關(guān)于禹門口提水東擴(kuò)工程管線濕陷性黃土基礎(chǔ)兩個(gè)修正系數(shù)取值的探討

馮 彬

（山西省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 山西太原 030024）

1 工程區(qū)濕陷性黃土的特性

禹門口提水東擴(kuò)工程途經(jīng)山西省運(yùn)城的新絳和臨汾的襄汾、侯馬、曲沃、翼城。供水線路經(jīng)過(guò)的主要地貌單元為山前洪沖積傾斜平原區(qū)、汾河河谷、漫灘及Ⅰ～Ⅲ級(jí)階地。濕陷性黃土主要為汾河兩岸Ⅲ級(jí)階地（右岸：三泉水庫(kù)～龍香，寬度10.95 km,地面高程440～479 m；左岸：北莊～西梁，寬度27.32 km,地面高程443～505 m），階地分布面積大，階面寬廣，地勢(shì)平坦，由北向南微傾，階面沖溝發(fā)育，溝多寬而淺，呈較開闊的“V”字型。Ⅲ級(jí)階地廣泛分布新生界第四系上更新統(tǒng)洪沖積（Q3pal）地層，厚度6～14 m。其巖性組成為淡黃、黃褐、淡紅色低液限粉土和低液限黏土（二者屬黃土狀土），土體結(jié)構(gòu)較疏松，具大孔隙和垂直節(jié)理。

在禹門口提水東擴(kuò)工程管道供水線路的濕陷性黃土的評(píng)價(jià)中,汾河兩岸Ⅲ級(jí)階地的土層沉積成因類似，巖性及顆粒組成接近，土體結(jié)構(gòu)、孔隙及垂直節(jié)理基本類同。場(chǎng)地濕陷性評(píng)價(jià)按《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025-2004）執(zhí)行，采用公式(4.4.4)、公式(4.4.5)對(duì)濕陷性黃土場(chǎng)地自重濕陷量的計(jì)算值Δzs和濕陷量的計(jì)算值Δs進(jìn)行計(jì)算。公式(4.4.4)中因地區(qū)土質(zhì)而異的修正系數(shù)β0的取值按照《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025-2004）的附圖A《中國(guó)濕陷性黃土工程地質(zhì)分區(qū)略圖》中分區(qū)Ⅱ隴東-陜北-晉西地區(qū)與Ⅳ1山西-冀北地區(qū)的分區(qū)界線在汾河右岸的Ⅲ級(jí)階地中劃分,因此就出現(xiàn)了兩種β0的取值。在同一Ⅲ級(jí)階地中場(chǎng)地自重濕陷量的計(jì)算值相差較大，根據(jù)場(chǎng)地自重濕陷量的計(jì)算值及場(chǎng)地濕陷量的計(jì)算值，在同一豎井中判定濕陷性黃土場(chǎng)地的濕陷類型及濕陷等級(jí)的結(jié)果為β0的取值為1.2時(shí)濕陷性黃土地基的濕陷等級(jí)為Ⅲ級(jí)（嚴(yán)重）濕陷性場(chǎng)地；β0的取值為0.5時(shí)濕陷性黃土地基的濕陷等級(jí)為自重Ⅱ級(jí)（中等）濕陷性場(chǎng)地。詳見(jiàn)表1。表中豎井編號(hào)7、8、9為分區(qū)界線的西側(cè)Ⅱ隴東-陜北-晉西地區(qū)；表中豎井編號(hào)11及12以下的為分區(qū)界線的東側(cè)Ⅳ1山西-冀北地區(qū)。

表1 β0值對(duì)濕陷性黃土濕陷等級(jí)判定的影響表

2 對(duì)規(guī)范中幾處修正系數(shù)取值的認(rèn)識(shí)

在認(rèn)真地學(xué)習(xí)了《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025-2004）的有關(guān)條款和附圖及條文說(shuō)明。對(duì)規(guī)范中幾處的修正系數(shù)取值有幾點(diǎn)看法與認(rèn)識(shí)。

2.1 對(duì)分區(qū)界限的認(rèn)識(shí)

《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025-2004）附錄A《中國(guó)濕陷性黃土工程地質(zhì)分區(qū)略圖》中Ⅱ隴東-陜北-晉西地區(qū)與Ⅳ1山西-冀北地區(qū)在山西沿呂梁山脈分界，其圖中呂梁山脈（界限）整體偏東，特別在隰縣以南到新絳、河津均與山脈走勢(shì)不符，偏向東南。關(guān)系到局部場(chǎng)地β0的取值是1.2與0.5的區(qū)別。β0為濕陷性黃土場(chǎng)地自重濕陷量計(jì)算公式中因地區(qū)土質(zhì)而異的修正系數(shù)。

2.2 對(duì)修正系數(shù)β0的認(rèn)識(shí)

