兰州湿陷黄土物理力学特性分析

以兰州黄土为研究对象,通过现场钻孔取样并进行室内土工试验,调查了不同深度处黄土物理力学特性分布特征以及湿陷特性。结果表明,黄土的含水率以及饱和度随着土体埋深的增大呈先增大后减小趋势,干密度以及压缩模量随着深度的增加逐渐增大,而孔隙比则呈减小的趋势。黄土不同深度物理力学性质差异导致了土体结构的差异,埋深较浅的土层易于形成发生湿陷的架空结构体系,而随着深度的增加,土体的密实度逐渐增大,土体结构稳定性较强,湿陷性逐渐减弱。     

兰州高坪黄土湿陷系数的试验压力取值探讨

湿陷性黄土场地的湿陷性质、类型评定与侧限浸水压缩试验的测试压力关系密切.考虑地区、基础型式、埋深和应力扩散的综合影响,确定湿陷系数测试压力,为准确确定地基的湿陷量提供依据.通过兰州两处高坪8个不同位置的湿陷性黄土的室内湿陷性试验,分析黄土密度、含水量、湿陷系数沿深度的变化规律.针对中小型建筑工程采用条形基础时,考虑3个不同基底压力在地基中的附加应力扩散规律,探讨饱和黄土地基总应力沿深度的变化规律,给出不同深度的黄土湿陷系数的浸水压力的建议值表.     

兰州东郊非原生黄土湿陷特点研究

基于野外调查，对兰州东郊阳洼沟黄土的物理力学特性进行了室内试验。结果表明，非原生黄土不仅在物理力学特性上与原生黄土有显著差异，其湿陷系数明显小于原生黄土，而且其湿陷性随深度变化表现为明显的非均匀性。土体结构是造成该场地黄土湿陷性这一特点的主要原因。根据阳洼沟黄土湿陷特点，阐述场地地裂缝的形成机理，为阳洼沟场地非原生黄土湿陷系数和持力层的确定提供参考。     

兰州大厚度黄土湿陷系数的影响因素

探索兰州地区大厚度黄土物理指标对湿陷系数的影响.通过收集兰州高坪3处10个点的121组原状黄土湿陷性的土工试验资料,分析土粒比重ds、天然重度γ、干重度γd和孔隙比e0对湿陷性的影响,得到黄土湿陷性等级的初始判别指标γd和e0.强烈湿陷性:γd≤12.8 kN/m3,e0≥1.1;中等湿陷性:12.8 kN/m3＜γd≤13.4 kN/m3,1.0≤e0＜1.1;轻微湿陷性:13.4 kN/m3＜γd≤14.1 kN/m3,0.9≤e0＜1.0;无湿陷性:γd＞14.1 kN/m3,e0＜0.9.建议湿陷系数估算公式:δs=1.47×10-5e7.7e0.     

超湿陷黄土及其湿陷特性

提出了增湿历史的概念和前期湿陷含水量指标，指出增湿历史对湿陷变形有很大影响。研究了超湿陷黄土的湿陷规律，揭示出超湿陷黄土的滞后湿陷现象。最后给出了前期湿陷含水量的确定方法及其应用途径。     

关于黄土湿陷起始压力、湿陷起始含水量的探讨

在不同压力下，湿陷性黄土试验实测变形与含水量关系曲线族上有一变形陡增段，陡增段的出现表明在此含水量变化区间变形对含水量变化敏感。变形分界压力和变形分界含水量概念以及相关经验公式的初步探讨，不仅为研究黄土湿陷起始压力、湿陷起始含水量问题提供了一个新思路，而且在工程实践中也具有一定的实用价值。     

黄土地基的湿陷机理及其地基处理方法

为了深入分析黄土地基的湿陷机理及其地基处的理方法,分析了黄土的湿陷机理和影响黄土湿陷性的因素,并对在不同的地区,根据不同的地基土质和不同的结构物,湿陷性黄土地基处理应选用不同的处理方法进行分析。结果表明:影响黄土湿陷系数的因素是天然含水量和干密度。因而,在湿陷性黄土地区修建房屋若采用简单地基处理的浅基础形式,随着使用年限的增加,大部分建筑物或构筑物由于地下管网漏水或雨水沉积、地基长期泡水等原因会引起地基湿陷,导致基础出现不均匀沉降,使上部结构发生倾斜,影响建筑物的正常使用。     

