影響黃土濕陷性因素分析

■王　亮（陜西省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院陜西西安710065）

影響黃土濕陷性因素分析

■王亮
（陜西省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院陜西西安710065）

黃土是我國(guó)西北地區(qū)分布范圍較為廣闊的一種土質(zhì)，具有濕陷性等特點(diǎn)。本文通過(guò)含水量、干密度、壓力變化因素，對(duì)黃土進(jìn)行濕陷性研究，得到黃土濕陷系數(shù)與浸水含水量、初始含水量、干密度、壓力的相關(guān)關(guān)系，可作為今后工程實(shí)踐參考。

黃土濕陷性影響因素

1　濕陷性黃土的結(jié)構(gòu)特性

黃土主要是分布在我國(guó)的西部，因?yàn)槲覈?guó)西部特定的氣候條件、地理環(huán)境與物質(zhì)組成等原因，濕陷性黃土在沉積的過(guò)程中所形成的結(jié)構(gòu)狀態(tài)與濕陷性黃土結(jié)構(gòu)本身在新條件下的變化情況息息相關(guān)。而濕陷性黃土的結(jié)構(gòu)特性主要包括以下三個(gè)方面：第一，由于濕陷性黃土富含碳酸鹽類物質(zhì)，因此具有明顯的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；第二，濕陷性黃土主要是以非飽和、大孔隙性為主；第三，濕陷性黃土對(duì)水具有較強(qiáng)的敏感性。這些結(jié)構(gòu)特性將會(huì)對(duì)濕陷性黃土的力學(xué)形狀與工程性質(zhì)造成直接的影響。另外，濕陷性黃土最主要的特征就是濕陷性，而其濕陷性主要是由外因（浸水和壓力）與內(nèi)因（特殊的結(jié)構(gòu)性，即黃土顆粒的排列方式與聯(lián)結(jié)方式）共同作用而形成的。而且黃土的區(qū)域性變化規(guī)律為：從西北的顆粒狀構(gòu)成的架空接觸式結(jié)構(gòu)逐漸過(guò)渡到東南的凝塊構(gòu)成的鑲嵌膠結(jié)式結(jié)構(gòu)。

2　黃土濕陷性影響因素分析

2.1干重度和孔隙比

日常的工作中，黃土的密實(shí)度我們通常用與黃土濕陷性有著密切關(guān)系的干重度來(lái)表示。干重度越大，黃土的濕陷性越??；干重度越小，黃土的濕陷性越強(qiáng)。黃土的干重度通常在11.4-16.9KN/m3之間變化。除此之外，黃土中的碳酸鹽以及其它礦物質(zhì)的含量有密切的關(guān)系。當(dāng)黃土的干重度大于15KN/m3時(shí)，黃土的濕陷性將變得非常的低，因此通常我們把干重度大于15KN/m3的黃土稱為非濕陷性黃土。黃土中具有大量的孔隙，這也是黃土發(fā)生濕陷的一個(gè)重要的條件。通過(guò)研究分析發(fā)現(xiàn)，孔隙比也是影響黃土濕陷性的一個(gè)重要的指標(biāo)。在干重度、含水量、壓力等都相同的條件下，黃土濕陷性的變化隨著孔隙比的變化而發(fā)生變化。因此，黃土孔隙比的大小對(duì)黃土濕陷性的強(qiáng)弱有重要的影響。

2.2含水量

研究濕陷性黃土的含水量，能夠更夠讓我們更好的把握含水量對(duì)其所產(chǎn)生的作用。通常我們將含水量分為天然含水量和浸水含水量。兩種不同的含水量對(duì)黃土的濕陷性有不同的影響效果。濕陷性黃土的天然含水量一般處于8-30%之間。天然含水量越低，則黃土的濕陷性就越強(qiáng)。當(dāng)黃土中天然含水量高時(shí)，黃土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度將變低，同時(shí)當(dāng)黃土再受到外力等壓力的影響時(shí)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)將不會(huì)繼續(xù)發(fā)生明顯的變化，也就是不會(huì)再產(chǎn)生濕陷性。通常，當(dāng)黃土中的天然含水量大于30%時(shí)，黃土將不具有濕陷性。

我們通常根據(jù)浸水含水量的大小將濕陷性黃土分為充分、不充分以及剩余濕陷三種。浸水含水量對(duì)黃土濕陷性的影響常表現(xiàn)在，當(dāng)?shù)叵滤簧蠞q或者是由于大于等使地面水資源豐富而發(fā)生滲水時(shí)，使黃土中的含水量上升，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度減弱，在自重以及外界壓力的作用下，發(fā)生塌陷等，產(chǎn)生濕陷現(xiàn)象。因此，通過(guò)對(duì)濕陷性黃土含水量的分析研究，可以得到以下結(jié)論：當(dāng)黃土中天然含水量越高，浸水含水量越低時(shí)，黃土的濕陷性越弱；反之，當(dāng)天然含水量越低，浸水含水量高時(shí)，黃土的濕陷性越強(qiáng)。而當(dāng)黃土中的天然含水量達(dá)到飽和時(shí)候，浸水含水量的變化將不會(huì)對(duì)黃土的濕陷性產(chǎn)生影響。

