影響黃土濕陷性因素的試驗及微觀研究.pdf

1、中國是世界上黃土分布區(qū)域最廣泛的國家之一，其覆蓋面積約為63萬平方公里，而其中60％的黃土都具有不同程度的濕陷性。濕陷性黃土在天然低濕度下能夠保持較高的強(qiáng)度和較低的壓縮性，而一旦遇水浸濕會產(chǎn)生驟然的變化，變形大幅度增加而強(qiáng)度明顯降低。濕陷性黃土所具有的這種特殊的水敏性給許多地區(qū)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)造成了一定的損失，它們在定量上的不可忽視性以及在定性上的急速發(fā)展性，成為了黃土變形影響其上層建筑物穩(wěn)定性的兩大突出問題。因此在濕陷性黃土地區(qū)進(jìn)行項目建設(shè)

2、時，為避免突發(fā)事故，在安全可靠的前提下進(jìn)行經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計與施工，就必須根據(jù)濕陷性黃土的特點和工程要求對黃土的濕陷性進(jìn)行評價。 本文首先通過室內(nèi)固結(jié)試驗等常規(guī)土工試驗手段對我國部分地區(qū)(包括山西各地和陜西西安)的濕陷性黃土進(jìn)行不同程度的增濕和減濕試驗，分析比較各地黃土的濕陷系數(shù)以及濕陷變形與起始含水量、液性指數(shù)等指標(biāo)的關(guān)系，表明無論增減濕的程度如何，對于同一土體結(jié)構(gòu)的土體而言，其壓縮變形均隨起始含水量的增加逐漸增大而濕陷系數(shù)則隨起

3、始含水量的增加而明顯減小，對已有的研究成果進(jìn)行了驗證。另外從液性指數(shù)的角度對黃土濕陷性進(jìn)行研究是本文的獨特所在，根據(jù)土體在不同液性指數(shù)下壓縮變形和濕陷系數(shù)隨壓力的變化，以及不同壓力下液性指數(shù)與濕陷系數(shù)和壓縮變形的關(guān)系，將壓力劃分為弱敏感、中敏感和強(qiáng)敏感三個階段，并指出在工程中應(yīng)充分重視壓力在強(qiáng)敏感階段和液性指數(shù)較小時，濕陷性黃土對含水量變化的敏感性。從黃土的微觀結(jié)構(gòu)特征對其濕陷機(jī)理進(jìn)行分析是本文研究的另一重點。利用掃描電子顯微鏡和X射線

4、衍射分析對部分地區(qū)黃土試樣的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)組成特點進(jìn)行了分析，定性描述了黃土的微觀結(jié)構(gòu)特征，對部分地區(qū)土體的微觀結(jié)構(gòu)和孔隙類型進(jìn)行了劃分，將孔隙劃分為可見孔隙和不可見孔隙兩大類，并定量計算了兩類孔隙的比率，將計算結(jié)果與土的宏觀物理力學(xué)指標(biāo)相比較，表明影響黃土濕陷性的主要原因是團(tuán)粒或顆粒之間的可見孔隙，而非團(tuán)粒內(nèi)部的微孔隙。最后本文還結(jié)合對西安和山西兩個工程場地的濕陷性黃土進(jìn)行的宏觀力學(xué)性質(zhì)比較，在前人黃土濕陷性機(jī)理研究的基礎(chǔ)上總結(jié)了我國部分