CN113391054A - 一种黄土的湿陷敏感性评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种黄土的湿陷敏感性评价方法，包括以下步骤：步骤一：采取黄土试样；步骤二：室内土工试验，按国家试验标准测定黄土试样的相关参数，参数包括湿陷起始压力Psh、初始含水量ω0(即天然含水量)，饱和含水量ωsat。但不限于上述各指标；步骤三：根据公式M＝(ωsat‑ω0)/Psh，计算黄土的湿陷敏感度M，根据黄土的湿陷敏感度判定黄土的湿陷敏感性。该黄土的湿陷敏感性评价方法具有简单、易于操作、符合实际的特点。
Description
技术领域
本发明涉及黄土的湿陷性评价技术领域，尤其涉及一种黄土的湿陷敏感性评价方法。
背景技术
黄土在地球上分布很广，约占陆地总面积的9.3％，其是第四纪沉积物的一种，具有一系列的内部物资成分和外部形态特征。黄土能够吸水而被浸湿，导致其结构迅速被破坏而发生显著的下沉的现象，称为黄土的湿陷。
近些年来，随着我国建设事业的发展，建设用地日趋紧张，建筑物越来越多的建设在具有湿陷性的黄土地区。在建设前，为了确保建筑物及建设的安全性，需要对所选的建设用地进行湿陷性评价，以便于对其进行合理的处理。目前，建筑工程界对建设用地的处理多依靠对黄土的湿陷量的大小进行评价，根据测定的黄土的湿陷量的大小提出治理建议和措施。但是，由于黄土的湿陷情况具有复杂性，即使黄土湿陷量大小相同，其造成的湿陷后果也可能不相同，使得有些工程在同样湿陷等级的情况下，甚至出现湿陷等级低的建设用地比湿陷等级高的建设用地的危害性大的问题。
经研究，发现不同区域或者深度的黄土，其在浸水以后开始发生湿陷的时间以及湿陷速率是不相同的，其产生的湿陷结果也不尽相同。显然的浸水后很快湿陷且湿陷速率大的黄土，其湿陷敏感性较强，势必会造成更大的湿陷危害。因此，在现有黄土湿陷性评价的基础上，还需要通过多角度对黄土的湿陷敏感性进行判定和评价。
发明内容
建筑物建设在具有湿陷的黄土地区时，由于其湿陷性的作用，需要对黄土的湿陷性进行分析，从而选择合适的处理措施，以便保证建筑物的安全性。由于黄土特定的物质组成和结构构造，其在力和水的作用下所表现出的湿陷是一个复杂的变形过程，因此，对于黄土湿陷敏感性问题的研究是建筑物建设的重要环节。因此，本发明在前人研究成果的基础上，结合工程实践，提供一种方法简单、易于操作、贴合实际的黄土的湿陷敏感性评价方法。
实现发明目的的技术方案如下：一种黄土的湿陷敏感性评价方法，包括以下步骤：
步骤一：在需要评价的黄土单元体内采取黄土试样，并进行编号；
步骤二：按国家试验标准测定黄土试样的相关参数，参数包括湿陷起始压力Psh、初始含水量ω0，饱和含水量ωsat；
步骤三：根据公式M＝(ωsat-ω0)/Psh，计算黄土的湿陷敏感度M，根据黄土的湿陷敏感度判定黄土的湿陷敏感性。
黄土的湿陷敏感度范围包括M＝0、0＜M≤0.20、0.20＜M≤0.35、0.35＜M≤0.50、0.50＜M，其分别对应于不敏感、弱敏感、中等敏感、强敏感、极强敏感的敏感等级，场地进行建设时，对场地内的湿陷性黄土进行湿陷敏感度判定，并按如下表格的规定采取相应的处置措施。
与现有技术相比，本发明型的有益效果是：本发明通过对黄土的各个可观可测的参数进行评价，再根据上述公式计算黄土的湿陷敏感性数据，方法简单、便于操作。且通过本发明的黄土的湿陷敏感性评价方法对不同区域以及同一区域不同地貌单元、不同年代成因的黄土进行了敏感性进行分析评价，其评价结果与参照目前湿陷系数判定及敏感度判定的结果具有很好的一致性，其评价结果符合实际情况，为施工建设提供更加可靠的参考标准。
附图说明
图1为本发明实施例提供的湿陷试验s-t的关系曲线。
具体实施方式
下面通过各实施方式对发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
本发明提供一种黄土的湿陷敏感性评价方法，包括以下步骤：
步骤一：在需要评价的黄土单元体内采取黄土试样，并进行编号；
步骤二：按国家试验标准测定黄土试样的相关参数，参数包括湿陷起始压力Psh、初始含水量ω0，饱和含水量ωsat，但不限于上述各指标；
步骤三：根据公式M＝(ωsat-ω0)/Psh，计算黄土的湿陷敏感度M，根据黄土的湿陷敏感度判定黄土的湿陷敏感性。
