濕陷性黃土

濕陷性黃土是指在上覆土層自重應力作用下，或者在自重應力和附加應力共同作用下，因浸水后土的結構破壞而發生顯著附加變形的土，屬於特殊土。有些雜填土也具有濕陷性。廣泛分布於我國東北、西北、華中和華東部分地區的黃土多具濕陷性。（這裡所說的黃土泛指黃土和黃土狀土。濕陷性黃土又分為自重濕陷性黃土和非自重濕陷性黃土，也有的老黃土不具濕陷性）。

基本介紹

• 中文名：濕陷性黃土
• 外文名： collapsible loess
• 定義：一種特殊性質的土
• 特點：土質較均勻、結構疏鬆
• 危害：地基濕陷引起附加沉降
• 屬性：土木工程術語

基本信息

濕陷性黃土是指在上覆土層自重應力作用下，或者在自重應力和附加應力共同作用下，因浸水后土的結構破壞而發生顯著附加變形的土，屬於特殊土。有些雜填土也具有濕陷性。

分布範圍

廣泛分布於我國東北、西北、華中和華東部分地區的黃土多具濕陷性。

分類

這裡所說的黃土泛指黃土和黃土狀土。濕陷性黃土又分為自重濕陷性黃土和非自重濕陷性黃土，也有的老黃土不具濕陷性。

可能造成危害

在濕陷性黃土地基上進行工程建設時，必須考慮因地基濕陷引起附加沉降對工程可能造成的危害，選擇適宜的地基處理方法，避免或消除地基的濕陷或因少量濕陷所造成的危害。

工程特性

濕陷性黃土是一種特殊性質的土，其土質較均勻、結構疏鬆、孔隙發育。在未受水浸濕時，一般強度較高，壓縮性較小。當在一定壓力下受水浸濕，土結構會迅速破壞，產生較大附加下沉，強度迅速降低。故在濕陷性黃土場地上進行建設，應根據建築物的重要性、地基受水浸濕可能性的大小和在使用期間對不均勻沉降限制的嚴格程度，採取以地基處理為主的綜合措施，防止地基濕陷對建築產生危害。

顆粒組成

我國濕陷性黃土的顆粒主要為粉土顆粒，占總重量約50～70%，而粉土顆粒中又以0．05～0．01mm的粗粉土顆粒為多，占總重約40.60%，小於0．005mm的粘土顆粒較少，占總重約14.28%，大於0．1mm的細砂顆粒占總重在5%以內，基本上無大於0．25mm的中砂顆粒。從以下表1可見，濕潤陷性黃土的顆粒從西北向東南有逐漸變細的規律。

表l 濕陷性黃土的顆粒組成

單位：mm

地名	>0．05		0.05一0．01		0.0l—0．005		<0．005
	平均值	常見值	平均值	常見值	平均值	常見值	平均值	常見值
蘭州	19	10～25	57	50一65	10	5～10	14	5—25
西安	9	5～15	50	40～60	16	10一20	25	20一30
洛陽	1l	5～15	48	40～60	13	10～15	28	20一35
太原	27	15—35	50	40—60	7	5～15	16	10一20
延安	24	20—30	48	40—55	11	9^一15	17	10～25

上述顆粒的礦物成分，粗顆粒中主要是石英和長石，粘粒中主要是中等親水性的伊利石(見表2)。此外，在濕陷性黃土中又含有較多的水溶鹽，呈固態或半固態分布在各種顆粒的表面。

表2 濕陷性黃土的礦物成分和水溶鹽含量

地區	粗顆粒的; 主要礦物	細顆粒的; 主要礦物	水溶鹽含量(%)
			易溶鹽	中溶鹽	難溶鹽
山西	石英、長石	伊利石	0．02～0.66	極少	11—13
陝西	石英、長石	伊利石	0．03—0.95	極少	9～14
甘肅	石英、長石	伊利石	0．10～0.90	0．5～1.4	10

