工程地质条件湿陷性分析

㈠ 试判断该土是否为湿陷性黄土.(需提供公式)

湿陷性黄土的评价指标 δs被地质学作为湿陷系数符号，代表着以δs为单专位的厚度土层由于浸水在规定属压力作用下产生的湿陷数值，定量标识了土样代表的湿陷等级系数。地质上对黄土湿陷等级系数已有明确的划分。判断土质是否具备湿陷性为，δs0.07为强烈湿陷。判断湿陷性黄土场地的湿陷类型为，自重湿陷量的实测值≤70mm为非自重湿陷性黄土场地；自重湿陷量的实测值>70mm为自重湿陷性黄土场地。判定湿陷性黄土湿陷等级系数可按照《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004)的规定进行黄土湿陷等级系数判定。（表1）因此，在黄土地区修建工程应优先考虑选用非湿陷黄土地基，假如建筑工程已规划在了湿陷性黄土上，应尽量选用非自重湿陷性黄土地基。因为这种地基与自己重湿陷性黄土地基相比，要求较低。

㈡ 如何根据湿陷系数判定黄土的湿陷性

湿陷性抄黄土的评价指袭标 δs被地质学作为湿陷系数符号，代表着以δs为单位的厚度土层由于浸水在规定压力作用下产生的湿陷数值，定量标识了土样代表的湿陷等级系数。地质上对黄土湿陷等级系数已有明确的划分。判断土质是否具备湿陷性为，δs0.07为强烈湿陷。判断湿陷性黄土场地的湿陷类型为，自重湿陷量的实测值≤70mm为非自重湿陷性黄土场地；自重湿陷量的实测值>70mm为自重湿陷性黄土场地。判定湿陷性黄土湿陷等级系数可按照《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004)的规定进行黄土湿陷等级系数判定。（表1）因此，在黄土地区修建工程应优先考虑选用非湿陷黄土地基，假如建筑工程已规划在了湿陷性黄土上，应尽量选用非自重湿陷性黄土地基。因为这种地基与自己重湿陷性黄土地基相比，要求较低。

㈢ 湿陷性黄土的工程特性是什么

湿陷性黄土是一种特殊性质的土，其土质较均匀、结构疏松、孔隙发育。在未受水浸湿内时，一般容强度较高，压缩性较小。当在一定压力下受水浸湿，土结构会迅速破坏，产生较大附加下沉，强度迅速降低。故在湿陷性黄土场地上进行建设，应根据建筑物的重要性、地基受水浸湿可能性的大小和在使用期间对不均匀沉降限制的严格程度，采取以地基处理为主的综合措施，防止地基湿陷对建筑产生危害。

㈣ 中国湿陷性黄土的工程地质性质

一、前言

中国湿陷性黄土就其工程地质性质而言，可分为高原湿陷性黄土和河谷湿陷性黄土两类。前者分布于高原（或台塬高地），为晚更新世马兰黄土，属于风积成因；后者分布在河谷，为全新世冲积黄土。

二、高原湿陷性黄土

在黄土高原地带，虽然工业建筑较少，但民用建筑、生土建筑和窑洞建筑却很多，因此，对于高原湿陷性黄土的工程地质性质进行试验研究是很有必要的。现将有关资料叙述如下。

1.颗粒成分

颗粒成分是决定黄土的工程地质性质的基本因素之一，特别是粘土成分。从分布在不同地区的资料（表1）来看，高原湿陷性黄土的颗粒成分是有区域性变化的，粘土颗粒由西而东、由北而南逐渐增加。

表1 高原湿陷性黄土的颗粒成分

2.物理性质

物理性质是工程地质性质中的一个重要组成部分，是工程措施的直接指标。现从分布在不同地区的资料（表2）来看，高原湿陷性黄土的物理性质也是有区域性变化的，如含水量和容重等存在由西而东、由北而南的变化趋势。但某些指标，如孔隙比等差别不大。

表2 高原湿陷性黄土的物理性质

续表

3.湿陷特征

湿陷性是黄土独特的工程地质性质，是评价黄土地基的重要依据，随着实际资料的积累，目前可获得如下的认识。

1）在平面分布上，由表3中得知，高原湿陷性黄土的相对湿陷系数值是存在着明显的区域性变化的，并且有由西而东、由北而南、从大变小的趋势。

表3 高原湿陷性黄土的相对湿陷系数

2）垂直剖面上，由表3和图1中得知，相对湿陷系数值是随深度增加而减小的，一般在近地表为最大，往下就反复地变小，至一定的深度时，湿陷性基本消失，而过渡到非湿陷性土层。这个消失的深度界限，是随地区的不同而不同的，明显地反映了区域性的差异。但总的看来，这个界限一般在10～16m的深度内。建立这个概念，对地基的评价是非常重要的，因为在高原区，黄土层的厚度很大，常达百米以上，过去曾有人认为，黄土层的厚度与湿陷层的厚度是等同的，现在看来，这是不正确的。

