西安北至機(jī)場城際鐵路黃土塬段現(xiàn)場試坑浸水試驗(yàn)研究

楊 喆，王家鼎，李開超，趙金剛 ，晁 軍

(1.中煤西安設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司, 陜西 西安 710054；2.西北大學(xué) 地質(zhì)學(xué)系， 陜西 西安 710069；3.西北大學(xué) 大陸動(dòng)力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710069；4.機(jī)械工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西 西安 710043)

隨著我國中西部地區(qū)軌道交通建設(shè)的快速發(fā)展，越來越多的地鐵和城際鐵路要穿越濕陷性黃土，特別是長區(qū)間、大厚度濕陷性黃土地段，給工程建設(shè)和后期運(yùn)營帶來了極大的安全隱患。因此，準(zhǔn)確確定黃土濕陷類型和自重濕陷下限深度等問題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前，國內(nèi)外學(xué)者對其進(jìn)行了大量研究。文獻(xiàn)[1-2]開展了礫類鹽漬土和膨脹土地基的現(xiàn)場浸水試驗(yàn)，文獻(xiàn)[3-7]研究了黃土地層浸水濕陷對地鐵隧道的影響。文獻(xiàn)[8-9]從黃土濕陷變形特性和浸水入滲特征出發(fā)，提出了原位砂井浸水試驗(yàn)的方法。文獻(xiàn)[10-11]全面分析和研究了壓實(shí)黃土濕陷性問題，結(jié)果顯示，壓實(shí)黃土仍具有十分明顯的濕陷能力。文獻(xiàn)[12-14]分析了不同濕陷性黃土的滲透特性變化，以及黃土濕陷特性和滲透能力之間的相關(guān)性。文獻(xiàn)[15-16]從微觀角度合理解釋了黃土濕陷性機(jī)理。文獻(xiàn)[17-18]對大厚度自重濕陷性黃土地區(qū)地基處理方法和深度進(jìn)行了研究。文獻(xiàn)[19]采用數(shù)值計(jì)算手段，對濕陷土與非濕陷土不同比例、排列方式和濕陷程度下土體濕陷變形特征進(jìn)行了對比研究，揭示了黃土中濕陷土分布不連續(xù)對濕陷變形產(chǎn)生的抑制作用是導(dǎo)致濕陷量計(jì)算值和實(shí)測值差異的重要原因之一。文獻(xiàn)[20]分析了新疆伊犁地區(qū)黃土濕陷特性，構(gòu)建了離心物理模型，基于此模型深入討論了黃土濕陷特性，比較了現(xiàn)場勘測數(shù)據(jù)與模型試驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)兩者具有很好的吻合度，說明利用離心物理模型分析和研究黃土濕陷特性有較高地可行性。

以上研究對我國工程建設(shè)做出了重要貢獻(xiàn)，但鮮見渭北黃土高原大型浸水試驗(yàn)研究。已有大多數(shù)試驗(yàn)為節(jié)約成本和時(shí)間，在試驗(yàn)過程均布置了滲水孔以保證水的快速入滲，但這種快速入滲的情況在實(shí)際中很少出現(xiàn)。因此，本文通過陜西省第一條城際鐵路——西安北至機(jī)場城際鐵路黃土塬段地下區(qū)間段，選擇代表性場地進(jìn)行探索性試驗(yàn)，在不布設(shè)滲水孔的情況下，研究和分析浸水時(shí)范圍分布、地表層塌陷狀況以及試坑周圍環(huán)境發(fā)生的變化，通過實(shí)地監(jiān)測，以期更真實(shí)地反應(yīng)濕陷性黃土的實(shí)際濕陷變形過程，揭示濕陷機(jī)理，為西安北至機(jī)場城際鐵路項(xiàng)目地基處理方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)和未來該地區(qū)工程建設(shè)提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支撐。

