谷纵横，地貌破碎，城市可利用土地匮乏。因此

2、，“平沟造地”成了拓展城市空间的战略之选。而这种大规模、大厚度、大面积的填方工程，必然带来许多重大的岩土工程和工程地质问题。其中，高填方的工后沉降是核心问题之一，而地下水的升降必然对工后沉降产生影响，因此研究地下水升降对高填方工后沉降的影响具有重要意义。本文以大型现场试坑浸水试验为主，结合室内试验、现场监测和数值模拟，分析研究了当地表水入渗或地下水上升的情况下，高填方场地的工后沉降变化特征，为高填方场地的后期规划建设及类似工程提供指导和借鉴。通过搜集相关区域资料及勘察资料等，阐述了研究区的工程地质及水文地质条件。研究区的原始地貌为黄土丘陵沟壑区，地层主要

3、为第四纪风积黄土和侏罗纪砂泥岩互层。地下水主要为碎屑岩类孔隙裂隙潜水和松散堆积物孔隙潜水，补给以大气降水为主，排泄以径流排泄为主。通过现场调查，建立了现场试验区并进行了浸水试验方案设计。浸水试坑直径50m，深0.8m。在试坑内外，等间距埋设深标点、浅标点和监测仪器。共浸水5000m3，浸水时长107天。研究发现，填方体内水分主要通过挖填结合面和分层填筑面进行渗流，渗透性差于原状黄土。当填筑土发生湿化甚至饱和的情况下，将产生湿化变形，沉降量会在短期内大幅增加。此外，陡坡地带的挖填交接面为软弱带，受渗透侵蚀等作用，交接面处两侧会产生不均匀沉降，进而在地面产生

4、裂缝或地表塌陷等灾害。通过Modflow-Surfact程序建立了非饱和带水流数值模型，对填挖交界带饱水状态下水分的运移情况进行了模拟。在交界带饱水的情况下，原状土体相对于填土将优先达到饱和状态。在交界处设置排水带可以使地下水位得到较好的控制，减小地下水对工后沉降的影响。通过Midas程序建立了研究区的二维数值模型，并选用两个断面对不同填方高度下，高填方的沉降特征进行了分析。分析得出沉降量与填方厚度呈正相关，填方厚度越大，沉降越大。关键词：黄土、高填方、浸水试验、工后沉降、地下水、数值模拟IAbstractAsthedevelopmentofthewes

5、ternregioneconomyandsociety,acceleratingurbanizationprocess,thedevelopmentofthewesternregionhasenteredacrucialperiod.TheNWareasofourcountryislocatedinloessplateau,landformscomplicated(vale,ridgeandreplat)andlackofavailableland.Therefore,Loesshighfillprojecthasbeenexpandingurbansp

6、acestrategychoice.Butitnecessarilybringalotofmajorgeotechnicalengineeringandengineeringgeologyproblems.Amongthem,thesettlementafterconstructionisoneofthecoreissues,andtheriseandfallofgroundwaterinfluencethesettlement,sostudytheinfluenceissignificance.Thispapergiveprioritytolargea

7、reafieldimmersiontests,combinedwithlaboratorytestandfieldmonitoringandnumericalsimulation,analysisthevariationofsettlementafterconstructionwhenthegroundwaterrisingorsurfacewaterinfiltrationinhighfillground.forthehighfillthelateplanningandconstructionofthesite,Thatcanprovideguidan

8、ceandreferenceforsiteplanningandsimilare