《工程地质学教学课件》CH4.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * 评价方法（ Evaluation method） 　1、间接方法（indirect method） 　　　根据黄土的物质成分及物理力学指标，大致说明黄土湿陷的可能性 　　　若Ip12 、W/Wp1.2、 e0.8 、ρd1.5g/cm-3的黄土，具有湿陷性 　　　低塑性、低含水量、低密度的黄土，常具有湿陷性 　2、直接方法（direct method） 　　　利用湿陷性指标来判断 　　　常用的指标有：湿陷系数、自重湿陷系数、计算自重湿陷量、总湿陷量、湿陷起始压力等 (1)、湿陷系数(δS)（coefficient of collapse ） 黄土试样在某压力(P)作用下，稳定的湿陷变形值与试样原始高度的比值。 δS=(hp-hp ′)/h0 　　Hp－保持天然的湿度和结构的土样，施加一定压力时，压力稳定后的高度(㎝) 　　hp′－加压稳定后的土样，在浸水作用下，下沉稳定的高度(㎝) 　　h0－土样原始高度(㎝) δS 0.015－非湿陷性黄土；δS0.015－湿陷性黄土 δS值愈大，黄土的湿陷性越强烈 (2)、自重湿陷系数(δZS) 　　（self weight collapse coefficient） 黄土试样在与其饱和自重压力相等的压力作用下，压缩稳定后的湿陷值与土样原始高度的比值。 δZS=(hz-hz’)/h0 　式中：hz－保持天然湿度和结构的土样，加压至土样的饱和自重压力时，下沉稳定后的高度； 　　　　hz ′－上述试样加压稳定后的土样，在浸水作用下，下沉稳定后的高度； 　　　　h0－土样原始高度。 (3)、计算自重湿陷量（ △zs ） 　　 （calculation self weight collapse measurement） 公式：△zs=β0ΣδZSihi 其中： 　　δZSi－第i 层土在上覆土的饱和(Sr0.85)自重压力下的自重湿陷系数； 　　hi－第i层土厚度(㎝)； 　　β0－因土质而异的修正系数。陇西地区取1.5，陇东、陕北取1.2, 关中地区可取0.7，其它地区取0.5。 △ZS判断建筑场地湿陷类型的标准 　　　△ZS≤7㎝ 非自重湿陷性黄土场地 　　　△ZS7㎝ 自重湿陷性黄土场地 n i=1 (4)、总湿陷量（ △S ）（collapse measurement） 湿陷性黄土地基，受水浸湿饱和至下沉稳定为止的总湿陷量 △S=∑βδSihi 　　其中：δSi－第i 层土的湿陷系数 　　　　　　hi－第i 层土的厚度(cm) β－考虑地基土的侧向挤出和浸水机率等因素的修正系数，基底下5m可取1.5，5m以下，在非自重湿陷黄土场地可不计算，在自重湿陷场地与计算自重湿陷量式中的β0取值相同 a i=1 (5)、湿陷起始压力（ Psh ） （initial collapse pressure） 概念：使黄土出现明显湿陷所需的最小外部压力，称为黄土的湿陷起始压力(Psh) 影响因素：土的密度、粘粒含量、含水率及埋深 测定：室内浸水压缩试验 　　　　现场浸水饱和载荷试验 　　　在δs－P曲线上，与δs=0.015相对应压力为Psh 饱和自重压力PzPsh－非自重湿陷黄土 饱和自重压力PzPsh－自重湿陷黄土 三、膨胀土（expansive soil） 概念：随含水量的增加而膨胀，随含水量的减小而收缩，具明显膨胀和收缩特性的细粒土 成分、结构特征（composition，structure） 　1、粘粒含量较高，常达35%以上。矿物成分以蒙脱石和伊利石为主，高岭石含量较少； 　2、膨胀土一般呈红、黄、褐、灰白等色，具斑状结构，常含有铁、锰或钙质结核； 　3、土体常具有网状裂隙，裂隙面比较光滑； 　4、土体表层常出现各种纵横交错的裂隙及龟裂现象，使土体的完整性破坏，强度降低。 膨胀土的分布 　　　遍及六大洲，多达国家40余个。中国是世界上膨胀性岩土分布最广的国家之一，已查明至少有26个省、市、自治区存在这种区域性土，3亿以上人口生活在膨胀土分布地区，每年因膨胀土造成的经济损失估计达150亿美元。修筑在典型膨胀土分布区的铁路、公路路基常常是“逢堑必滑，有堤必坍”，被称之为“工程中的癌症”。近年来，随着我国经济建设快速发展，高速公路的大量修建，膨胀土对公路的危害和破坏日渐增多。 膨胀土的一般工程地质特征 （engineering geology property of expansive soil ） 　　　1、天然状态下，膨胀土具有较大的天然密度和干密度，含水率和孔隙