1 試驗(yàn)場地選址原則及工程地質(zhì)條件

為使浸水試驗(yàn)場地選擇更加合理，按以下原則選址：選擇特點(diǎn)鮮明且具有明顯地貌地形特征的區(qū)域；選擇區(qū)域濕陷性黃土層不能出現(xiàn)斷裂；選擇區(qū)域黃土濕陷性要非常明顯；所選區(qū)域水電供應(yīng)方便；場地環(huán)境條件要可行，如交通條件、場地大小等。

依據(jù)以上原則，本文所選試驗(yàn)場地位于西安北至機(jī)場城際鐵路里程CK23+236 m處，地貌單元屬渭北黃土塬，表1為所選區(qū)域地層信息。在所選區(qū)域進(jìn)行探井測試，結(jié)果顯示，此區(qū)域黃土濕陷最低深度在17.5～20.5 m，濕陷土層自重濕陷系數(shù)δzs介于0.016～0.069，濕陷系數(shù)δs介于0.018～0.093，自重濕陷量計(jì)算值在195～423 mm，濕陷的下限深度介于15.5～20.5 m，濕陷量計(jì)算值介于534～948 mm，地基濕陷等級為自重Ⅲ級(嚴(yán)重)～Ⅳ級(很嚴(yán)重)。

表1 試驗(yàn)場地地層巖性特征表

2 現(xiàn)場浸水試驗(yàn)

2.1 試坑設(shè)計(jì)

根據(jù)室內(nèi)濕陷性研究結(jié)果，所選區(qū)域內(nèi)土層在21.0 m內(nèi)都具有濕陷性，只有土層中水分達(dá)到飽和，才能表現(xiàn)出較好的自重濕陷特性，因此，本次試坑浸水直徑不得小于 21 m。依據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，為減小邊界效應(yīng)對自重濕陷量的影響，將浸水試坑直徑確定為25.0 m。按照設(shè)計(jì)要求，試坑深度為50 cm，試坑挖開以后要對其做相應(yīng)的平整處理，完成以后要在試坑底部放置約10 cm厚的碎石，所選碎石的直徑約1～3 cm。浸水試坑設(shè)計(jì)方案如圖 1所示。

圖1 浸水試驗(yàn)平面布設(shè)(單位：m)

2.2 淺標(biāo)點(diǎn)布設(shè)

本次現(xiàn)場浸水試驗(yàn)共布設(shè)沉降觀測淺標(biāo)點(diǎn)43個(gè)，采用φ25 mm的鍍鋅管。其中，試坑內(nèi)地表設(shè)淺標(biāo)點(diǎn)19個(gè)，標(biāo)桿長3.0 m，埋深為坑底下0.5 m；試坑外地表設(shè)淺標(biāo)點(diǎn)24個(gè)，標(biāo)桿長2.5 m，埋深為地面下0.5 m，最遠(yuǎn)距試坑外20.0 m。為準(zhǔn)確判斷和測算特定區(qū)域內(nèi)濕陷情況，要選擇合適的淺標(biāo)點(diǎn)。從中心向坑邊出發(fā)，按3個(gè)不同方向，每個(gè)方向各布置一條測試線，依次標(biāo)記為A、B、C，各條測試線之間的角度為120°。在坑內(nèi)，每條測試線中各取6個(gè)淺標(biāo)點(diǎn)，每個(gè)淺標(biāo)點(diǎn)之間相隔2.0 m，每條測試線中第一個(gè)點(diǎn)位于距圓心1.5 m處；在坑外，每個(gè)測試線中選擇5個(gè)淺標(biāo)點(diǎn)，各測試點(diǎn)間距仍為2.0 m，第一個(gè)淺標(biāo)點(diǎn)位于距坑邊1.0 m處；除上述測試點(diǎn)以外，還需在距坑邊15、20 m處設(shè)置兩個(gè)淺標(biāo)點(diǎn)。埋設(shè)方法為：在布設(shè)位置人工開挖平面尺寸400 mm×400 mm、深為0.5 m的坑，清除坑內(nèi)虛土后，整平坑底，放入沉降板，然后用水平尺量測標(biāo)桿，確保沉降板擺放豎直，采用原土回填，夯密碾實(shí)。

