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《西安地區(qū)土質(zhì)分析》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、一、西安土質(zhì)為黃土（沙質(zhì)），屬于濕陷性黃土。濕陷性黃土的主要特征為黃色為主要色調(diào)，含鹽量較大，粉土顆粒含量較多，具有大孔性，在天然剖面上有垂直節(jié)理。土質(zhì)穩(wěn)定性好，再沒有遇到水的情況下，土質(zhì)堅(jiān)硬。受水浸濕容易濕陷，使建筑物大幅度沉降、傾斜而影響其安全和正常使用。濕陷性黃土是指黃土在一定壓力作用下，受水浸濕后，土的結(jié)構(gòu)迅速破壞，發(fā)生顯著的濕陷變形，強(qiáng)度也隨之降低。這種黃土一般來說質(zhì)地均勻，屬大孔隙土，具有中、高壓縮性，在天然含水情況下，受荷載作用即產(chǎn)生壓縮變形，可自重或非自重濕陷。自重濕陷性黃土在上覆土層自重應(yīng)力下受水浸濕后，即發(fā)生濕陷；在自重應(yīng)力
2、下受水浸濕后不發(fā)生濕陷，需要在自重應(yīng)力和由外荷載引起的附加應(yīng)力共同作用下，受水浸濕才發(fā)生濕陷的稱為非自重濕陷性黃土。黃土產(chǎn)生濕陷性的原因可以從多個(gè)不同的角度分析，先從它的形狀和構(gòu)成來考慮。濕陷性黃土主要分布在我國的西北地區(qū)，而西北地區(qū)氣候干燥，屬于干旱或半干旱地區(qū)，在其形成初期，季節(jié)性的少量雨水把松散的粉粒粘聚起來，而長期的干旱又使水分不斷蒸發(fā)。于是土層中的水分散失。水中所含的鹽類，如碳酸鈣，硫酸鈣等，在土粒表面上形成一種膠結(jié)物質(zhì)，它和土粒之間由分子引力形成的水膜共同構(gòu)成一個(gè)膠結(jié)骨架。膠結(jié)骨架起到了阻止土結(jié)構(gòu)在自重應(yīng)力作用下壓密的作用，從而使土
3、中出現(xiàn)了很多肉眼可見的多孔隙結(jié)構(gòu)。這種孔隙結(jié)構(gòu)具有明顯的強(qiáng)度，在一定條件下具有能保持土的原始基本單元結(jié)構(gòu)而形成不被破壞的能力，由于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的存在，使得濕陷性黃土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系和強(qiáng)度特性表現(xiàn)出與其它土類有明顯不同的特點(diǎn)。而且黃土由于膠結(jié)物的凝聚和結(jié)晶作用被牢固地粘結(jié)著，使其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度在未被破壞軟化時(shí)，常表現(xiàn)出壓縮性低、強(qiáng)度高等特性。但是，當(dāng)這種孔隙結(jié)構(gòu)被水浸濕后。水又溶解了里面的鹽類，也就破壞了膠結(jié)骨架的結(jié)構(gòu)性，使土的強(qiáng)度大大降低，這時(shí)由于上部荷載或自重的作用，土顆粒被擠進(jìn)土結(jié)構(gòu)大孔中，便出現(xiàn)了大量濕陷現(xiàn)象。由于受水浸濕這一特定條件的不確定性，濕陷
4、性黃土地基的濕陷特性對建筑物帶來了不同程度的危害性，輕者使工程結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫或下沉，重者使結(jié)構(gòu)物大幅度沉降、傾斜以致影響其安全和使用。對黃土濕陷性的判別用濕陷系數(shù)值來判定。式中：-土樣的原始高度（m）;-土樣在無側(cè)向膨脹條件下，在規(guī)定試驗(yàn)壓力p的作用下，壓縮穩(wěn)定后的高度（m）;-對在壓力p作用下的土樣進(jìn)行浸水，到達(dá)濕陷穩(wěn)定后的土樣高度（m）。濕陷系數(shù)為單位厚度的土層，由于浸水在規(guī)定壓力下產(chǎn)生的濕陷量，它表示了土樣所代表黃土層的濕陷程度。我國《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GBJ25-90）A按照國內(nèi)各地的經(jīng)驗(yàn)采用=0.015作為濕陷性黃土的界限值，≥
5、0.015的定為濕陷性黃土，否則為非濕陷性黃土。濕陷性土層的厚度也是用此界限值確定的。一般認(rèn)為<0.3為弱濕陷性黃土，0.03<≤0.07為中等濕陷性黃土，>0.07為強(qiáng)濕陷性黃土。黃土的濕陷系數(shù)與試驗(yàn)時(shí)所受壓力的大小有關(guān)，《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》根據(jù)我國一般建筑物基底土的自重應(yīng)力和附加應(yīng)力發(fā)生的范圍規(guī)定，在用上述室內(nèi)壓縮試驗(yàn)確定時(shí)，浸水壓力取值作如下規(guī)定：在基礎(chǔ)底面下10m以內(nèi)土層用200kpa;10m一下到非濕陷性黃土層頂面用上覆土層的飽和自重y壓力（當(dāng)大于300kpa時(shí)仍用300kpa）;但當(dāng)基地壓力大于300kpa時(shí)，宜按實(shí)際壓力測定
6、。濕陷性黃土地基濕陷系數(shù)類型的劃分，《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》用計(jì)算自重濕陷量來劃分這兩種濕陷類型的地基，（cm）按下式計(jì)算：式中：-根據(jù)我國建筑經(jīng)驗(yàn)，因各地區(qū)土質(zhì)而異的修正系數(shù)；-第i層地基土樣在壓力值等于上覆土的飽和自重應(yīng)力時(shí)，試驗(yàn)測定的自重濕陷系數(shù)；-地基中第i層土的厚度；n-計(jì)算總厚度內(nèi)的土層數(shù)。當(dāng)>7cm時(shí)為自重濕陷性黃土地基，≤7cm時(shí)為非自重濕陷性黃土地基。濕陷性黃土地基濕陷等級的判別《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》對地基總濕陷量用下式計(jì)算：式中：-第i層土的濕陷系數(shù)；-第i層土的厚度；-考慮地基土浸水機(jī)率、側(cè)向擠出條件等因素的修正系數(shù)
7、。從樁基設(shè)計(jì)的角度看，濕陷性黃土地層具有如下的工程特點(diǎn)：（1）大孔隙濕陷性黃土往往具有肉眼可見的大孔隙，其孔隙比一般在1.0左右。黃土在自重或一定荷載作用下受水浸濕，土體結(jié)構(gòu)破壞而發(fā)生附加下沉，導(dǎo)致樁身受到負(fù)摩阻力。（2）含水率變化對承載力的影響黃土地層中的天然含水率狀態(tài)及其在工程竣工后可能出現(xiàn)的含水率狀態(tài)是評價(jià)黃土特性特別是地基的抗震性的非常重要的依據(jù)。（3）振陷與濕陷特性已有研究成果表明，黃土可以在兩種情況下發(fā)生類似液化的現(xiàn)象。一種是飽和黃土在靜壓力較低、動荷載較大，由動荷引起黃土結(jié)構(gòu)的迅速破壞導(dǎo)致孔壓的迅速上升，或者由剩余濕陷變形的迅速發(fā)
8、展而發(fā)生液化現(xiàn)象。另一種是干燥黃土，當(dāng)受較大動應(yīng)力的剪揉作用而發(fā)生快速的結(jié)構(gòu)破壞時(shí)，因黃土的含水率低，粉顆粒彼此散開，并向大孔隙落入。此時(shí)，由于孔隙中
