黃土自重濕陷變形評價方法的研究.pdf

1、黃土地基濕陷變形的準(zhǔn)確評價,直接影響到工程建設(shè)的技術(shù)、經(jīng)濟合理性。黃土的濕陷性及濕陷變形的評價方法一直是黃土地區(qū)巖土工程領(lǐng)域被關(guān)注和研究的技術(shù)難題。隨著城市地鐵、高鐵及地下空間工程的建設(shè),工程的基礎(chǔ)埋深越來越大,工程跨越地區(qū)的范圍越來越廣,不同地區(qū)不同工程地基的濕陷性評價,尤其是深層黃土的濕陷性評價問題日益突出?，F(xiàn)行規(guī)范中黃土的濕陷性評價方法主要有兩種,一種是基于室內(nèi)壓縮試驗的評價方法,另一種是基于現(xiàn)場浸水試坑試驗的評價方法。室內(nèi)試驗針

2、對不同深度黃土評價濕陷性往往與實際場地的地層結(jié)構(gòu)及應(yīng)力條件存在較大的差異,無法準(zhǔn)確判定實際場地的濕陷性;而現(xiàn)場浸水試坑試驗成本高、周期長,不能應(yīng)用于所有工程。兩種方法應(yīng)用于同一工程場地與地基的濕陷性評價,其結(jié)果也往往不一致。本文在收集國內(nèi)不同地區(qū)黃土工程場地現(xiàn)場浸水試坑試驗資料及其探井采樣室內(nèi)試驗資料的基礎(chǔ)上,展開了黃土濕陷性評價分析方法的研究,取得了如下成果:
　　1)根據(jù)豐富的現(xiàn)場浸水試坑試驗成果和地基不同埋深黃土室內(nèi)試驗資料

3、,通過分析1-10m、11-15m、16-20m三個深度范圍內(nèi)室內(nèi)試驗測試濕陷系數(shù)的加權(quán)平均值與現(xiàn)場實測濕陷變形確定相應(yīng)深度黃土的平均濕陷系數(shù)兩者之間的相關(guān)關(guān)系,給出了原位場地發(fā)生濕陷變形時,不同埋深黃土室內(nèi)試驗測試濕陷系數(shù)的起始界限值,分別為0.015、0.02、0.025,為評價深層黃土的濕陷變形提供了基礎(chǔ)。
　　2)通過大量現(xiàn)場浸水試坑試驗與室內(nèi)試驗之間的相關(guān)分析,研究了不同地區(qū)黃土場地自重變形實測值與計算值之間的修正系數(shù),

4、表明《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》關(guān)于隴西地區(qū)的修正系數(shù)偏小;關(guān)中地區(qū)的相關(guān)性較差。
　　3)通過黃土浸水飽和自重濕陷變形過程特征,依據(jù)飽和自重壓縮應(yīng)力的附加作用和濕陷變形系數(shù),提出了黃土的濕陷壓縮模量確定方法。通過模擬浸水入滲飽和區(qū)范圍及其與非濕陷性黃土體之間的相對滑移,以及濕陷變形過程存在飽和黃土、濕陷變形黃土和非濕陷黃土的力學(xué)特征,提出了一種黃土地基濕陷變形評價的數(shù)值分析方法。應(yīng)用建立的數(shù)值計算分析方法,通過比較實際場地浸水試坑

5、試驗實測值與數(shù)值分析方法計算值,論證了黃土濕陷變形評價的數(shù)值分析方法的合理性與可靠性。
　　4)針對現(xiàn)場浸水試坑試驗占地范圍大,試驗費用高等不足,應(yīng)用砂井浸水深度大和范圍廣的特點,提出了一種砂井浸水測試深層黃土濕陷變形的方法。砂井地基的非飽和滲流數(shù)值計算揭示了地基浸水范圍廣。砂井浸水原位試驗與浸水試坑原位試驗比較表明,兩者測試結(jié)果基本一致。初步驗證了砂井浸水試驗方法的可靠性,具有原理簡單明了、操作簡便、成本低廉和靈活性高等特點,可