2.3 深標(biāo)點(diǎn)布設(shè)

設(shè)置深標(biāo)點(diǎn)的目的是檢測土層在深度方向自重濕陷特性變化情況。本次現(xiàn)場浸水試驗(yàn)場地共計(jì)24個(gè)深標(biāo)點(diǎn)，均為機(jī)械式深標(biāo)點(diǎn)，深標(biāo)點(diǎn)埋好后采用過篩的素土回填并夯實(shí)。深標(biāo)點(diǎn)平面方向過試坑中心布置了6條測線，依次在每條測線中以間距3 m選擇3個(gè)深標(biāo)點(diǎn)用于測試，其中第一個(gè)深標(biāo)點(diǎn)位于距圓心2.5 m的位置處；在深度方向試坑內(nèi)部地表下0～24.0 m范圍內(nèi)，深標(biāo)點(diǎn)間距為2.0 m，每一深度布設(shè)2個(gè)深標(biāo)點(diǎn)。

2.4 滲水孔布設(shè)

以往浸水試驗(yàn)為加速地基土盡快浸水飽和，在坑內(nèi)布設(shè)一定數(shù)量滲水孔。但是，此過程并不能完全真實(shí)反映水分緩慢入滲過程對濕陷性黃土自重濕陷的影響。本文試驗(yàn)探索性地未布設(shè)滲水孔，只是對深標(biāo)點(diǎn)孔下部采用過篩素土回填，上部預(yù)留約1.0 m采用礫石回填，以期進(jìn)一步提升自重濕陷性黃土濕陷變形特性試驗(yàn)方法及工程應(yīng)用，更接近濕陷性黃土實(shí)際濕陷變形過程。

2.5 土壤水分計(jì)布設(shè)

為測試每層土層中含水量變化，在場地內(nèi)特定區(qū)域進(jìn)行浸水試驗(yàn)，使用水分計(jì)測試各土層浸水后浸水邊界，以及各土層在浸水時(shí)含水量變化規(guī)律。

依次在坑內(nèi)不同土層同一位置放置2組水分計(jì)(TDR-3型，精度為±1r/min)，按照試坑處土層分布特點(diǎn)，各水分計(jì)埋設(shè)深度依次為5.0(新黃土)、10.0(新黃土)、15.0(老黃土)、20.0(老黃土)、25.0 m(老黃土)?？油鈪^(qū)域埋設(shè)2排水分計(jì)，埋設(shè)區(qū)域位于淺標(biāo)點(diǎn)附近，處在深度不同位置，其中，第一排水分計(jì)埋設(shè)深度為8.0 m(埋設(shè)水分計(jì)3個(gè)，平面埋設(shè)間距為2.0 m)，另一排水分計(jì)埋置深度為16.0 m(埋設(shè)水分計(jì)3個(gè)，平面埋設(shè)間距為3.0 m)，埋設(shè)位置如圖1所示?？油馔寥浪钟?jì)埋設(shè)采用預(yù)鉆孔埋設(shè)方式，坑內(nèi)土壤水分計(jì)埋設(shè)采用機(jī)械洛陽鏟挖掘探井模式。在保證所有水分計(jì)能夠穩(wěn)定測試的情況下，進(jìn)行回填作業(yè)(回填材料為之前選擇的素土)，為保證浸水時(shí)孔內(nèi)滲透速度不宜過大，回填時(shí)要進(jìn)行嚴(yán)格的夯實(shí)處理。

2.6 水位觀測孔布設(shè)

本次試驗(yàn)布設(shè)了1組2個(gè)水位觀測孔。通過鉆機(jī)打造水位觀測孔，選擇帶有孔眼的PVC管用于過濾，這些分布在PVC管中的孔眼以梅花形狀分布，各孔眼在豎直方向距離在50 mm以內(nèi)，同時(shí)PVC管每周孔眼數(shù)為8～10個(gè)，穿孔直徑為20 mm。觀測孔形成以后，PVC管外用紗網(wǎng)包裹，再在其周圍填充砂礫石，每個(gè)孔的深度設(shè)計(jì)為25.0 m，兩個(gè)水位監(jiān)測孔距離為3.0 m，圖1為最終建造的水位觀測孔。

