河南中孚電廠24號(hào)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(qū)的一個(gè)典型的工程問題。

中孚電廠地處鄭州西部鞏義地區(qū)，該區(qū)黃土位于我國(guó)大面積風(fēng)成黃土由西北向東南消失的漸變帶上。風(fēng)成黃土的特征:土的性質(zhì)穩(wěn)定，厚度大，無層理，顆料成分以粉土為主，沿風(fēng)的搬運(yùn)途徑上，顆料由粗變細(xì)的現(xiàn)象，濕陷性顯著。

1 場(chǎng)地黃土濕陷性分析

黃土濕陷性分析包括場(chǎng)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(fā)生的顯著附加下沉，通常以自重濕陷系數(shù)(δzs)來表示，以自重濕陷系數(shù)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(jié)構(gòu)迅速破壞，并產(chǎn)生顯著附加下沉的特征，以濕陷系數(shù)δs來表示，以δs≥0.015來判定濕陷性黃土。

2 室內(nèi)實(shí)驗(yàn)

本實(shí)驗(yàn)室主要用雙線法測(cè)定黃土的濕陷性。

本實(shí)驗(yàn)室主要儀器來自南京土壤儀器廠生產(chǎn)，型號(hào)為WG-IA型三聯(lián)固結(jié)儀。

按照GB/T 50123-1999土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)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(duì)原始狀態(tài)不同深度的兩組土樣采用雙線法分別進(jìn)行壓縮試驗(yàn)。加荷等級(jí)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(wěn)定后浸水，通過固結(jié)試驗(yàn)，得到土樣的濕陷系數(shù)，以及濕陷起始?jí)毫Φ认嚓P(guān)參數(shù)，最后一級(jí)壓力應(yīng)隨取土深度而定，根據(jù)規(guī)范要求，以基底下0 m～10 m的土層最后一級(jí)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(shù)(δs)、自重濕陷系數(shù)(δzs)，以及 Psh可從 P—δs曲線求得。

當(dāng)飽和自重壓力Pz≤200 kPa時(shí)，δs=200 kPa壓力下對(duì)應(yīng)的濕陷系數(shù)，此時(shí) δs≥δzs。

當(dāng) Pz=200 kPa～300 kPa時(shí)，δs=δzs。

當(dāng)Pz＞300 kPa時(shí)，δs=300 kPa壓力下對(duì)應(yīng)的濕陷系數(shù)，此時(shí)δs≤δzs。

3 試驗(yàn)結(jié)果分析

對(duì)中孚24號(hào)住宅樓29號(hào)鉆孔和36號(hào)鉆孔進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，見表 1，表 2。

表1 29號(hào)孔實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表2 36號(hào)孔實(shí)驗(yàn)結(jié)果

上面提供的指標(biāo)均為天然實(shí)測(cè)指標(biāo)，受人為因素影響很小。有自重濕陷和濕陷才列入其中。

29號(hào)孔取樣順序?yàn)?.2 m ～1.4 m，2.2 m ～2.4 m，…，26.2 m ～26.4 m共取26個(gè)樣。

從分析結(jié)果看，濕陷性垂直方向變化較大，規(guī)律性不強(qiáng)，有成層性的特點(diǎn):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(hào)36號(hào)孔共取樣26個(gè)，取樣順序?yàn)?.3 m～1.5 m，2.3 m～2.5 m，…，26.3 m ～ 26.5 m。從分析結(jié)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(jié)果看，濕陷性土層、自重濕陷性土層并不連貫。

本場(chǎng)地主要為自重濕陷性土層，且厚度比較大。

通過本場(chǎng)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(gè)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?jí)毫纳喜康较虏吭谠龃?，但也有不符合?guī)律的現(xiàn)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(hào)孔，36號(hào)孔分析在深度大于22 m的情況下有的沒有濕陷系數(shù)，卻有自重濕陷系數(shù)的情況，這是因?yàn)楦鶕?jù)規(guī)范在這種情況下，濕陷系數(shù)(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(shù)是在P—δs曲線上根據(jù)對(duì)應(yīng)的飽和自重壓力的大小求得的。

4 結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)大面積風(fēng)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(chǎng)地存在，中孚24號(hào)住宅樓正好處于該自重濕陷性場(chǎng)地。所以在工程建設(shè)中應(yīng)該注意室內(nèi)測(cè)試黃土濕陷性的重要性，不能忽視對(duì)這些場(chǎng)地的濕陷性測(cè)試。

［1］ GB/T 50123-1999，土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)［S］.

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