河南中孚电厂24号住宅楼黄土湿陷性分析

2011-06-12钱星平

山西建筑 2011年22期

关键词：陷性土样黄土

钱星平

0 引言

黄土湿陷性问题一直是黄土地区的一个典型的工程问题。

中孚电厂地处郑州西部巩义地区，该区黄土位于我国大面积风成黄土由西北向东南消失的渐变带上。风成黄土的特征:土的性质稳定，厚度大，无层理，颗料成分以粉土为主，沿风的搬运途径上，颗料由粗变细的现象，湿陷性显著。

1 场地黄土湿陷性分析

黄土湿陷性分析包括场地的自重湿陷性分析与黄土的湿陷性分析。

黄土的自重湿陷是指在上覆土的自重压力下，受水浸湿发生的显著附加下沉，通常以自重湿陷系数(δzs)来表示，以自重湿陷系数δzs≥0.015来判定自重湿陷性黄土。

黄土地湿陷性是指土体在一定压力下，受水浸湿土结构迅速破坏，并产生显著附加下沉的特征，以湿陷系数δs来表示，以δs≥0.015来判定湿陷性黄土。

2 室内实验

本实验室主要用双线法测定黄土的湿陷性。

本实验室主要仪器来自南京土壤仪器厂生产，型号为WG-IA型三联固结仪。

按照GB/T 50123-1999土工试验方法标准进行土样制备。从同一土样中制备的试样，天然密度不超出0.03 g/cm3，天然含水率差值小于1%。

对原始状态不同深度的两组土样采用双线法分别进行压缩试验。加荷等级为 50 kPa，100 kPa，200 kPa，300 kPa，400 kPa，500 kPa，600 kPa，800 kPa，1200 kPa。土样在加荷 50 kPa，稳定后浸水，通过固结试验，得到土样的湿陷系数，以及湿陷起始压力等相关参数，最后一级压力应随取土深度而定，根据规范要求，以基底下0 m～10 m的土层最后一级压力为200 kPa，10 m～17 m，300 kPa，17 m ～22 m，400 kPa，22 m ～27 m 采用500 kPa，以此类推。

湿陷系数(δs)、自重湿陷系数(δzs)，以及 Psh可从 P—δs曲线求得。

当饱和自重压力Pz≤200 kPa时，δs=200 kPa压力下对应的湿陷系数，此时 δs≥δzs。

当 Pz=200 kPa～300 kPa时，δs=δzs。

当Pz＞300 kPa时，δs=300 kPa压力下对应的湿陷系数，此时δs≤δzs。

3 试验结果分析

对中孚24号住宅楼29号钻孔和36号钻孔进行实验分析，见表 1，表 2。

表1 29号孔实验结果

表2 36号孔实验结果

上面提供的指标均为天然实测指标，受人为因素影响很小。有自重湿陷和湿陷才列入其中。

29号孔取样顺序为1.2 m ～1.4 m，2.2 m ～2.4 m，…，26.2 m ～26.4 m共取26个样。

从分析结果看，湿陷性垂直方向变化较大，规律性不强，有成层性的特点:1.2 m ～3.4 m 非湿陷性土层，4.2 m ～4.4 m 湿陷性土层，5.2 m ～6.4 m，13.2 m ～13.4 m，17.2 m ～26.4 m 均为自重湿陷性土层，1.2 m ～3.4 m，7.2 m ～12.4 m，14.2 m ～16.4 m 均为非湿陷性土层。

孔号36号孔共取样26个，取样顺序为1.3 m～1.5 m，2.3 m～2.5 m，…，26.3 m ～ 26.5 m。从分析结果看，12.3 m ～ 17.5 m，21.3 m ～26.5 m 为自重湿陷性土层，1.3 m ～11.5 m，18.3 m ～20.5 m均为非湿陷性土层。

从分析结果看，湿陷性土层、自重湿陷性土层并不连贯。

本场地主要为自重湿陷性土层，且厚度比较大。

通过本场地湿陷性黄土、自重湿陷性黄土的分析，含水率的变化从上到下均值在减小，密度的变化不甚明显，孔隙比绝大部分大于 0.800，但个别有 0.750，0.714 这样的特例。

饱和度从上部到下部均值在减小，起始压力从上部到下部在增大，但也有不符合规律的现象，所有土样均为粉土。

自重湿陷性土层比较深在26 m还没有被揭穿。

通过26号孔，36号孔分析在深度大于22 m的情况下有的没有湿陷系数，却有自重湿陷系数的情况，这是因为根据规范在这种情况下，湿陷系数(δs)只取到300 kPa压力下，但饱和自重压力(Pz)一般大于300 kPa，甚至更高。自重湿陷系数是在P—δs曲线上根据对应的饱和自重压力的大小求得的。