影響黃土濕陷性評價結果的因素探討

孫 麗

(山西省勘察設計研究院，山西 太原 030013)

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影響黃土濕陷性評價結果的因素探討

孫 麗

(山西省勘察設計研究院，山西 太原 030013)

結合實踐經驗，分析了取土方式及土樣質量等級對黃土室內濕陷性試驗的影響，并從試驗方法、試樣制備、儀器設備等方面，探討了影響黃土濕陷性評價結果的主要因素，為類似問題研究提供參考。

濕陷性黃土，試驗方法，土樣，工程勘察

0 引言

在濕陷性黃土場地上進行建設，要結合黃土濕陷性特點和建筑物要求進行地基處理，防止地基濕陷對建筑物產生危害，黃土濕陷性評價結果直接影響地基處理措施的選擇與工程造價。由于受多種因素影響，致使同一場地不同勘察階段、同一場地不同勘察單位之間濕陷性評價結論存在明顯甚至根本性的差異，給工程建設造成了不必要的浪費或留下安全隱患，有的直接導致工程事故的發生。本文結合多年工程實踐中的體會，對黃土濕陷性評價有影響的因素進行分析探討，望對客觀評價黃土濕陷性起到指導作用。

1 試驗方法對濕陷性評價結果的影響

測定黃土濕陷性的試驗包括室內壓縮試驗和現場試坑浸水試驗。室內壓縮試驗為通過鉆孔或探井采取土樣，試驗室在一定壓力條件下通過測定浸水前后的變形計算濕陷系數，進而按有關規范規定對黃土濕陷性進行評價；現場試坑浸水試驗為在現場開挖試坑進行浸水，現場測定土體在上覆壓力下濕陷沉降量，從而對場地濕陷性進行評價。為測定不同層位黃土的濕陷量，通常在試坑底，由中心對稱設置深(淺)標點。室內試驗由于簡單，易操作，在工程實踐中應用較廣。但由于受多種因素影響，運用室內試驗判定黃土濕陷性還存在一定的局限性，如試驗用樣從原地基中取出后，不再受上覆壓力束縛，土樣所受應力狀態改變，一定程度上造成濕陷系數偏大等。室內試驗施加的壓力為上覆土層的飽和自重壓力，實際現場條件下由于受黃土特殊結構及古土壤層的影響，作用壓力并不等于上覆土層的自重壓力。現場浸水試驗原理清晰，影響因素能一并考慮，試驗結果客觀真實，但由于人、財、物的投入都較大，受場地及周邊環境、水源、電力、工期等制約因素也較多，實際操作很困難。為客觀評價場地濕陷性，工程勘察時對新建地區的甲類建筑和乙類中的重要建筑應進行現場試坑浸水試驗，對一般建筑場地，可以室內試驗為主，但應逐步建立室內試驗與現場試驗成果間的關系，對室內試驗成果進行修正。

2 取土方式及土樣質量等級對黃土室內濕陷性試驗的影響

目前，土樣采用方式主要為鉆孔取樣和探井取樣。鉆孔樣受鉆探、取樣、運輸等一系列不可避免的人為因素影響，造成鉆孔取樣質量等級較低，土樣質量等級一般僅可達Ⅱ級，導致試驗土樣的孔隙比、壓縮性指標偏小，對黃土濕陷特性造成誤判。探井成孔口徑較大，土樣為人工從探井壁用刀削取，取土過程影響因素少，土樣質量等級保證程度高，一般可達Ⅰ級。為最大程度降低土樣質量對黃土濕陷性的影響，山西省工程建設地方標準DB J04/T 312—2015濕陷性黃土場地勘察及地基處理規范規定，采用鉆孔取樣必須以“有足夠數量的探井”為前提，進行濕陷性試驗的土樣必須為Ⅰ級土樣。土樣質量等級的鑒定，可采用目測檢查、微觀檢測、e—lgp曲線法。目測檢查：在開土之后，應對擬進行濕陷性試驗的土樣全面鑒別，土樣表面不能有裂紋、破裂面等，不合格的土樣不能進行濕陷性試驗；另外，也可選擇代表性土樣進行高壓固結試驗，通過計算土樣擾動指數對土樣質量等級進行鑒定，只有Ⅰ級土樣才可進行濕陷性試驗。

