王 杰,李 維,翟 潔
(1.浙江恒欣設計集團股份有限公司,浙江 嘉興 314000;2.陜西省地下水保護與監測中心,陜西 西安 710003 )
黃土是第四紀干旱半干旱氣候條件下形成的一種特殊質土,分布在我國西北華北地區,面積約65萬 km2。陜西北部與甘肅東部黃土厚度為100~200 m,其他地區一般為30~100 m。顆粒分布以粒徑為0.075~0.005 mm的粉粒為主,占總質量的50%~75%。黃土地層一般可分為兩大組:老黃土年代遠,埋藏深,多經壓密,一般不具有濕陷性,承載力較高。新黃土垂直節理發育,直立性強,但具多孔性,這種“蜂窩狀”松散結構導致土體密度低,一般都具有濕陷性。因此有黃土的地方基本就有濕陷性黃土。
濕陷性黃土在一定環境條件下和一定受力范圍內能保持其原有結構體系免遭破壞,同時表現出較高強度和低壓縮性的特性。但隨著在一定壓力下且伴隨著受水浸濕,顆粒間連接的膠結物破壞,“骨架”垮塌,土體下陷。
濕陷起始壓力是計算黃土濕陷性的前提,它指濕陷性黃土浸水飽和,開始出現濕陷時的壓力或外力,這些外力外力包括上覆土體自重和外部荷載對地基產生的壓力和附加應力,當外力大于濕陷起始壓力時,黃土才有可能發生濕陷。
按照壓力的來源和大小不同,濕陷性分為自重濕陷性和非自重濕陷性。前者指黃土在其自重應力作用下受到水浸濕后發生濕陷;后者指在自重應力和附加應力的雙重作用下黃土受到水浸濕后發生濕陷。
雖然黃土的濕陷性會造成工程質量問題甚至事故,但是濕陷變形后的土體反而更加密實,孔隙比減小,干密度增大。……