三、河谷湿陷性黄土

工业与民用建筑广泛坐落在黄土河谷平原地带，这里是建筑部门的研究重点，我们曾对分布在不同地区具有代表性的重工业城市开始了调查和试验工作，现简述如下。

1.试验场地的简况

试验场地地质地貌简况示于表4。

表4 试验场地的地质地貌简况

续表

图1 相对湿陷系数随深度变化图

1—太原；2—乾县；3—兰州

2.物质成分

（1）颗粒成分

颗粒成分所采取的分析方法是密度计法，其结果列于表5。

表5 河谷湿陷性黄土的颗粒成分

从表5中可以获得这样的认识，就大范围而言，分布在河谷平原的湿陷性黄土，其粘土的含量与高原湿陷性黄土的分布规律一样，存在着由西而东、由北而南逐渐增加的总趋势。

（2）粘土矿物成分

从粘土矿物成分的分析资料（表6）来看，3个场地黄土的粘土矿物，主要都是伊利石，但其含量各地不同。这从粘土矿物的化学分析中也得到反映。

表6 河谷湿陷性黄土的粘土矿物成分

（3）化学成分

化学成分的分析结果及其特征，可从表7中看出如下几点：

1）化学成分在这3个场地是有差别的，尤其对黄土工程地质性质有重大影响的易溶盐、中溶盐和交换容量等有较大差别。

2）易溶盐的含盐量，以兰州为最大，其次是西安，再次是太原，同时兰州含有大量的易溶性的硫酸根离子，而西安和太原则含量微弱；再以介质溶液的pH 值来看，兰州较西安和太原为小，故兰州为硫酸盐型的黄土，而西安和太原为碳酸盐型的黄土。

3）中溶盐（石膏）在兰州的黄土中含量较多，而在西安和太原的黄土中就没有。

表7 河谷湿陷性黄土的化学成分

3.物理力学性质

物理力学性质的特征见表8、表9。

表8 河谷湿陷性黄土的物理性质

表9 河谷湿陷性黄土的力学性质

1）在物理指标中，含水量等存在着较大的区域性差异，且一般有由西而东、由北而南、从小变大的趋势。但孔隙比等，在某几个地方又基本上是相似的。

2）在力学指标中，凝聚力、内摩擦角的区域性变化较小，但野外的形变模量变化范围很大。

4.湿陷特征

近些年来，对湿陷性的认识有了新的发展，除了相对湿陷系数这个指标外，还新添了湿陷起始压力的指标。

（1）相对湿陷系数

1）在平面分布上：从表10中得知，河谷湿陷性黄土的相对湿陷系数与高原上的湿陷性黄土一样，也存在着区域性变化和一般的由西而东、由北而南、从大变小的趋势。

2）在垂直剖面上：由表10和图2中得知，河谷湿陷性黄土的相对湿陷系数与高原上的湿陷性黄土一样也存在着随深度增大而减小的规律。一般在地表为最大，往下就反复地变小，至一定深度时，湿陷性就要消失。湿陷性消失的深度是有区域特征的，具有西深而东浅的变化趋势，但总的看，它一般都消失在地表下10～15m的深度内。

表10 河谷湿陷性黄土的相对湿陷系数

图2 相对湿陷系数随深度变化图

1—太原；2—兰州；3—西安

（2）湿陷起始压力

湿陷起始压力，在我国已发展成为一个有实用意义的力学指标。从表11来看，它也存在着显著的区域性特征，并也有一般的由西而东、由北而南、从小变大的趋势。

表11 灌谷湿陷性黄土的湿陷起始压力

四、几点认识

1）高原湿陷性黄土和河谷湿陷性黄土，在不同地区内，其工程地质性质具有区域性的差异。且在区域性的基础上，大致都存在着由西而东、由北而南的方向性变化趋势。

2）高原湿陷性黄土和河谷湿陷性黄土，在同一地区内的工程地质性质是存在着类别上的差异的。

3）不同地区的高原湿陷性黄土和河谷湿陷性黄土的工程地质性质是既存在类别上的差异，又存在区域上的差异的。

4）在区域性的差异上，河谷湿陷性黄土远较高原湿陷性黄土的差异要大。这是由于前者的沉积环境远比后者的沉积环境复杂。

5）我国湿陷性黄土的工程地质性质是存在着方向性和地区性的变化特征的，这是由于各地在黄土堆积时的古地理、古气候、沉积环境、发育历史及人类活动等因素的不同所致。因此，在建筑时，要区别对待，因地制宜。

