影响黄土湿陷性因素的试验及微观研究

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1、太原理工大学硕士学位论文影响黄土湿陷性因素的试验及微观研究姓名：杨晶申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：白晓红20070501太原理工大学硕士研究生学位论文影响黄土湿陷性因素的试验及微观研究摘要中国是世界上黄土分布区域最广泛的国家之一，其覆盖面积约为63万平方公里，而其中60％的黄土都具有不同程度的湿陷性。湿陷性黄土在天然低湿度下能够保持较高的强度和较低的压缩性，而一旦遇水浸湿会产生骤然的变化，变形大幅度增加而强度明显降低。湿陷性黄土所具有的这种特殊的水敏性给许多地区的经济建设造成了一定的损失，它们在定量上的不可忽视性以及在

2、定性上的急速发展性，成为了黄土变形影响其上层建筑物稳定性的两大突出问题。因此在湿陷性黄土地区进行项目建设时，为避免突发事故，在安全可靠的前提下进行经济合理的设计与施工，就必须根据湿陷性黄土的特点和工程要求对黄土的湿陷性进行评价。本文首先通过室内固结试验等常规土工试验手段对我国部分地区(包括山西各地和陕西西安)的湿陷性黄土进行不同程度的增湿和减湿试验，分析比较各地黄土的湿陷系数以及湿陷变形与起始含水量、液性指数等指标的关系，表明无论增减湿的程度如何，对于同一土体结构的土体而言，其压缩变形均随起始含水量的增加逐渐增大而湿陷系数则随起始

3、含水量的增加而明显减小，对已有的研究成果进行了验证。另外从液性指数的角度对黄土湿陷性进行研究是本文的独特所在，根据土体在不同液性指数下压缩变形和湿陷系数随压力的变化，以及太原理工大学硕士研究生学位论文不同压力下液性指数与湿陷系数和压缩变形的关系，将压力划分为弱敏感、中敏感和强敏感三个阶段，并指出在工程中应充分重视压力在强敏感阶段和液性指数较小时，湿陷性黄土对含水量变化的敏感性。从黄土的微观结构特征对其湿陷机理进行分析是本文研究的另一重点。利用扫描电子显微镜和x射线衍射分析对部分地区黄土试样的物质和结构组成特点进行了分析，定性描述了

4、黄土的微观结构特征，对部分地区土体的微观结构和孔隙类型进行了划分，将孔隙划分为可见孔隙和不可见孔隙两大类，并定量计算了两类孔隙的比率，将计算结果与土的宏观物理力学指标相比较，表明影响黄土湿陷性的主要原因是团粒或颗粒之间的可见孔隙，而非团粒内部的微孔隙。最后本文还结合对西安和山西两个工程场地的湿陷性黄土进行的宏观力学性质比较，在前人黄土湿陷性机理研究的基础上总结了我国部分黄土地区湿陷性的区域变化规律，指出黄土的物质组成成分，微观结构和孔隙特征是造成黄土湿陷性质区域差异的根本原因。关键词：湿陷性黄土，起始含水量，液性指数，压力，微观结

5、构Ⅱ太原理工大学硕士研究生学位论文THEEXPERIMENTALANDMICROSTRUCTURALSTUDYONFACTSAFFECTINGCOLLAPSIBILITYOFLOESSABSTRACTChinaisoneofthecountriesintheworldwhichloessdistributionISreallyextensive．Itsloessareahasreached0．63millionkm2，and60％ofwhichhasdifferentcollapsibility．Theintensityandco

6、mpress-resistanceofnaturalcollapsibleloessissatisfiedinlowhumidity,butthischaracterwillchangeuponwettingandloading，thatisthatthesoilwilldevelopalargeandsuddenlysettlementanditsintensitywillalsoreduceobviously．Suchspecialwater-sensitivityofcollapsibleloesshascausedalot

7、ofeconomiclossfortheconstructionofmanydistrictsinChina．WeCan’tignorethesuddenchangeofcollapsibleloesseitherinquantityorinquality,andthissusceptibilityhasbeenabigproblemwhichwillaffectthestabilityofabovebuildings．Inordertopreventthefoundationunstableaccidents，andcarryo

8、utprojectdesignandconstructionsafelyandeconomically,whenconstructinginthedistrictsofcollapsibleloess，theevaluationofloesscol