3 現(xiàn)場試驗(yàn)數(shù)據(jù)與分析

3.1 水分計(jì)數(shù)據(jù)分析

按照浸水過程中水分計(jì)測量數(shù)據(jù)，將其做標(biāo)準(zhǔn)化處理后，繪制圖2所示不同土層水分含量變化監(jiān)測曲線。

圖2 現(xiàn)場浸水試驗(yàn)試坑內(nèi)水分計(jì)監(jiān)測曲線

由圖2可以看出，浸水第4、7、10、12、15天，與之

相匹配的水分計(jì)分布深度依次為5.0、10.0、15.0、20.0、25.0 m，注水量隨浸水時(shí)間的增加而不斷增加，水分計(jì)示數(shù)也隨之發(fā)生變化。浸水剛開始時(shí)，水分計(jì)示數(shù)變化速率較快，隨著浸水過程逐漸進(jìn)行，水分計(jì)示數(shù)變化速率逐漸下降，最終示數(shù)趨于穩(wěn)定，浸水過程停止以后，水分計(jì)讀數(shù)逐漸降低?？傮w來說，同一深度水分計(jì)讀數(shù)變化對應(yīng)較好，但由于土的非均質(zhì)性及部分深標(biāo)點(diǎn)并未完全夯實(shí)，導(dǎo)致部分同深度水分計(jì)變化具有滯后性。

3.2 浸水范圍及飽和范圍

按照浸水過程發(fā)生前和發(fā)生后試坑外土層含水量變化情況和水分計(jì)監(jiān)測結(jié)果，判斷浸水在各土層中的影響范圍。根據(jù)試坑外各水分計(jì)監(jiān)測結(jié)果，浸水前后試坑外含水率變化如圖3所示。

圖3 距坑邊不同距離處浸水前后含水率對比

從含水量試驗(yàn)結(jié)果來看，在ZK1孔以下3.0 m處土層含水量在浸水前后有明顯變化，表明ZK1在3.0 m以下受到水的浸濕作用，為浸潤區(qū)。同理，ZK2、ZK3、ZK4、ZK5鉆孔上部土樣含水量與浸水前基本相同，含水量在浸水過程前后基本沒有變化，因此這些區(qū)域沒有受到浸濕作用，為非浸潤區(qū)。圖4為根據(jù)監(jiān)測結(jié)果繪制的不同時(shí)間段浸潤線分布情況。

圖4 現(xiàn)場浸水試驗(yàn)浸潤線

土層含水率變化較大時(shí)，間隔1.0 m取相應(yīng)土樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，現(xiàn)場用環(huán)刀取樣，測定其含水率和天然密度，計(jì)算其飽和度，綜合室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)判定飽和范圍。當(dāng)土壤飽和度Sr>85%時(shí)，判定土壤達(dá)到飽和。因此，本次取飽和度Sr>85%為飽和界限，繪制飽和范圍，如圖5所示。

圖5 現(xiàn)場浸水試驗(yàn)浸潤區(qū)、飽和區(qū)范圍(單位：m)

從圖5可以看出，浸水過程造成影響的區(qū)域與倒扣的漏斗非常相似，在古土壤處略微向外突出，這是由于該層古土壤致密，黏粒含量相對較高，古土壤層起到隔水層的作用。從分布曲線可以看出，隨著深度的增加，浸濕區(qū)與飽和區(qū)影響范圍逐漸增大。浸潤線總趨勢與試坑邊緣垂直線約成44°，古土壤以上浸潤線與試坑邊緣垂直線約成50°，古土壤以下浸潤線與試坑邊緣垂直線約成40°。飽和范圍小于浸潤范圍，古土壤以上飽和范圍線與試坑邊緣垂直線約成42°，古土壤以下飽和范圍線與試坑邊緣垂直線約成27°，深度為25.0 m處浸潤線的影響范圍距坑邊約25.0 m。