黃土是乾旱或半乾旱氣候條件下的沉積物，在生成初期，土中水分不斷蒸發，土孔隙中的毛細作用，使水分逐漸集聚到較粗顆粒的接觸點處。同時，細粉粒、粘粒和一些水溶鹽類也不同程度的集聚到粗顆粒的接觸點形成膠結。

試驗研究表明，粗粉粒和砂粒在黃土結構中起骨架作用，由於在濕陷性黃土中砂粒含量很少，而且大部分砂粒不能直接接觸，能直接接觸的大多為粗粉粒。細粉粒通常依附在較大顆粒表面，特別是集聚在較大顆粒的接觸點處與膠體物質一起作為填充材料。

粘粒以及土體中所含的各種化學物質如鋁、鐵物質和一些無定型的鹽類等，多集聚在較大顆粒的接觸點起膠結和半膠結作用，作為黃土骨架的砂粒和粗粉粒，在天然狀態下，由於上述膠結物的凝聚結晶作用被牢固的粘結著，故使濕陷性黃土具有較高的強度，而遇水時，水對各種膠結物的軟化作用，土的強度突然下降便產生濕陷。

濕度和密度

濕陷性黃土之所以在一定壓力下受水時產生顯著附加下沉，除上述在遇水時顆粒接觸點處膠結物的軟化作用外，還在於土的欠壓密狀態，乾旱氣候條件下，無論是風積或是坡積和洪積的黃土層，其蒸發影響深度大於大氣降水的影響深度，在其形成過程中，充分的壓力和適宜的濕度往往不能同時具備，導致土層的壓密欠佳。接近地表2--3米的土層，受大氣降水的影響，一般具有適宜壓密的濕度，但此時上覆土重很小，土層得不到充分的壓密，便形成了低濕度、高孔隙率的濕陷性黃土。

濕陷性黃土在天然狀態下保持低濕和高孔隙率是其產生濕陷的充分條件。我國濕陷性黃土分布地區大部分年平均降雨量約在250～500mm，而蒸發量卻遠遠超過降雨量，因而濕陷性黃土的天然濕度一般在塑限含水量左右，或更低一些。

表3 我國濕陷性黃土的天然含．it~mm,液限值

地名	天然含水量(%)		塑限(%)		液限(%）
	平均值	常見值	平均值	常見值	平均值	常見值
蘭州	11	7～16	17	14～20	27	20～30
西安	19	12～25	18	15—22	32	25～37
太原	14	5～20	17	15～20	26	20～30
子長	14	7～20	19	18～20	28	25～30
延安	14	7—20	18	16～22	29	25～33
平涼	16	12～22	19	16—22	30	25～35

表4 我國濕陷性黃土的孔隙

	孔隙比(e)
地名	平均值	常見值
蘭州	1.08	0.85一1.27
西安	1.04	0.85～1.22
太原	0．96	0.82～1.13
洛陽	0．93	0.82～1.03
延安	1.17	1.00一1.32
子長	1.04	0．89～1.22

在豎向剖面上，我國濕潤陷性黃土的孔隙比一般隨深度增加而減小，其含水量則隨深度增加而增加，有的地區這種現象比較明顯，為此較薄的濕陷性土層往往不具自重濕陷或自重濕陷不明顯。

地基處理

濕陷性黃土地基處理的目的主要是通過消除黃土的濕陷性，提高地基的承載力。

常用的地基處理方法有：土或灰土墊層、土樁或灰土樁、強夯法、重錘夯實法、樁基礎、預浸水法等。

各類地基的處理方法都應因地制宜，通過技術比較後合理選用。

對於Ⅱ級以上濕陷性黃土地基處理如採用土或灰土墊層、土樁或灰土樁、樁基礎預浸水法，不同程度存在工作量大、花費勞力多、施工現場占地大、工期長、造價高等缺點。強夯法以其處理地基施工簡便、速度快、效果好、造價低等優點，在全國濕陷性黃土地區得到廣泛套用和推廣。