从黄土在我国区域内分部的情况来看，陇西-兰州、陕北-延安、陕西关中-西安、河南-郑州等地区的湿陷性黄土具有很好的代表性，因此，本实施例通过对上述几个地区的黄土进行分析，以下通过实施例1及实施例2对本发明的黄土的湿陷敏感性进行评价。
实施例1：
一种黄土的湿陷敏感性评价方法，在本实施方式中，评价方法包括以下步骤：
步骤一：在需要评价的黄土单元体内采取黄土试样，并进行编号；
步骤二：按国家试验标准测定黄土试样的相关参数，参数包括湿陷起始压力Psh、初始含水量ω0，饱和含水量ωsat。但不限于上述各指标；
步骤三：根据公式M＝(ωsat-ω0)/Psh，计算黄土的湿陷敏感度M，根据黄土的湿陷敏感度判定黄土的湿陷敏感性。
黄土的湿陷敏感度范围包括M＝0、0＜M≤0.20、0.20＜M≤0.35、0.35＜M≤0.50、0.50＜M，其分别对应于不敏感、弱敏感、中等敏感、强敏感、极强敏感的敏感等级，场地进行建设时，对场地内的湿陷性黄土进行湿陷敏感度判定，并按如下表格的规定采取相应的处置措施。
表一
通过上述公式，得到上述各个地区的黄土湿陷性的各参数如下表二所示：
表二
由上表可以得出：
a、从兰州、延安、西安再到郑州，其饱和含水量ωsat有逐渐降低的趋势，初始含水量ω0有逐渐升高的趋势，湿陷起始压力Psh也明显有由小变大的趋势，因此，计算的黄土的湿陷敏感度M值有由大变小的趋势。
b、经上表的数据得出，黄土的湿陷敏感等级为：兰州地区黄土的湿陷敏感性应多为强敏感～极强敏感，延安地区黄土的湿陷敏感性应多为中等偏强敏感，西安地区黄土的湿陷敏感性应多为中等偏弱敏感，郑州地区黄土的湿陷敏感性应多为弱敏感。
以上一结果与从兰州、延安到西安再到郑州其湿陷敏感性逐渐降低的总趋势是一致的。
实施例2：
以西安地区，选取某一个地区的具有不同含水量的黄土为例，分别进行室内湿陷性试验，并测取5min、10min、20min、30min、1h、2h、3h、4h等直至稳定的湿陷下沉量，如图1所示，记录数据如下表三所示：
表三
| 试验指标 | 黄土样1 | 黄土样2 | 黄土样3 |
| 天然含水量ω(％) | 20.4 | 14.9 | 12.2 |
| 比重G | 2.71 | 2.71 | 2.71 |
| 孔隙比e | 0.909 | 0.996 | 1.200 |
| 饱和含水量ω<sub>sat</sub>(％) | 33.5 | 36.8 | 44.3 |
| 湿陷起始压力P<sub>sh</sub>(kPa) | 150 | 146 | 66 |
| 湿陷系数δs | 0.019 | 0.048 | 0.092 |
| 自重湿陷系数δzs | 0.001 | 0.026 | 0.032 |
| 湿陷性敏感度M | 0.087 | 0.15 | 0.486 |
对上述黄土样进行湿陷性试验时，在浸水后5～30min之间黄土样下沉速率最大，这段时间黄土变形特征是黄土湿陷敏感性的直观体现，即可得出黄土样3的湿陷敏感性最强，黄土样1的湿陷敏感性最弱，黄土样2居中。经过计算，黄土样1～3的湿陷敏感度M分别为0.087、0.150、0.486。可见，黄土样3为强敏感，黄土样1和2同为弱敏感。虽然土样1和2为同为弱敏感，但土样2的湿陷敏感度又明显高于土样1，这和图1中各曲线的变形特征也是一致的，这也从一个方面说明了评价结果的准确性。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (2)
1.一种黄土的湿陷敏感性评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：在需要评价的黄土单元体内采取黄土试样，并进行编号；
步骤二：按国家试验标准测定黄土试样的相关参数，参数包括湿陷起始压力Psh、初始含水量ω0，饱和含水量ωsat；
步骤三：根据公式M＝(ωsat-ω0)/Psh，计算黄土的湿陷敏感度M，根据黄土的湿陷敏感度判定黄土的湿陷敏感性。
2.根据权利要求1所述的一种黄土的湿陷敏感性评价方法，其特征在于，黄土的湿陷敏感度范围包括M＝0、0＜M≤0.20、0.20＜M≤0.35、0.35＜M≤0.50、0.50＜M，其分别对应于不敏感、弱敏感、中等敏感、强敏感、极强敏感的敏感等级，场地进行建设时，对场地内的湿陷性黄土进行湿陷敏感度判定，并按如下表格的规定采取相应的处置措施：
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