3.3 修正系數(shù)β0′的確定

考慮地層沉積時(shí)代效應(yīng)(主要分Q3黃土和Q2黃土)的影響，計(jì)算實(shí)測自重濕陷量和自重濕陷量計(jì)算值(不乘β0)的比值β0′為

(1)

式中：Δzs為自重濕陷量計(jì)算值，mm；δzsi為第i層土的自重濕陷系數(shù)；hi為第i層土的厚度， mm。

為確定試驗(yàn)場地自重濕陷量計(jì)算公式中的修正系數(shù)β0′，在試驗(yàn)場地附近選取JCBT-SJ-001、JCXT-KJ-003、JCXT-KJ-005和JCXT-KJ-006 等4個(gè)探井，每米取4個(gè)原狀樣，并對同一深度土樣進(jìn)行常規(guī)及濕陷性試驗(yàn)。自重濕陷量計(jì)算深度至Q3eol黃土底界，修正系數(shù)β0′采用現(xiàn)場浸水試驗(yàn)場地Q3eol黃土底界上部土層各標(biāo)點(diǎn)自重濕陷量實(shí)測值的平均值與各探井自重濕陷量計(jì)算值的比值，計(jì)算結(jié)果見表2。

表2 不同探井Q3黃土自重濕陷量修正系數(shù)β0′

從計(jì)算結(jié)果來看，按試驗(yàn)場地實(shí)測自重濕陷量最大值計(jì)算的修正系數(shù)β0′介于1.150～1.394，平均值為1.229；按試驗(yàn)場地實(shí)測自重濕陷量平均值計(jì)算的修正系數(shù)β0′介于0.970～1.175，平均值為1.036。由于本次試驗(yàn)場地Q2eol黃土實(shí)測自重濕陷量很小，趨近于零，本次對Q2eol黃土的修正系數(shù)β0′不做修正。

綜上所述，該試驗(yàn)場地建議Q3eol黃土修正系數(shù)β0′取1.036，本區(qū)段不考慮Q2eol黃土的自重濕陷性。

3.4 地表沉降變形分析

按照現(xiàn)場測量結(jié)果繪制淺標(biāo)點(diǎn)單天變形量隨時(shí)間變化的曲線圖，如圖6所示。

圖6 現(xiàn)場浸水試驗(yàn)各列淺標(biāo)隨時(shí)間單日變形量曲線

分析圖6可知，現(xiàn)場浸水試驗(yàn)浸水初期各標(biāo)點(diǎn)出現(xiàn)一定程度的沉降，此變化過程較為緩慢。浸水進(jìn)行5～10 d時(shí)，各標(biāo)點(diǎn)沉降速率逐漸增加；浸水過程進(jìn)行到11 d后，淺標(biāo)點(diǎn)沉降速度下降，浸水過程停止以后，前5 d內(nèi)沉降速率范圍有較大幅度增加，隨著時(shí)間的增加，沉降速度維持在某一固定值附近不再發(fā)生變化，整體沉降速率變化表現(xiàn)為：“小→大→小→大→小→穩(wěn)定”的趨勢。

自上個(gè)世紀(jì)六十年代起，世界經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)融合初見規(guī)模，全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程加速，國際之間的貿(mào)易往來越來越頻繁。在此背景下，會(huì)展旅游業(yè)的市場在進(jìn)一步擴(kuò)張。會(huì)展旅游業(yè)與觀光旅游業(yè)相比，具有規(guī)模大、檔次高、持續(xù)時(shí)間長的特點(diǎn)，而且發(fā)展的同時(shí)還可以帶動(dòng)一大批相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。很多國家已經(jīng)將會(huì)展旅游業(yè)列入了國家支柱產(chǎn)業(yè)之一，由此可見會(huì)展旅游業(yè)對于一個(gè)國家和地區(qū)的重要性。雖然我國的會(huì)展旅游業(yè)起步較晚，但是乘著經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的東風(fēng)，我國會(huì)展旅游業(yè)也在迅速增長，已經(jīng)成為我國第三產(chǎn)業(yè)中的一個(gè)重要部分，是地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展重要的增長點(diǎn)。