6）在反映方向性和区域性的差异上，若简单地以物理力学性质或以单一指标去了解，则这种内在的方向性或区域性规律就难于识别，只有把这种因素中的各个特征指标联系起来，作出综合的工程地质性质的评价，才能把握其规律。因为黄土是自然作用的产物，它一方面是具有一定物理力学性质，一定的物质成分和组织结构的自然体系；另一方面又是在地质历史过程中形成，且在天然和人为因素影响下，不断改变的自然地质体。这种以黄土的形成、发展，以及相互联系的全面观点所揭露出的我国湿陷性黄土的区域性和方向性的规律，对于今后的科学研究和生产实践，将会起到重要的作用。

参考文献

刘东生，张宗祜.1962.中国的黄土.地质学报，42（1）

刘东生等.1965.中国的黄土堆积.北京：科学出版社

张宗祜.1962.中国黄土类土湿陷性及渗透性基本特征.中国地质，（12）

（本文原载：《中国第四纪研究》，1985年，第六卷，第二期，139～145页）

㈤ 试判断该土是否为湿陷性黄土。（需提供公式）

湿陷性黄土的评价指标 δs被地质学作为湿陷系数符号，代表着以δs为单位的版厚度土层权由于浸水在规定压力作用下产生的湿陷数值，定量标识了土样代表的湿陷等级系数。地质上对黄土湿陷等级系数已有明确的划分。判断土质是否具备湿陷性为，δs0.07为强烈湿陷。判断湿陷性黄土场地的湿陷类型为，自重湿陷量的实测值≤70mm为非自重湿陷性黄土场地；自重湿陷量的实测值>70mm为自重湿陷性黄土场地。判定湿陷性黄土湿陷等级系数可按照《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004)的规定进行黄土湿陷等级系数判定。（表1）因此，在黄土地区修建工程应优先考虑选用非湿陷黄土地基，假如建筑工程已规划在了湿陷性黄土上，应尽量选用非自重湿陷性黄土地基。因为这种地基与自己重湿陷性黄土地基相比，要求较低。

㈥ 简述湿陷性黄土的基本工程地质性质

陷性黄土是一复种特殊性质制的土，其土质较均匀、结构疏松、孔隙发育。在未受水浸湿时，一般强度较高，压缩性较小。当在一定压力下受水浸湿，土结构会迅速破坏，产生较大附加下沉，强度迅速降低。故在湿陷性黄土场地上进行建设，应根据建筑物的重要性、地基受水浸湿可能性的大小和在使用期间对不均匀沉降限制的严格程度，采取以地基处理为主的综合措施，防止地基湿陷对建筑产生危害

