黄土湿陷性及其影响因素分析

针对兰州地区黄土湿陷性问题,通过大量的室内试验,调查了不同埋藏深度黄土各项物理力学指标和湿陷等级的分布规律。在此基础上,采用数理统计方法,分析了天然含水率、孔隙比、干密度、饱和度等基本物理指标与湿陷系数的相关性。研究结果表明,随着土体埋藏深度的增加,黄土湿陷性逐渐降低,其各项物理指标沿深度方向亦呈规律性分布。黄土湿陷系数随着天然含水率、饱和度、干密度、液限、塑限、塑性指数的增大而减小,而随着孔隙比、压缩系数的增加呈增大的趋势。最后,考虑黄土各项物理指标之间存在一定的相关性,因此采用因子分析法,建立黄土湿陷系数与多个物理指标的回归关系,并与现场实测数据进行对比验证其准确性。     

基于带约束BP神经网络的黄土湿陷系数预测模型研究

通过现场试验和室内试验得到某黄土场地Q3黄土的湿陷系数及相关物理力学参数,分析了黄土湿陷系数与其主要物理力学影响因素之间相关性。针对室内试验数据具有离散性较强的特点,基于传统BP神经网络模型进行改进,建立了带约束的BP神经网络模型并对黄土的湿陷系数进行预测。结果表明:湿陷系数与含水率、天然密度、饱和度成负相关,与压缩系数和孔隙比成正相关;带约束的BP神经网络模型可以定量保证预测结果的准确性,其预测误差在10%以内。     

湿陷性黄土路基物理力学性质试验研究

为有效预防黄土路基湿陷病害的发生,以银古高速公路辅路K13 140~200为试验路段,通过对黄土路基的颗粒组成和矿物成分分析,对其物理和力学性质进行了试验研究。研究结果表明,黄土路基的湿陷性破坏与黄土的物理力学性质有关,黄土中粉粒及可溶盐含量高,是造成黄土路基产生湿陷性破坏的重要因素;黄土路基的湿陷变形和边坡坍塌主要是由粘聚力的剧变引起,而内摩擦角没有显著变化;在一定压力下,黄土路基的压缩和湿陷变形总量趋于定值,与浸水和加荷的先后关系不大;压缩变形较小,浸水后的湿陷变形就大,反之亦然。研究成果将为黄土路基的病害防治提供科学依据。     

吴子高速公路黄土路基的湿陷性研究

从分析黄土的微结构变化入手,通过原状黄土和压实黄土的湿陷试验结果分析对比,研究黄土填料的湿陷性质及规律性。在含水量和密度相同的条件下,压实黄土的湿陷性高于原状黄土的湿陷性;湿陷系数与黄土的潮湿状况有关,土样含水量愈低,其湿陷系数愈大,随着含水量的增加,湿陷系数逐渐减小;填料的湿陷系数与压实度有关,填料的压实度愈小,湿陷系数愈大。     

压实黄土湿陷变形影响因素分析

以宣大高速公路河北段为依托,基于室内固结试验,分析压实黄土变形特性,引入湿陷系数,基于压实黄土的物理指标(含水率、压实度)与变形指标(湿陷系数)的关系,采用双曲线拟合法来表达湿陷变形在不同的含水率、压实度及外力的曲线变化规律,并对湿陷性黄土浸水和不浸水试验的变形过程进行了理论分析。结果表明,在低压力下,重塑黄土的湿陷性比原状黄土大,在高压力下,两者的湿陷性相差不大。压实度、含水量和龄期对压实黄土的湿陷性影响较大,应重视路基下部的压实。     

黄土结构及物性指标对自重湿陷影响分析与预测

以自重湿陷性黄土场地室内外试验数据为基础,研究了黄土的微结构、地层结构、压缩模量与自重湿陷性的关系。结果表明:自西向东,由单粒、架空孔隙和点接触的微结构,逐步向由凝块状或集粒、粒间孔隙、面接触的微结构过渡;黄土地层基本呈水平层状结构,但分层数及厚度、湿陷性差异明显;压缩模量与自重湿陷量的变化规律相反。对黄土自重湿陷系数影响最大的是孔隙比,其次是干密度、含水率;所建立的自重湿陷系数与4个物性指标间的关系式,可预测分析黄土的自重湿陷系数;提出的预测和评价黄土自重湿陷量的公式是可行性。     

鲁中黄土湿陷性研究

结合济南绕城高速公路南线黄土地基加固现场勘探和室内试验资料,分析了鲁中黄土的颗粒组成、结构特性和湿陷机理,探讨了鲁中黄土湿陷系数与孔隙比、上覆压力及含水量之间的关系和变化规律,提出了当湿陷性黄土的含水量超过其湿陷起始含水量时计算湿陷系数的经验公式。     