按照浸水過程實(shí)測數(shù)據(jù)，繪制各列淺標(biāo)點(diǎn)組合測線沉降剖面累計(jì)變形量隨時(shí)間變化曲線，如圖7所示。

圖7 現(xiàn)場浸水試驗(yàn)各列淺標(biāo)點(diǎn)組合測線沉降剖面累計(jì)變形量隨時(shí)間變化曲線

分析沉降觀測數(shù)據(jù)，可得出以下結(jié)論：

(1)除B列標(biāo)點(diǎn)外，其他沉降位置以點(diǎn)Z0為中心呈對稱分布，在遠(yuǎn)離中心點(diǎn)的區(qū)域，濕陷引起的自重沉降量逐漸減弱，整個(gè)沉降區(qū)域呈不規(guī)則的U形分布。

(2)試坑內(nèi)所有淺標(biāo)點(diǎn)B5的沉降在試驗(yàn)過程中始終最大，其最終沉降深度為380.5 mm。

(3)A14、B14及C14標(biāo)點(diǎn)未發(fā)生沉降變形，在B12～B13和C12～C13出現(xiàn)裂縫，綜合分析認(rèn)為，該試驗(yàn)地表距坑邊約18.0 m范圍內(nèi)淺標(biāo)點(diǎn)均出現(xiàn)不同程度沉降。

(4)停水后所有淺標(biāo)點(diǎn)，固結(jié)沉降最大值達(dá)102.5 mm。

3.5 深部地層變形分析

現(xiàn)場浸水試驗(yàn)共埋設(shè)深部沉降觀測標(biāo)點(diǎn)24個(gè)，布置深度分別為2.0、4.0、6.0、8.0、10.0、12.0、14.0、16.0、18.0、20.0、22.0、24.0 m，同一深度布設(shè)2個(gè)沉降觀測標(biāo)點(diǎn)，以觀測試坑下各土層分層沉降量。

圖8 現(xiàn)場浸水試驗(yàn)各深標(biāo)點(diǎn)沉降量隨時(shí)間變化曲線

根據(jù)圖8分析可知，深標(biāo)點(diǎn)最終沉降隨深度增加呈逐漸減小的趨勢，現(xiàn)場浸水試驗(yàn)場地地基土的分層沉降自上而下逐漸減小。試驗(yàn)結(jié)果顯示，黃土自重濕陷區(qū)域主要集中在10.0 m以上的Q3黃土層中，沉降量約37.5 cm，10.0 m以下的古土壤及下部Q2黃土累計(jì)沉降量最大值不超過1 cm，自重濕陷量很小。

3.6 裂縫發(fā)展特征分析

現(xiàn)場浸水試驗(yàn)開始浸水，試坑邊緣陸續(xù)出現(xiàn)了小坍塌，并伴有小裂縫出現(xiàn)。試驗(yàn)浸水第5天，試坑南邊最先出現(xiàn)了第一道裂縫，隨著濕陷量逐漸增大，試坑周圍先后形成了6道大的環(huán)形裂縫，如圖9所示。

圖9 現(xiàn)場浸水試驗(yàn)裂縫平面分布

裂縫的出現(xiàn)與發(fā)展反映了試坑周圍地層的濕陷變形情況。結(jié)合現(xiàn)場情況，分析試坑外淺標(biāo)點(diǎn)沉降數(shù)據(jù)和裂縫發(fā)展情況，可得出以下結(jié)論：

