河南中孚電廠24號住宅樓黃土濕陷性分析

錢星平

0 引言

黃土濕陷性問題一直是黃土地區的一個典型的工程問題。

中孚電廠地處鄭州西部鞏義地區，該區黃土位于我國大面積風成黃土由西北向東南消失的漸變帶上。風成黃土的特征:土的性質穩定，厚度大，無層理，顆料成分以粉土為主，沿風的搬運途徑上，顆料由粗變細的現象，濕陷性顯著。

1 場地黃土濕陷性分析

黃土濕陷性分析包括場地的自重濕陷性分析與黃土的濕陷性分析。

黃土的自重濕陷是指在上覆土的自重壓力下，受水浸濕發生的顯著附加下沉，通常以自重濕陷系數(δzs)來表示，以自重濕陷系數δzs≥0.015來判定自重濕陷性黃土。

黃土地濕陷性是指土體在一定壓力下，受水浸濕土結構迅速破壞，并產生顯著附加下沉的特征，以濕陷系數δs來表示，以δs≥0.015來判定濕陷性黃土。

2 室內實驗

本實驗室主要用雙線法測定黃土的濕陷性。

本實驗室主要儀器來自南京土壤儀器廠生產，型號為WG-IA型三聯固結儀。

按照GB/T 50123-1999土工試驗方法標準進行土樣制備。從同一土樣中制備的試樣，天然密度不超出0.03 g/cm3，天然含水率差值小于1%。

對原始狀態不同深度的兩組土樣采用雙線法分別進行壓縮試驗。加荷等級為 50 kPa，100 kPa，200 kPa，300 kPa，400 kPa，500 kPa，600 kPa，800 kPa，1200 kPa。土樣在加荷 50 kPa，穩定后浸水，通過固結試驗，得到土樣的濕陷系數，以及濕陷起始壓力等相關參數，最后一級壓力應隨取土深度而定，根據規范要求，以基底下0 m～10 m的土層最后一級壓力為200 kPa，10 m～17 m，300 kPa，17 m ～22 m，400 kPa，22 m ～27 m 采用500 kPa，以此類推。

濕陷系數(δs)、自重濕陷系數(δzs)，以及 Psh可從 P—δs曲線求得。

當飽和自重壓力Pz≤200 kPa時，δs=200 kPa壓力下對應的濕陷系數，此時 δs≥δzs。

當 Pz=200 kPa～300 kPa時，δs=δzs。

當Pz＞300 kPa時，δs=300 kPa壓力下對應的濕陷系數，此時δs≤δzs。

3 試驗結果分析

對中孚24號住宅樓29號鉆孔和36號鉆孔進行實驗分析，見表 1，表 2。

表1 29號孔實驗結果

表2 36號孔實驗結果

上面提供的指標均為天然實測指標，受人為因素影響很小。有自重濕陷和濕陷才列入其中。

29號孔取樣順序為1.2 m ～1.4 m，2.2 m ～2.4 m，…，26.2 m ～26.4 m共取26個樣。

從分析結果看，濕陷性垂直方向變化較大，規律性不強，有成層性的特點:1.2 m ～3.4 m 非濕陷性土層，4.2 m ～4.4 m 濕陷性土層，5.2 m ～6.4 m，13.2 m ～13.4 m，17.2 m ～26.4 m 均為自重濕陷性土層，1.2 m ～3.4 m，7.2 m ～12.4 m，14.2 m ～16.4 m 均為非濕陷性土層。

孔號36號孔共取樣26個，取樣順序為1.3 m～1.5 m，2.3 m～2.5 m，…，26.3 m ～ 26.5 m。從分析結果看，12.3 m ～ 17.5 m，21.3 m ～26.5 m 為自重濕陷性土層，1.3 m ～11.5 m，18.3 m ～20.5 m均為非濕陷性土層。

從分析結果看，濕陷性土層、自重濕陷性土層并不連貫。

本場地主要為自重濕陷性土層，且厚度比較大。

通過本場地濕陷性黃土、自重濕陷性黃土的分析，含水率的變化從上到下均值在減小，密度的變化不甚明顯，孔隙比絕大部分大于 0.800，但個別有 0.750，0.714 這樣的特例。

飽和度從上部到下部均值在減小，起始壓力從上部到下部在增大，但也有不符合規律的現象，所有土樣均為粉土。

自重濕陷性土層比較深在26 m還沒有被揭穿。

通過26號孔，36號孔分析在深度大于22 m的情況下有的沒有濕陷系數，卻有自重濕陷系數的情況，這是因為根據規范在這種情況下，濕陷系數(δs)只取到300 kPa壓力下，但飽和自重壓力(Pz)一般大于300 kPa，甚至更高。自重濕陷系數是在P—δs曲線上根據對應的飽和自重壓力的大小求得的。

4 結語

在我國大面積風成黃土東南邊緣，在高階地、黃土土原、黃土緩坡等處，有自重濕陷性黃土場地存在，中孚24號住宅樓正好處于該自重濕陷性場地。所以在工程建設中應該注意室內測試黃土濕陷性的重要性，不能忽視對這些場地的濕陷性測試。

［1］ GB/T 50123-1999，土工試驗方法標準［S］.

［2］ 趙 輝，趙會秋.寧東地區黃土濕陷性分析［J］.山西建筑，2010，36(14):120-121.