鲁中黄土组成结构与湿陷性研究

文章结合济南绕城高速公路南线黄土地基加固现场勘探和室内试验资料,分析了鲁中黄土的组成结构特征和湿陷机理,探讨了鲁中黄土湿陷系数与孔隙比、上覆压力及浸湿含水量之间的关系和变化规律,提出了当湿陷性黄土的浸湿含水量超过其湿陷起始含水量时计算湿陷系数δshω的经验公式。     

湿陷性黄土路基基本特性与微观结构试验研究

首先分析了湿陷性黄土的结构性特征和湿陷特征,以某湿陷性黄土路基工程为例进行试验,得出不同饱和度条件下黄土的湿陷规律,并分析了湿陷前后黄土的微观结构。X 能谱分析结果表明：湿陷性黄土中的胶结物类型主要是 Fe的倍半氧化物、黏土性矿物,其次为碳酸钙。固结试验结果表明：随着压力的增加,土体的湿陷系数先增大后降低,300 kPa时的湿陷系数能实际反应土体的湿陷性特征。微观试验结果表明：黄土湿陷后的结构重新排列,颗粒之间的接触性连接和胶结性连接发生变形,微孔隙越大,湿陷性越强。     

机场工程中黄土湿陷性评价

针对目前执行的国家标准GB 50025-2004《湿陷性黄土地区建筑规范》源于工业与民用建筑行业经验,不能完全适用于机场工程建设需要的问题,提出了适合于机场工程黄土湿陷性评价的方法.文章根据对黄土基本湿陷特性的研究,结合机场工程的具体特点,从湿陷系数的测定压力、湿陷量的计算厚度、构造物类别的划分等方面对湿陷性黄土的评价进行了探讨,给出了机场工程中湿陷性黄土评价时湿陷性系数的测定压力、湿陷量计算厚度等的建议值.     

数值模拟在黄土湿陷试验中的应用可靠性分析

众所周知,湿陷性黄土对工程潜在的危害是很大的。因此,对黄土地区的土样进行黄土湿陷试验很有必要。依托渭南某工程,对黄土取样进行室内试验,并取得相应的结果,再运用ANSYS软件对该地区黄土土样进行数值模拟,得出土样的湿陷起始压力,相对下沉系数,自重湿陷系数等相关数据,并与室内试验结果进行比较,两者基本吻合,说明了ANSYS软件对黄土湿陷试验进行数值模拟是可行的。     

黄土自重湿陷系数测定压力施加探讨

在黄土地区勘察中，湿陷性评价正确与否直接影响设计措施的采取，自重湿陷系数测定及自重湿陷量的计算尤为重要。不同的规范测定自重湿陷系数时，所施加饱和自重压力并不相同，由此测定的自重湿陷系数不相同，因而影响到黄土湿限等级的判别。探讨了各种规范存在的问题，提出了建议和方法。     

青海黄土工程特性及公路修筑对策研究

通过遥感影像分析、现场地质调查、室内外试验和资料收集相结合的方法,系统研究了青海省不同地貌单元黄土的颗粒组成、含盐量、湿陷性等基本物理力学性质和工程特性。研究结果表明:青海黄土总面积约10 000km2,主要分布于青海东部的湟水河流域;与中国其他地区黄土相比,青海黄土颗粒较粗、含盐量较高;青海黄土按地貌类型可分为河流阶地区和低山丘陵区两种;与低山丘陵区黄土相比,阶地黄土天然重度、干重度、天然含水率、饱和度均较大,孔隙比相对较小,液限、塑限、塑性指数基本相当;低阶地区黄土场地湿陷等级较低,低山区黄土场地湿陷等级变化较大,且与黄土厚度关系较为密切。最后,针对不同地貌单元类型黄土的工程性质,提出了相应的公路修筑对策建议。     

基于范例推理的新疆地区黄土湿陷性预测方法的研究

随着社会经济的快速发展,交通建设工程的作用日益明显。在新疆交通工程建设过程中,会遇到大量区域性地质问题,如黄土是遇到最多,也是最严重的地质现象,尤其在新疆伊犁地区。黄土湿陷性的评价是工程设计建设的前提和基础,探索科学、合理的评价方法是本文研究的主要问题。本文将利用范例推理的理论基础,将模糊相似比优先比的思路引入,构造了一个黄土湿陷范例检索的模型。选取了5个影响黄土湿陷性的参数,建立了湿陷的目标范例和源范例之间的模糊相似优先比关系,经过推理、计算,找到和目标范例最相似的源范例,根据源范例的湿陷系数大小,判断出目标范例的湿陷系数。采取新疆伊犁地区湿陷性黄土项目的实际案例进行计算,计算结果表明,黄土湿陷系数的预测值与实测值之间的误差小于10%,有较高的预测精度,具有一定的参考和借鉴作用,为黄土地区的公路建设提供指导作用。     