2.3可溶鹽的影響

黃土中的可溶性鹽主要分為易溶、中溶和難溶三種。易溶鹽在黃土中的含量隨地區(qū)的不同變化較大，且由于其易溶解于水中，因此無(wú)論易溶鹽的含量多少，其在黃土的濕陷性中發(fā)揮較小的作用；中溶鹽在黃土中的含量非常少。中溶性鹽含量的不同，對(duì)黃土的濕陷性也將產(chǎn)生不同的影響。難溶鹽是黃土的主體，占所有鹽含量的大部，多以碳酸鹽為主。在黃土中發(fā)揮主體作用的同時(shí)，也起著連著的作用，對(duì)黃土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性具有重要的作用。當(dāng)黃土被水浸濕后，黃土是否發(fā)生濕陷現(xiàn)象，難溶性鹽發(fā)揮著重要的作用。當(dāng)難溶性鹽含量高時(shí)，黃土內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不發(fā)生濕陷；反之，則容易發(fā)生濕陷現(xiàn)象。因此，可溶鹽特別是難溶鹽對(duì)黃土的濕陷性有著積極重要的影響。

3　黃土濕陷性的危害及處理措施

3.1建筑物基礎(chǔ)穿透濕陷性黃土層

這種措施主要是讓建筑物基礎(chǔ)穿透濕陷性黃土層，并使?jié)裣萃翆右韵碌某至ν翆右彩艿揭欢ǖ淖饔昧?，從而?shí)現(xiàn)躲過(guò)濕陷性黃土的效果。在此過(guò)程中，比較常見(jiàn)的方式就是加深樁基，并且最好是以灌注樁為主。對(duì)于這種方式而言，它能夠有效避免濕陷性的土層，這樣就能使?jié)裣萃翆右韵碌某至ν翆邮艿揭欢ǖ淖饔昧?。相比而言，這種方式還是比較安全、穩(wěn)定以及可靠的，也正是由于它的這種優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛地應(yīng)用于比較重要的獨(dú)立建筑物的基礎(chǔ)處理中。但是要注意的是，當(dāng)建筑物的基礎(chǔ)穿透濕陷性黃土層時(shí)，也要適當(dāng)采取一些措施，比如人工或者孔鋼筋砼灌注樁、機(jī)械打樁等單樁或者裙樁受力措施，從而穿透土層，增加濕陷土層的作用力，從而有效消除黃土濕陷。但是，不可否認(rèn)，它也存在著一定的不足，比如成本花費(fèi)比較高，對(duì)工程的經(jīng)濟(jì)效益會(huì)帶來(lái)很大的影響。

3.2保證建筑物基礎(chǔ)隔水層的功效

當(dāng)建筑物的基礎(chǔ)隔水層的功效得到有效的保證之后，其基礎(chǔ)濕陷性的黃土地基也沒(méi)那么容易侵水，這樣就可以防止地基濕陷的現(xiàn)象產(chǎn)生。通常情況下，比較常用的隔水材料有油氈、灰土以及PE、PAC膜等等。當(dāng)然，這種方式主要適用于對(duì)基礎(chǔ)承載力沒(méi)有很多要求的建筑物，比如渠道、供水管線以及游泳池等等。

3　結(jié)束語(yǔ)

對(duì)黃土的濕陷性影響因素進(jìn)行研究對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。對(duì)建筑行業(yè)等產(chǎn)生重大影響。我們要分析研究黃土濕陷性的特征性質(zhì)，掌握了解影響黃土濕陷性的一系列因素，并根據(jù)這些影響因素，制定相應(yīng)的防范應(yīng)對(duì)措施，盡可能的減少因黃土濕陷所造成的危險(xiǎn)，保證人們的健康生活。

[1]關(guān)文章.濕陷性黃土工程性能新篇[J]西安交通大學(xué)出版社,2011.

[2]趙景波.黃土的孔隙與濕陷性研究[J].工程地質(zhì)學(xué)報(bào),2010,6(2):76-83.

[3]張德華.黃土濕陷性的微觀研究[J].西部探礦工程,2009,(3):7-9.

[4]雷祥義.黃土的孔隙大小與濕陷性[J].水文地質(zhì)與工程地質(zhì),2012(5).

P5[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-1-348-1