【摘 要】
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黄土湿陷问题一直是黄土地区研究的重点和难点,黄土在上覆荷载和浸水作用下会发生一系列的工程灾害,造成严重的经济损失,例如:地基沉降、地表塌陷、建筑物坍塌等。湿陷系数是用来表征黄土的湿陷特性的重要指标,也是评估场地湿陷等级的关键参数。但现场原位与室内湿陷量测试结果往往差异较大,理论上也缺乏合理的预测公式,准确进行湿陷性评估具有较大的困难。为了找出现场浸水试验和室内试验结果的差异原因,得出预测黄土湿陷系
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黄土湿陷问题一直是黄土地区研究的重点和难点,黄土在上覆荷载和浸水作用下会发生一系列的工程灾害,造成严重的经济损失,例如:地基沉降、地表塌陷、建筑物坍塌等。湿陷系数是用来表征黄土的湿陷特性的重要指标,也是评估场地湿陷等级的关键参数。但现场原位与室内湿陷量测试结果往往差异较大,理论上也缺乏合理的预测公式,准确进行湿陷性评估具有较大的困难。为了找出现场浸水试验和室内试验结果的差异原因,得出预测黄土湿陷系数的经验公式,以西安—韩城线城际高铁所处的湿陷性黄土为研究对象,开挖30m探井取样,室内做了不同深度黄土的基本物理指标、颗粒分析曲线,采用原位浸水试验现场实测了场地的自重湿陷量以及分层湿陷量,室内高压固结试验测得了湿陷系数,以及天然和饱和压缩条件下的结构屈服压力,对现场浸水试验和室内试验的结果进行了分析,获得以下成果。(1)原位与室内的荷载效应差异是造成湿陷量预测差异的主要原因。现有《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB 50025—2004、GB 50025—2018)认为Q3黄土层是主要的湿陷土层,Q2土层具有轻微湿陷或者不湿陷,依据室内试验发现Q2黄土在高压下仍然具有较大的湿陷性,而现场的自重荷载远小于造成最大湿陷的荷载。尽管场地内的浸水深度远超出规范规定的黄土湿陷深度,但现场的总湿陷量远小于室内试验的总湿陷量。(2)高压固结试验可测定深层黄土的湿陷系数。黄土的最大湿陷系数所对应的荷载受天然含水率条件下的黄土结构屈服压力控制。深层黄土的结构屈服压力大,采用高压固结试验才能展示湿陷系数与荷载之间的完整关系。(3)建立了预测黄土湿陷系数的经验公式。饱和黄土的结构屈服压力之前,采用直线方程,之后采用正态方程,建立起荷载与湿陷系数的经验关系曲线。分析了经验公式中参数的物理意义,确立了参数与黄土的基本物理指标的相关公式。(4)采用黄土高原三个地点的高压固结试验对经验公式的可用性进行了校验。利用兰州和平镇、陕西泾阳、陕西蒲城地区的黄土,对经验公式进行校验,经验公式估计的最大湿陷系数与实测结果误差在7%之内,该经验公式可用做黄土湿陷性的预测。
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