浅谈湿陷性黄土湿陷机理及工程处理措施

本文对黄土的工程地质特征和物理力学性质进行了分析,从黄土的湿陷性评价方面介绍了判断黄土湿陷性的方法,并从地基处理、防水措施、结构措施三个方面论述了湿陷性黄土的工程处理措施。     

从团粒结构失稳角度探讨由灌溉引起的黄土湿陷发生机理

利用SEM/EDX等测试手段,探讨了由灌溉引起的黄土湿陷发生机理.结果表明:黄土湿陷过程包括初始快速变形和后续迟缓变形2个阶段,这2个阶段的发生都与黄土的骨架颗粒--团粒有关.前者是由于黄土中非水稳性团粒遇水破坏所至,而后者是因为水的渗透造成黄土团粒主要胶结物碳酸钙的淋溶移动损失,从而导致失稳.黄土中松散结构或架空孔隙的存在是产生湿陷的重要条件,但不是湿陷发生的根本原因.     

黄土湿陷起始压力的应用

介绍了黄土湿起始压力的定义,论述了湿陷起始压力在黄土工程中的应用,指出在黄土工程应用中,必须严格确定湿陷起始压力指标。     

灌溉条件下黑方台黄土湿陷特征及其内在机理

基于室内试验,系统分析了不同初始含水量、增湿-减湿循环交替、渗透溶滤等多个条件下黑方台黄土的湿陷特性.基于微观结构定性和定量分析,探讨了黑方台黄土湿陷的内在机理.研究发现,黑方台黄土湿陷终止于饱和度52%~65%的非饱和状态;增湿-减湿循环交替4次后,黄土湿陷变形微弱;易溶盐淋滤时黄土湿陷变形持续.湿陷变形后的微观结构变化揭示出黑方台黄土湿陷的本质是黄土内架空大孔隙和支架小孔隙塌落.毛细管作用、孔隙压密作用、盐分溶解作用均对黑方台黄土湿陷有所贡献.但是盐分溶解作用的贡献远小于前二者,并且盐分溶解作用以易溶盐溶解为主.毛细管作用和孔隙压密作用的贡献大小取决于黄土中孔隙的分布和湿陷变形的发展阶段.     

黄土湿陷发展规律及数值模拟

为了探究西宁地区黄土湿陷性发展规律以及减小室内外试验误差,通过基坑浸水试验、室内试验以及有限元软件abaqus在加载渗流与变形的情况下对其进行模拟,通过分析得到了西宁地区黄土湿陷系数和湿陷变形规律,以及较为精确的模拟湿陷的模型。结果表明:黄土湿陷系数在300 kPa时大约为0. 5,且随着压力的增大,湿陷系数先增大,后减小,最后趋近于一条直线;黄土湿陷变形规律有着快—慢—快的规律,其湿陷量与该点距试坑中心距离有关,距离越远,湿陷量越小,最大影响范围为20～25 m;在摩尔-库伦模型下,渗流对黄土湿陷性有较大的影响,若在考虑渗流的情况下进行模拟,将有较高的精度,对估算湿陷量有较大的帮助,有利于处理湿陷性黄土方法的选取。     

黄土湿陷变形本构关系研究

根据黄土湿陷变形的结构性原理,分析了湿陷变形的塑性特性,引用增湿软化模型ZSM体作为增湿变形的力学模型,应用常规三轴浸水试验研究了不同的应力状态下湿陷性黄土在水和力共同作用下的湿陷变形特性,将增湿含水量作为内应力考虑,并由试验拟台得出湿陷体积屈服面和剪切屈服面,基于广义塑性力学原理建立了湿陷变形的增量本构模型,该模型考虑了湿陷变形中的湿陷体积变形和湿陷剪切变形以及球应力和偏应力对湿陷体积变形和湿陷剪切变形的交叉影响,反映了黄土湿陷变形的特性。     