3 試驗方法及過程對濕陷性的影響

3.1 測定黃土濕陷性的試驗方法

室內測定黃土濕陷性有兩種方法：單線法和雙線法。單線法試驗需要不少于5個環刀試樣，在天然濕度下分級加荷，按要求加至不同的壓力,下沉穩定后浸水飽和至附加下沉穩定，試驗終止；雙線法試驗要求取2個環刀試樣，一個在天然濕度下分級加荷,加至要求壓力下沉穩定后浸水，附加下沉穩定后終止試驗；另一個試樣在天然濕度下加第一級荷載,下沉穩定后浸水至下沉穩定，在飽和狀態下分級加荷至最終壓力，下沉穩定后試驗終止。單線法和雙線法兩種試驗方法由于浸水和加荷程序不同，試驗結果常存在一定的差異。多試驗過程分析，單線法更符合實際，但由于要求同一位置需5個滿足均勻性要求的環刀試樣，實際工作中操作起來有一定困難，工程實踐中應用相對較少；雙線法試驗由于所需試樣少，對土樣均勻性控制較為容易，方法簡便、工作量小，在工程實踐應用較廣。

為做到工程中既方便應用，又能一定程度上消除試驗方法對試驗結果的影響，要對不同試驗方法間的結果進行分析總結，逐步建立兩種方法試驗結果間的關系，利用單線法試驗成果對雙線法成果進行修正。工程實踐中為客觀評價場地土的濕陷性，對重要建筑物應有一定數量的土樣進行單線法試驗，以便對兩種方法測得的成果進行對比。

3.2 試驗過程對黃土濕陷性的影響

1)試樣制備。土樣制備過程中，要注意土在原始地層中的方向，否則直接影響結果。黃土由于其大孔性、不均勻性，如有可能應盡可能多制備幾個試樣，挑選出密度差值較為接近的一組試樣進行試驗。在制樣過程中，應嚴格按操作規范進行，如：環刀內壁涂抹凡士林，所切試樣應略大于環刀直徑，邊切邊壓。在環刀下壓時，用力要垂直均勻，以便試樣與環刀密合等?？傊恳徊蕉急仨殗栏窦氈?，否則，所制試樣就難以達到滿意的效果，其密度平行差值就難控制。

2)儀器設備的影響。在黃土試驗以前，應調試校正儀器，以消除儀器所帶來的系統誤差，不能呆板地執行一年調校一次的儀器校正周期；開展同一人員不同儀器之間比對試驗，減少儀器設備對黃土濕陷的影響。

3)試驗人員技術能力的影響。在試驗過程中，通常會發現同一批土樣、使用同樣的儀器，試驗結果出現明顯的差異，為最大程度降低試驗人員對試驗結果的影響，試驗室應從以下方面加強控制：加強人員技術培訓，提高試驗操作水平，嚴格考核程序，統一考核標準，不合格人員不得上崗；開展試驗室內部人員間比對，及時發現不同人員之間的試驗誤差，對可能造成試驗誤差的各環節進行追蹤并進行深入分析。如誤差造成試驗結果間存在根本性差異，應重新比對并加大比對量，直到試驗結果在可控范圍內為止；加強試驗室間的比對，對試驗室內部比對進行補充，提升試驗能力，使試驗結果間差異控制在公認的允許誤差范圍內。

4)加強質量控制，及時發現試驗中存在的問題。加強對濕陷性試驗結果分析，分析濕陷性指標與其他試驗指標間的相關性，建立黃土濕陷性指標與其他物理力學性質指標間的關系，通過試驗指標間的相關性檢查濕陷性試驗結果的正確性；另外，逐步統計建立黃土濕陷性地區經驗，指導試驗工作的開展。如有異常，要對留存樣品進行重復檢驗，做到有異常的數據不出試驗室。

4 結語

1)黃土濕陷性試驗影響因素較多，為客觀評價場地濕陷性，建議優先通過現場試驗進行評價；2)室內試驗簡單，易操作，但應盡最大可能降低取土、試驗過程中諸多因素的影響。試驗用土樣優先通過探井采取，優先選擇單線法進行試驗，嚴格控制試驗程序，規范操作，加大儀器校準和人員對比力度，消除試驗誤差，提高試驗成果質量。

[1] 王軍海.黃土自重濕陷性室內外試驗結果差異性分析[J].工程勘察，2014(sup):11-13.

[2] 張利生.關于用室內試驗測定黃土濕陷性方法的探討[J].勘察科學技術，2000(6):25-27.

[3] 王 佳.黃土濕陷性試驗研究[J].建筑科學與工程學報,2006(3):33-34.

[4] 劉 宇.黃土濕陷性試驗中兩個問題探討[J].河南理工大學學報，1999(3):15-16.

Discussion on the factors influencing the evaluation results of loess collapse

Sun Li

(ShanxiInvestigationResearchandDesignInstitute,Taiyuan030013,China)

Combining with the practical experience, the paper analyzes the influence of the soil removing approach and soil sample quality grading on loess indoor collapsible tests, and explores the factors which affect the judgment results of the loess collapsibility from the test methods, sample preparation, and equipment, so as to provide some reference for similar problems.

collapsible loess, test method, soil sample, engineering survey

1009-6825(2016)32-0098-02

2016-09-07

孫 麗(1972- )，女，工程師

TU445

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