黃土濕陷起始?jí)毫υ诠こ讨械倪\(yùn)用探究

趙文麗

（甘肅土木工程科學(xué)研究院有限公司， 甘肅 蘭州 730020）

黃土濕陷起始?jí)毫蜐裣莺渴窃u(píng)價(jià)濕陷性黃土濕陷變形性質(zhì)的兩個(gè)重要指標(biāo)。黃土本身是一種欠壓密土，具備不同程度的濕陷性。伴隨黃土地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)黃土濕陷性研究和分析日益重視，對(duì)黃土濕陷性的分析和研究成為影響整個(gè)工程建設(shè)發(fā)展的重要因素。為了能夠更好的促進(jìn)黃土地區(qū)工程建設(shè)發(fā)展，文章在闡述黃土濕陷起始?jí)毫緝?nèi)涵的要求的基礎(chǔ)上，具體分析黃土濕陷起始?jí)毫υ诠こ讨械倪\(yùn)用。

1 黃土濕陷起始?jí)毫?/h2>

浸水黃土在不受壓力作用的情況下不會(huì)出現(xiàn)濕陷，在其遭受比較小的作用壓力的時(shí)候，土層結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)削弱的作用下會(huì)出現(xiàn)壓密變形的現(xiàn)象，也不會(huì)出現(xiàn)濕陷。但是在壓力的數(shù)值超過一定壓力的時(shí)候土的結(jié)構(gòu)就會(huì)遭受到破壞，變形速度和程度會(huì)快速增加，由此也就出現(xiàn)了濕陷變形。出現(xiàn)濕陷變形時(shí)所產(chǎn)生的最小壓力被稱作是濕陷其起始?jí)毫ΑｊP(guān)于濕陷起始?jí)毫Φ慕缍ㄔ谝欢ǔ潭壬象w現(xiàn)了濕陷性黃土在壓力和浸水兩個(gè)因素作用下出現(xiàn)的變形情況。但是從實(shí)際工程發(fā)展實(shí)際情況來看，由于對(duì)濕陷或者濕陷變形本身的含義研究不夠明確，導(dǎo)致相關(guān)人員對(duì)濕陷起始?jí)毫Ω拍畲嬖诓煌睦斫?。[1]

2 黃土地區(qū)測(cè)定黃土濕陷起始?jí)毫Φ膶?shí)驗(yàn)

黃土濕陷起始?jí)毫?duì)于非自重濕陷性黃土，其所指代的濕陷性壓力一般需要在一定的荷載壓力作用下能夠體現(xiàn)出來，這個(gè)時(shí)候黃土所表現(xiàn)出來的濕陷性壓力就是黃土的濕陷起始?jí)毫Α｜S土密度、粘粒含量、土層埋藏深度等因素與黃土的濕陷壓力呈現(xiàn)出一種正相關(guān)的關(guān)系。[2]

在測(cè)定黃土濕陷起始?jí)毫Φ臅r(shí)候一般會(huì)選擇應(yīng)用室內(nèi)試驗(yàn)方式，按照《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》采用單線法壓縮試驗(yàn)和雙線法壓縮試驗(yàn)完成測(cè)定，在原狀土樣中切取環(huán)刀試樣進(jìn)行試驗(yàn)。需要注意的是，所選擇的每立方厘米試樣密度差值不能夠超過0.03g。壓力等級(jí)按照工程要求，在150KPa 內(nèi)的時(shí)候，每級(jí)增量設(shè)定在25KPa到50KPa 之間，150KPa 以上，每級(jí)增量為50KPa 到100KPa 之間。單線法試驗(yàn)切取5 個(gè)環(huán)刀試樣，均在天然濕度下分級(jí)加壓，分別加至不同的規(guī)定壓力，直至試樣濕陷變形穩(wěn)定為止。雙線法試驗(yàn)需要在同一組原狀土樣中切取兩個(gè)環(huán)刀試樣，一個(gè)試樣在天然濕度下分級(jí)加壓，直至濕陷變形穩(wěn)定為止；另一個(gè)試樣在天然濕度下施加第一級(jí)壓力后浸水，直至第一級(jí)壓力下濕陷穩(wěn)定后。再分級(jí)加壓，直至試樣在各級(jí)壓力下浸水變形穩(wěn)定為止。在下沉穩(wěn)定之后高度和浸水飽和試樣在最后一級(jí)壓力作用下的高度不一樣，如果高度差值超過20%的時(shí)候需以前者的結(jié)果為準(zhǔn)，對(duì)浸水飽和式樣結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。計(jì)算各級(jí)壓力下的濕陷性系數(shù)，以壓力為橫坐標(biāo)，濕陷系數(shù)為縱坐標(biāo)，繪制壓力與濕陷系數(shù)關(guān)系曲線，濕陷系數(shù)為0.015所對(duì)應(yīng)的壓力即為濕陷起始?jí)毫ΑＨ鐖D：[3]