(1)試坑浸水后地面裂縫形狀受浸水邊界形狀控制，呈環(huán)形，與實(shí)際吻合。

(2)錯(cuò)臺表現(xiàn)為內(nèi)(靠近試坑側(cè))低外高。

(3)試坑浸水后隨著水在徑向的滲透，由近及遠(yuǎn)，試坑外地層依次發(fā)生濕陷，地面裂縫也隨之出現(xiàn)，見表3。

表3 裂縫出現(xiàn)時(shí)間與開始濕陷時(shí)間的對比

(4)浸水后第5～40天是裂縫集中發(fā)展的主要時(shí)期，在這段時(shí)間里，試坑外淺標(biāo)點(diǎn)沉降數(shù)據(jù)顯示，自重濕陷也主要發(fā)生在這段時(shí)間內(nèi)。

(5)在距離試坑邊緣11.0～16.0 m區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)裂縫以外沒觀察到其他裂縫產(chǎn)生，但距試坑周圍邊界18.0 m處卻發(fā)生了沉降，說明試坑外沉降范圍大于裂縫產(chǎn)生的范圍。

3.7 試驗(yàn)分析

由于本次試驗(yàn)未布設(shè)滲水孔，導(dǎo)致地表濕陷影響范圍、浸水影響范圍及飽和范圍均較其他線路試驗(yàn)所得結(jié)果偏大。這主要是因?yàn)槠渌€路試驗(yàn)布設(shè)了滲水孔，加速了水的入滲及地基土的飽和，以及入滲水與地下水的聯(lián)通。布設(shè)滲水孔可以加快試驗(yàn)速度，但不能真實(shí)反映入滲過程和浸水范圍，對安全不利，建議浸水試驗(yàn)不布設(shè)滲水孔，以適當(dāng)增大浸水影響范圍及飽和范圍。

地區(qū)修正系數(shù)β0對自重濕陷量的確定起著至關(guān)重要的作用，其影響因素較多，與黃土的沉積歷史、微觀結(jié)構(gòu)、膠結(jié)成分、粒徑大小、應(yīng)力條件和試驗(yàn)條件等有關(guān)。本試驗(yàn)場地自重濕陷系數(shù)現(xiàn)場實(shí)測值比室內(nèi)計(jì)算值偏大，這主要是由黃土在實(shí)際情況中與室內(nèi)濕陷試驗(yàn)側(cè)限的影響程度不同造成的。本地區(qū)黃土以細(xì)顆粒黃土為主，黃土黏聚力較大，浸水過程變形較慢，側(cè)向擠出變形較小，側(cè)限對其影響也較小，因此實(shí)測β0也較大。

4 結(jié)論

(1)根據(jù)浸水過程中土層的變化情況，最大自重濕陷值為380.5 mm，可以判定該試驗(yàn)場地為自重濕陷性黃土場地。線路代表區(qū)段內(nèi)自重濕陷性黃土下限深度取Q3黃土層的底界面位置。

(2)浸濕區(qū)與飽和區(qū)的影響范圍形狀類似倒置漏斗，飽和范圍小于浸潤范圍，隨深度的增加而逐漸增大。

(3)所有淺標(biāo)點(diǎn)單日沉降速率表現(xiàn)為“小→大→小→大→小→穩(wěn)定”的趨勢。地表累計(jì)沉降以中心淺標(biāo)點(diǎn)為中心大致呈對稱發(fā)展。

(4)各深標(biāo)點(diǎn)單日沉降速率特征與淺標(biāo)點(diǎn)相同。深標(biāo)點(diǎn)最終沉降隨深度增加呈逐漸減小的趨勢，現(xiàn)場浸水試驗(yàn)場地地基土的分層沉降自上而下逐漸減小。

(5)試坑浸水后地面裂縫在濕陷產(chǎn)生后才出現(xiàn)，主要集中在浸水后第5天到第40天，自重濕陷也主要發(fā)生在這段時(shí)間內(nèi)；試坑外沉降范圍大于裂縫產(chǎn)生的范圍。

(6)為能更真實(shí)地反映水分緩慢入滲對濕陷性黃土自重濕陷的影響，本次試驗(yàn)探索性地未布設(shè)滲水孔，期望該種方法對進(jìn)一步深入研究自重濕陷性黃土濕陷變形特性起到推動(dòng)作用。