宁夏同心黄土湿陷特性实验研究

以宁夏同心黄土为研究对象,初始含水量、干密度、自重压力、超固结比为因素,设计正交实验方案进行了黄土的湿陷性研究．结果表明：黄土的湿陷系数随初始含水量、干密度、自重压力、超固结比的增大而减小;各因素影响的主次顺序为初始含水量、超固结比、干密度和自重压力,初始含水量和超固结比是影响黄土湿陷性的重要因素．在正交实验结果分析的基础上,以初始含水量为因素进行了单因素实验,发现湿陷系数与初始含水量有很好的线性相关性,并得到拟合关系式,对当地湿陷性黄土地基处理有很好的指导意义．     

非饱和黄土湿陷微结构特征的谱系聚类分析

黄土的湿陷性与其微结构之间存在必然联系,为了定量研究黄土湿陷前后的微结构特征,基于谱系聚类原理,定义了类平均距离和重心距离,给出了基于类平均距离和重心距离的微结构参数间的距离递推公式和微结构参数聚类过程,建立了非饱和黄土在湿陷前后其微结构参数评价的聚类方法。研究表明,黄土湿陷前后的微结构具有明显的聚类特征。在建立黄土湿陷变形的本构模型时,可考虑引入类平均距离或重心距离作为合成微结构参数,因其较全面地反映了黄土微结构特征对黄土湿陷性的影响。     

防止湿陷性黄土地基湿陷的综合措施

提出了防止湿陷性黄土地基湿陷的综合措施,阐述了防止湿陷性黄土地基湿陷的地基处理措施,防水措施和结构措施等三种措施的具体内容,对防止湿陷性黄土地基湿陷有很好的作用。     

黄土自重湿陷下限深度确定方法研究

鉴于室内试验确定的黄土自重湿陷下限深度与野外实测值存在明显差异,基于饱和状态下黄土的似先期固结压力就是湿陷起始压力的观点,以陕西渭北黄土为研究对象,提出了一种新的判定自重湿陷下限深度的方法.首先利用浸水状态下黄土的固结试验测定了黄土的似先期固结压力,其次用似先期固结压力方法确定了湿陷起始压力,最后通过湿陷起始压力与饱和自重压力的对比分析进行自重湿陷性判定,确定了自重湿陷下限深度.现场试坑浸水试验结果表明利用本文所提出的方法确定的黄土自重湿陷下限深度值与实测结果基本一致,验证了方法的有效性.研究成果可以为黄土湿陷起始压力、湿陷敏感性等问题的深入研究提供借鉴.     

湿陷黄土地区煤层气集输管道水工保护技术

煤层气是重要的非常规能源,目前我国已投入开发的煤层气田多分布在湿陷性黄土地区,生态环境脆弱,水土流失严重,集气管道建设面临水土防护难题。该文结合延川南气田集输管线雨季水毁情况,从几个方面分析了集气管线水力破坏原理与危害类型。针对集气管道水力破坏原理以及现场经验提出了几种适合于不同条件的水工保护方式。     

西宁地区不同湿陷程度黄土的微观结构分析

为防止由于黄土的湿陷性导致道路不均匀沉降问题,通过采用单线法测定不同压力下西宁地区强、弱湿陷性黄土的湿陷变形量,并利用扫描电子显微镜、压汞仪对其内部结构特征进行研究分析,探讨黄土内部结构与宏观湿陷变形的相关性,对路基高度进行合理设计。研究结果表明:(1)随压力增大,强、弱湿陷性黄土湿陷变形均表现为"显著—平缓—稳定"三个阶段,且强湿陷性黄土较弱湿陷性黄土的湿陷量变化增长斜率较陡,发展变形速度快;(2)弱湿陷性黄土较强湿陷性黄土浸水前后的颗粒由松散易被挤密,孔隙也被细小的集粒填充且连通性变差,由间接接触为主的连接方式变为直接接触;(3)强湿陷性黄土较弱湿陷性黄土浸水前后的孔隙面积比例下降幅度较大,孔隙有序性差且孔隙圆形度减小,颗粒易被压碎且集团化程度较弱,孔隙进汞量大,20μm孔径分布含量较高,与其宏观湿陷性具有较好的相关性。