從《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025-2004）條文說(shuō)明中第4.4.4的解釋來(lái)看：山西、河南、河北等地區(qū)自重濕陷量的實(shí)測(cè)值通常小于計(jì)算值，其表4.4.4所列河津鋁廠的實(shí)測(cè)值與計(jì)算值的比值為0.53，也證實(shí)了這一點(diǎn)?！稘裣菪渣S土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025-2004）附錄A《中國(guó)濕陷性黃土工程地質(zhì)分區(qū)略圖》中Ⅱ隴東-陜北-晉西地區(qū)與Ⅳ1山西-冀北地區(qū)在山西沿呂梁山脈分界，其圖中呂梁山脈整體偏東，特別在隰縣以南到新絳河津均與山脈走勢(shì)不符，偏向東南。工程所在地屬于山西-冀北地區(qū)，為Ⅳ1類地區(qū)，根據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》GB50025-2004第4.4.4條的說(shuō)明地質(zhì)分區(qū)應(yīng)屬于其它地區(qū)，β0應(yīng)取值0.5。由山西省水利水電科學(xué)研究院在工程區(qū)北莊村自重濕陷量的實(shí)測(cè)值74.2 mm與計(jì)算值198.0 mm（修正系數(shù)為1時(shí)）的比值為0.37，與β0為0.5接近。故該地區(qū)β0取0.5是適宜的。

2.3 對(duì)修正系數(shù)β的取值認(rèn)識(shí)

《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025-2004）第4.4.5條1款中的β取值：

1）基底下0～5 m深度內(nèi)，取β=1.5；

2）基底下5～10 m深度內(nèi)，取β=1.0；

3）基底下10 m以下至非濕陷性黃土層頂面，在自重濕陷性黃土場(chǎng)地，可取工程所在地區(qū)的β0值。

根據(jù)3）的規(guī)定，如果工程區(qū)在《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025-2004）第4.4.4條規(guī)定的3）關(guān)中地區(qū)和4）其他地區(qū)不存在異議，但在1）隴西地區(qū)、2）隴東-陜北-晉西地區(qū)就存在β0＞β值的問(wèn)題。計(jì)算的濕陷量較大。

2.4 對(duì)濕陷系數(shù)取值的認(rèn)識(shí)

《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025-2004）第4.4.5條的2款中在自重濕陷性黃土場(chǎng)地，累計(jì)至非濕陷性黃土層頂面止。其中濕陷系數(shù)δs（10 m以下為δzs）小于0.015的土層不累計(jì)。（10 m以下為δzs）這句話應(yīng)該明確解釋。其意思是否可以理解為在自重濕陷性黃土場(chǎng)地，基底下10 m以下至非濕陷性黃土層頂面在計(jì)算濕陷量時(shí)如果濕陷系數(shù)小于0.015且自重濕陷系數(shù)大于0.015時(shí)，應(yīng)用自重濕陷性系數(shù)參與計(jì)算，若濕陷系數(shù)大于0.015且自重濕陷性系數(shù)大于濕陷系數(shù)時(shí)，應(yīng)采用自重濕陷性系數(shù)參與計(jì)算。

3 幾點(diǎn)體會(huì)和建議

1）濕陷性黃土分區(qū)中Ⅱ隴東-陜北-晉西地區(qū)與Ⅳ1山西-冀北地區(qū)在山西沿呂梁山脈分界，應(yīng)自離石、隰縣、午城到河津的禹門口為好。

2）《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025-2004）第4.4.5條的1款中，在自重濕陷性黃土場(chǎng)地基底下5～10 m深度內(nèi)、基底下10 m以下至非濕陷性黃土層頂面，β取值在第4.4.4條規(guī)定的1）隴西地區(qū)、2）隴東-陜北-晉西地區(qū)可統(tǒng)一取1或均取β0。

3）《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025-2004）第4.4.5條的2款中，其中濕陷系數(shù)δs（10 m以下為δzs）小于0.015的土層不累計(jì)。其意思是否可以理解為在自重濕陷性黃土場(chǎng)地，基底下10 m以下至非濕陷性黃土層頂面在計(jì)算濕陷量時(shí)，如果濕陷系數(shù)小于0.015且自重濕陷系數(shù)大于0.015時(shí)，應(yīng)用自重濕陷系數(shù)參與計(jì)算；若濕陷系數(shù)大于0.015且自重濕陷性系數(shù)大于濕陷系數(shù)時(shí)，應(yīng)采用自重濕陷系數(shù)參與計(jì)算。

4）規(guī)范中是否應(yīng)該明確規(guī)定β0和β的取值方法。

4 結(jié)語(yǔ)

《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》GB50025-2004第4.4.4條和第4.4.5條中β0和β的取值均寫了在缺乏實(shí)測(cè)資料時(shí)，可按下列規(guī)定取值。當(dāng)然在《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025-2004）勘察一章中4.3.1測(cè)定黃土濕陷性的試驗(yàn)三種方法中（Ⅰ）室內(nèi)壓縮試驗(yàn),（Ⅱ）（Ⅲ）為靜載荷和試坑浸水試驗(yàn)。從順序看室內(nèi)壓縮試驗(yàn)在一般工程的黃土濕陷性評(píng)價(jià)應(yīng)該做為首選。（Ⅱ）（Ⅲ）靜載荷和試坑浸水試驗(yàn)在其次。大部分工程在普遍缺乏實(shí)測(cè)資料時(shí)，β0和β只能依據(jù)規(guī)范取值，唯有切實(shí)地按照工程的實(shí)際情況對(duì)β0和β取值，才能合理地對(duì)工程的工期、造價(jià)等做出評(píng)價(jià)。