3 黃土濕陷起始?jí)毫υ诠こ讨械倪\(yùn)用

3.1 濕陷類型的基本劃分

濕陷性黃土一般分為自重濕陷和非自重濕陷兩種類型，詳見《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》，在界定的時(shí)候需存在兩個(gè)問題，一個(gè)是在自重濕陷量在7cm 到11cm之間的時(shí)候需要對(duì)濕陷黃土地類型進(jìn)行綜合判定,這點(diǎn)沒有明確規(guī)定，判斷容易出現(xiàn)差異。同時(shí)在整體地層中如果出現(xiàn)不同夾層，圖面上往往表達(dá)不夠清晰，不方便使用。如果用濕陷性起始?jí)毫惋柡妥灾氐谋戎底鳛樽灾貪裣蓊愋偷膭澐志湍軌驈浹a(bǔ)以上操作的局限。[4]

3.2 在地基處理中的應(yīng)用

在采取措施消除地基中部分黃土濕陷問題的時(shí)候可以根據(jù)濕陷的起始?jí)毫ρ刂疃鹊姆植记闆r以及建筑物的基本構(gòu)造類型、形態(tài)、基底壓力、濕陷等級(jí)等因素來選擇適合的地基處理方式。對(duì)于非自重濕陷性黃土地基，在處理埋藏深度的時(shí)候可以應(yīng)用地基下附加壓力和飽和自重壓力相加和的方式來作為濕陷起始?jí)毫€交接深度。在需要對(duì)地基進(jìn)行處理時(shí)候，基層附加上來的壓力不進(jìn)行深度調(diào)整計(jì)算，這個(gè)時(shí)候基底基本符合上述條件描述的土層厚度要求。

3.3 在地基容許承載力確定方面的應(yīng)用

對(duì)于非自重濕陷性黃土地基的確定，如果地層中各個(gè)土層濕陷起始?jí)毫Τ^與之對(duì)應(yīng)深度上覆蓋土飽和層和自身重量、壓力和的時(shí)候可以按照非濕陷性黃土地基的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于輕型建筑物或者一些地下管道可以將濕陷性起始?jí)毫ψ鳛榈鼗菰S的承載力進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間浸泡的建筑物地基或者地下水位有可能上升的工程建筑，可以采取濕陷起始?jí)毫ah 數(shù)值來作為地基容許的基本承載力進(jìn)行計(jì)算。[5]

3.4 在填方高度控制中的應(yīng)用

非自重濕陷場(chǎng)地在進(jìn)行大面積填方操作的時(shí)候，伴隨上覆蓋填土厚度的增加，自身的重量壓力也會(huì)增加，在自身重量壓力超過Psh 的時(shí)候會(huì)引起場(chǎng)地濕陷類型的變化，這個(gè)時(shí)候黃土濕陷會(huì)從自重壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榉亲灾貕毫Α?/p>

填土操作不僅改變了黃土的濕陷類型，而且自重濕陷層的厚度也會(huì)相應(yīng)的增加。在具體施工操作的時(shí)候如果按照實(shí)際測(cè)量壓力來測(cè)量濕陷的系數(shù)規(guī)定，分級(jí)濕陷量也會(huì)相應(yīng)的提高，這個(gè)時(shí)候就需要從經(jīng)濟(jì)層面角度來思考如何調(diào)整和控制場(chǎng)地整平標(biāo)高，濕陷對(duì)填方高度的有效控制。[6]

在濕陷黃土地基不處理的時(shí)候，可以通過增加基底面積的方式來調(diào)整基底的壓力，這個(gè)時(shí)候就可以不用采取預(yù)防濕陷的措施，直接可以將基礎(chǔ)放在非濕陷性地基上。在黃土地基設(shè)計(jì)的時(shí)候如果遇到非自重濕陷性黃土地基，在地層中的各個(gè)土層濕陷起始?jí)毫Τ^對(duì)應(yīng)深度上覆蓋土層飽和自身重量壓力的時(shí)候可以采取非濕陷性黃土地基設(shè)計(jì)方式。

3.5 在確定地基準(zhǔn)許承載力方面的應(yīng)用

在地基設(shè)計(jì)的過程中對(duì)于非自重濕陷性黃土地基，如果地層中各個(gè)土層濕陷起始?jí)毫Τ^對(duì)應(yīng)深度上覆蓋土層飽和程度、自身重力和附加壓力和的時(shí)候可以按照非濕陷性黃土地基的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于一些輕型房屋建筑物或者地下管道，可以將濕陷起始?jí)毫醋鍪堑鼗菰S承載力來進(jìn)行地基的設(shè)計(jì)。

4 結(jié)束語

綜上所述，黃土的濕陷起始?jí)毫χ笜?biāo)是一個(gè)反映力學(xué)情況的重要參數(shù)，也是能夠體現(xiàn)出濕陷性指標(biāo)的重要參數(shù)，這個(gè)指標(biāo)的確定力求嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)，測(cè)量方法也會(huì)因地制宜的進(jìn)行選擇。 從實(shí)際操作上來看，濕陷起始?jí)毫σ话銜?huì)被人們經(jīng)常應(yīng)用到非自重濕陷黃土場(chǎng)地，應(yīng)用范圍十分廣泛。為了能夠更好的發(fā)揮出黃土的濕陷起始?jí)毫推鹗己康淖饔?，需要相關(guān)人員強(qiáng)化對(duì)黃土的濕陷起始?jí)毫推鹗己繙y(cè)量的重視，在將其應(yīng)用到地基中的同時(shí)不斷將其拓展應(yīng)用到勘察評(píng)價(jià)、場(chǎng)地整平、濕陷類型分析等領(lǐng)域，從而更好的發(fā)揮出這項(xiàng)參數(shù)的重要作用。