强夯法加固湿陷性地基关键技术研究

中国湿陷性黄土分布较广,在湿陷性黄土地基上进行工程建设时,必须考虑因黄土的湿陷性引起的附加沉降对工程可能造成的危害,所以应选择合适的地基处理方法,消除或避免因土质湿陷性造成的工程危害。该文以某机场二期飞行区土方地基处理工程为依托,对原地基进行强夯处理,通过现场测试和室内试验对比,分析地基处理后土体的物理力学指标,研究采用强夯法处理后湿陷性黄土地基的承载力、地基的有效影响深度与地基处理后土层的湿陷系数。结果表明:200t·m终夯面以下5m深度内,强夯后土基的压实度都达到80%以上,湿陷性均被消除,已达到建设标准。     

离石黄土加荷-湿陷全过程的结构特性及本构模型研究

基于试验研究与数据分析,认为离石黄土的土体由孔隙和团聚体组成,相应地将离石黄土的结构效应划分为土体空间效应和联结效应。进一步将离石黄土的联结效应细分为荷载联结效应和浸水联结效应,荷载联结效应为线性变形,浸水联结效应为非线性变形。提出“湿陷应变”的概念,对其进行等效化的数值计算,得到应力-湿陷应变曲线,并通过引入和新建理想物体模型,建立离石黄土的压缩-湿陷力学模型,推导该模型的本构方程。     

大断面黄土隧道基底加固与长期稳定性分析

结合兰州周边典型大断面湿陷性黄土隧道的建设,通过室内物理力学试验、微观结构测试和数值模拟等方法,系统研究了兰州地区黄土隧道的病害机理、基底加固措施及长期蠕变规律。结果表明,黄土湿陷变形的力学特性是导致隧道结构典型病害的主因,在黄土增湿及结构劣化作用下,不均匀沉降导致大断面黄土隧道墙脚下沉、仰拱及填充层中部隆起变形并断裂。据此,提出采用旋喷桩基底加固工程措施,以控制地基土变形,确保结构安全,通过室内蠕变试验和数值分析,发现二衬施作后230 d左右,蠕变变形趋于稳定,蠕变5年后,应力场分布基本稳定,在30年蠕变期内,衬砌各项应力指标满足隧道长期运营安全要求。     

黄土湿陷对渗透系数影响的试验研究

针对湿陷性黄土地区工程建设中常常遇到"渗透-湿陷-渗透"这一反复发生的复杂过程所带来的一系列工程问题,开展了黄土湿陷后渗透性试验研究。基于室内湿陷渗透试验,结合扫描电子显微镜(SEM)和图像处理软件(IPP)分析等手段,通过试验对比研究了黄土湿陷前后土体的渗透系数、微结构、孔隙大小分布、孔隙形状及连通性的变化,以揭示黄土湿陷对其渗透性的影响规律及其微观机理。结果表明:渗透过程和湿陷过程相互影响,黄土的多孔结构是影响渗透性及湿陷性的主要内因;湿陷后黄土较原状黄土的渗透性明显变差,原状黄土多孔结构遭到破坏,颗粒接触方式有所变化,使得颗粒排列变密实,且孔隙连通性降低,从而导致渗透系数明显下降(为原状黄土的25%~33%);土的结构和构造、可溶盐的溶解和土中胶结物的溃散、土中孔隙的大小与数量以及连通性变化是黄土湿陷对渗透性影响的重要因素,多因素共同作用使得湿陷后土体渗透系数降低;试验结果可为湿陷性黄土地区的工程设计与施工提供可借鉴的基础理论依据。     

L-S曲线在黄土湿陷性预测中的应用

对黄土湿陷建立了以黄土含水量和荷载为变量的湿陷性系数预测L-S曲线,分析了L-S曲线的性质,并与试验情况进行对比,发现L-S曲线有较好的适应性.     

强夯法处理公路过湿黄土路基机理及适宜性探讨

对强夯法处理过湿黄土路基的机理进行了探讨,并结合工程实践,通过测试强夯法处理前后过湿黄土路基各项物理力学参数的变化,分析了强夯法处理过湿黄土路基的适用性和有效性。结果显示,强夯法对过湿黄土路基的处理效果良好,有效处理深度约为3.5m;为强夯法处理过湿黄土地基提供了理论和实践参考。