论我国路基填筑常遇湿陷性黄土的物理力学性质

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1、论我国路基填筑常遇湿陷性黄土的物理力学性质摘要：我省地处黄土高原，经常在公路建设中遇到湿陷性黄土，必须进行特殊处理，本文结合工程实践，并参考了有关资料，对湿陷性黄土的物理力学性质进行了分析和论述。主题词：湿陷性黄土路基填筑物理性质力学性质一.颗粒组成：颗粒是指那些岩石、矿物和非晶体化合物的零散碎片或碎屑。颗粒本身既可以是矿物质的结晶构造，也可以是非结晶构造，如二氧化硅和氢氧化铁。颗粒组成系指不同粒径的含量百分数。我国一些主要它地区黄土的颗粒组成见表1-2由上表可见，我国它的颗粒主要为粉土颗粒，其含量占总量50%以上表屮未将粗粉粒（0.01〜0.05）和细粉粒（0.01〜0.05）分

2、别统计。从有关资料看,细粉粒只占7%〜9%,绝大部分是粗粉粒，其含量约为45%〜65%o不同地质时代的黄土，其颗粒组成也不同，第四世纪早期的黄土比晚期黄土的粘粒含量要高，而细砂（0.25〜0.05）含量则较低。一般认为：粒径＞0.02mm的颗粒完全没有胶结能力，0.005〜0.02mm的颗粒基木没有胶结能力，0.002〜0.005mm的颗粒为半胶结材料，＜0.002的胶粒、铁铝胶体、无定形硅酸盐和有机物遇水都是可塑性胶结材料。中溶的硫酸钙和难溶的碳酸钙呈不连续的薄膜状结晶分布时，有细粒氧化钙、氧化镁都为半骨架半胶结材料。易溶盐在通常含水状态下，大部分溶于水屮，不起胶结作用，但对胶结

3、物的老化有一定影响。当含水量减少，一部分易溶盐从水中析出成为晶体，也能起一定的胶结作用。二.土粒比重、天然容重土粒比重一般为2.51〜2.84,平原地区的黄土大多数在2.62〜2.76范围内。比重的人小与土的颗粒组成有关，当粗粉粒和沙粒含量较多时，比重常在2.69以下；如粘粒含量多，则比重多在2.72以上。它比重G与塑性指数Ip统计关系表1-3IpGIpG172.722.73〜2.74它天然容重的变化范围较大，一般为13.3〜l&lKN/m3,它不仅取决于克里的大小和含量的多少，海域土的含水量有关。工程中一般用干容重和孔隙比来反映土的密实程度。一.干容重和空隙比干容重是衡量黄土密实

4、程度的一个重要指标，与土的湿陷性有较明显的关系。一般干容重小，湿陷性强；反之，则弱。湿陷性干容重的变化范围一•般在11.4〜16.9KN/m3,其影响因索除与土本身密实度冇关外，还与土中各种矿物成分的含量和含盐量有关。当黄土由于而期固结压力太大，已被压密，干容重超过某一数值后，就由具有湿陷性传变为非湿陷性。对于黄土状亚粘土来说，当干容重＞15KN/m3,—般都属非湿陷性。但对于洪积和冲击成因的、颗粒较粗的黄土状亚粘土或新近堆积黄土，则干容重＞15KN/m3,仍可能具有湿陷性。它的密实程度也常用孔隙率或孔隙比來表达。其变化范围为0.85〜1.24,多数在1.0〜1.1Z间。一般情况下

5、，土的孔隙比随着埋藏深度的增加1伯诚小，但也有例外情况。二.土的湿度和密度它Z所以在一定压力下受水时产生显著附加下沉，除上述在遇水时颗粒接触点处胶结物的软化作用外，还在于土的欠压密状态，干旱气候条件下，无论是风积或是坡积和洪积的黄土层，其蒸发影响深度大于大气降水的影响深度，在其形成过程中，充分的压力和适宜的湿度往往不能同吋具备，导致土层的压密欠佳。接近地表2-3米的土层，受大气降水的影响，一般貝有适宜压密的湿度，但此时上覆土重很小，土层得不到充分的压密，便形成了低湿度、高孔隙率的它。它在天然状态下保持低湿和高孔隙率是其产生湿陷的充分条件。我国它分布地区大部分年平均降雨量约在250〜

6、500ram,而蒸发量却远远超过降雨量，因而它的天然湿度一般在塑限含水量左右，或更低一些。三.含水量和饱和度它的天然含水量在3.3%〜25.3%之间变化，在大多数情况下黄土的天然含水量都较低。在嫄、堞、即上的黄土，由于地卜•水位较高，其含水量在11%〜21%Z间；地下水位以下的饱和黄土，含水量可达28%〜40%.地表下至3m以内黄土的含水量受大气降水的影响较大，随季节而变化。土的天然含水量与湿陷性关系较大，含水量越低，则湿陷性越强烈，随着含水量的增大，湿陷性逐渐减弱。它的饱和度在15%〜77%Z间变化，多数为40%〜50%,处于稍湿状态。稍湿状态的黄土，其湿陷性一般较很湿的为强。随

7、着饱和度的增加，湿陷性减弱。当饱和度接近于80%是，湿陷性就基本消失。四.渗透性它的结构较为复杂，且含有较多的不同的成分的易溶盐，并有垂直节理等特征，所以其渗透性不同方向是不一样的，尤其在垂直和水平方向上相差较大,一般垂直渗透系数为（0.1〜0.8）xio-6cm/s.如其他粘性土一样，它的渗透系数并不是一个常数，它随渗透溶液的性质、水头梯度和渗透时间的变化而变化。一般来说，水头梯度越大，渗透系数越大；屮性溶液例如煤油的渗透系数则比水大几倍到儿十倍。另外，不同的试验方