㈦ 湿陷性黄土的湿陷性黄土的工程特性

湿陷性黄土是一种特殊性质的土，其土质较均匀、结构疏松、孔隙发育。在未受水浸湿时，一般强度较高，压缩性较小。当在一定压力下受水浸湿，土结构会迅速破坏，产生较大附加下沉，强度迅速降低。故在湿陷性黄土场地上进行建设，应根据建筑物的重要性、地基受水浸湿可能性的大小和在使用期间对不均匀沉降限制的严格程度，采取以地基处理为主的综合措施，防止地基湿陷对建筑产生危害。 我国湿陷性黄土的颗粒主要为粉土颗粒，占总重量约50～70%，而粉土颗粒中又以0．05～0．01ram的粗粉土颗粒为多，占总重约40.60%，小于0．005ram的粘土颗粒较少，占总重约14.28%，大于0．1rnm的细砂颗粒占总重在5%以内，基本上无大于0．25mm的中砂颗粒。从以下表1可见，湿润陷性黄土的颗粒从西北向东南有逐渐变细的规律。
表l 湿陷性黄土的颗粒组成
单位：mm 地名 >0．05 0.05一0．01 0.0l—0．005<0．005平均值 常见值 平均值 常见值 平均值 常见值 平均值 常见值 兰州 19 10～25 57 50一65 10 5～10 14 5—25 西安 9 5～15 50 40～60 16 10一20 25 20一30 洛阳 1l 5～15 48 40～60 13 10～15 28 20一35 太原 27 15—35 50 40—60 7 5～15 16 10一20 延安 24 20—30 48 40—55 11 9^一15 17 10～25 上述颗粒的矿物成分，粗颗粒中主要是石英和长石，粘粒中主要是中等亲水性的伊利石(见表2)。此外，在湿陷性黄土中又含有较多的水溶盐，呈固态或半固态分布在各种颗粒的表面。
表2 湿陷性黄土的矿物成分和水溶盐含量 地区 粗颗粒的
主要矿物 细颗粒的
主要矿物 水溶盐含量(%) 易溶盐 中溶盐 难溶盐 山西 石英、长石 伊利石 0．02～0.66 极少 11—13 陕西 石英、长石 伊利石 0．03—0.95 极少 9～14 甘肃 石英、长石 伊利石 0．10～0.90 0．5～1.4 10 黄土是干旱或半干旱气候条件下的沉积物，在生成初期，土中水分不断蒸发，土孔隙中的毛细作用，使水分逐渐集聚到较粗颗粒的接触点处。同时，细粉粒、粘粒和一些水溶盐类也不同程度的集聚到粗颗粒的接触点形成胶结。
试验研究表明，粗粉粒和砂粒在黄土结构中起骨架作用，由于在湿陷性黄土中砂粒含量很少，而且大部分砂粒不能直接接触，能直接接触的大多为粗粉粒。细粉粒通常依附在较大颗粒表面，特别是集聚在较大颗粒的接触点处与胶体物质一起作为填充材料。
粘粒以及土体中所含的各种化学物质如铝、铁物质和一些无定型的盐类等，多集聚在较大颗粒的接触点起胶结和半胶结作用，作为黄土骨架的砂粒和粗粉粒，在天然状态下，由于上述胶结物的凝聚结晶作用被牢固的粘结着，故使湿陷性黄土具有较高的强度，而遇水时，水对各种胶结物的软化作用，土的强度突然下降便产生湿陷。 湿陷性黄土之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时具备，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，一般具有适宜压密的湿度，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、高孔隙率的湿陷性黄土。
湿陷性黄土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。我国湿陷性黄土分布地区大部分年平均降雨量约在250～500ram，而蒸发量却远远超过降雨量，因而湿陷性黄土的天然湿度一般在塑限含水量左右，或更低一些。
表3 我国湿陷性黄土的天然含．it~mm,液限值 地名 天然含水量(%) 塑限(%) 液限(%）平均值 常见值 平均值 常见值 平均值 常见值 兰州 11 7～16 17 14～20 27 20～30 西安 19 12～25 18 15—22 32 25～37 太原 14 5～20 17 15～20 26 20～30 子长 14 7～20 19 18～20 28 25～30 延安 14 7—20 18 16～22 29 25～33 平凉 16 12～22 19 16—22 30 25～35 表4 我国湿陷性黄土的孔隙 孔隙比(e) 地名 平均值 常见值 兰州 1.08 0.85一1.27 西安 1.04 0.85～1.22 太原 0．96 0.82～1.13 洛阳 0．93 0.82～1.03 延安 1.17 1.00一1.32 子长 1.04 0．89～1.22 在竖向剖面上，我国湿润陷性黄土的孔隙比一般随深度增加而减小，其含水量则随深度增加而增加，有的地区这种现象比较明显，为此较薄的湿陷性土层往往不具自重湿陷或自重湿陷不明显。 湿陷性黄土地基处理的目的主要是通过消除黄土的湿陷性，提高地基的承载力。
常用的地基处理方法有：土或灰土垫层、土桩或灰土桩、强夯法、重锤夯实法、桩基础、预浸水法等。
各类地基的处理方法都应因地制宜，通过技术比较后合理选用。
对于Ⅱ级以上湿陷性黄土地基处理如采用土或灰土垫层、土桩或灰土桩、桩基础预浸水法，不同程度存在工作量大、花费劳力多、施工现场占地大、工期长、造价高等缺点。近几年来，强夯法以其处理地基施工简便、速度快、效果好、造价低等优点，在全国湿陷性黄土地区得到广泛应用和推广。

㈧ 黄土湿陷性的判定原则是什么，对于湿陷性黄土应采取哪些设计措施

1.判定原则：是根据黄土湿陷量的大小来划分的黄土湿陷性强烈程度的级别。专划分的具体属方法是按规定的压强（一般约为2×10^5帕，折合20吨/平方米）求出湿陷系数，根据基底下各土层累计的总湿陷量（Δs）和计算自重湿陷量（Δzs）的大小等因素对湿陷性黄土地基进行划分的等级。
2.划分的具体方法是按规定的压力（一般约为2×10^5帕）求出湿陷系数，根据基底下各土层累计的总湿陷量（Δs）和计算自重湿陷量（Δzs）的大小等因素对湿陷性黄土地基进行划分的等级 。
3.黄土的相对湿陷系数dsh=（h2－h2‘）/h2。
dsh＜0.02，非湿陷性黄土0.02≤dsh≤0.03，轻微湿陷性黄土。
0.03＜dsh≤0.07，中等湿陷性黄土dsh＞0.07，强烈湿陷性黄土。

对于湿陷性黄土，一般采取以地基处理为主的综合措施，根据湿陷性黄土的特点、地下水位及施工条件，可采取的方法有开挖置换法、挤密桩法、夯实法、桩基础、预浸水法等。