浅谈大同地区饱和黄土的工程特性

浅谈大同地区饱和黄土的工程特性

贾乃康

铁道三勘察设计院集团有限公司天津市300142

摘要：本文根据实际勘察成果总结了大同地区饱和黄土的工程特性。回归了承载力与单轴抗压强度的相关方程。

关键词：饱和黄土工程特性

一、饱和黄土的地质构成

大同地区饱和黄土是指赋存于大同市周围河流阶地上，厚度一般为3～7m，地层主要为第四系上更新统及第四系全新统，成因为冲积层。外观特征，一般为黄色、褐黄色，大孔隙明显，随深度加深孔隙变小。含有云母及钙质菌丝，触变性强，灵敏度高。保持原状结构时，能维持其原有形状，一经扰动，多呈流塑状态。

二、饱和黄土的物理力学性质

（一）颗粒组成

黄土的颗粒组成主要是粉粒（0.05～0.005mm），一般占总量的50％以上。大同地区黄土颗粒组成是>0.05mm占20％，0.05～0.005mm占60％，<0.005mm占20％。

（二）物理指标

大同地区的饱和黄土的天然含水量W=25～29％，天然容重γ=18.2～19.2kN/m3，饱和度Sr=80～95％，天然孔隙比e=0.80～1.10，液限WL=22～27％，液性指数IL=0.96～1.1。

(三)力学性质

笔者从对饱和黄土力学指标统计可知，大同地区的饱和黄土的压缩系数α1～2=0.25～0.32MPa-1，压缩模量ES=3.0～6.3MPa，单轴抗压强度qu=21～50kPa，粘聚力c=7～10kPa。

三、饱和黄土的工程特性

饱和黄土虽然具有某些软土的特征，但与沿海、湖泊等软土的性质有着显著的区别，仅就饱和黄土的工程特性归纳如下：

（一）灵敏度

土的结构强度是反映黄土特性的一项综合指标，而构成结构强度的主要因素为土的固化凝聚力，用单轴抗压强度qu来表示土的结构强度，而用灵敏度St值来反映固化凝聚力的丧失程度的话，大同地区饱和黄土的单轴抗压强度qu=21～50kPa，灵敏度St=6.1～7.3，由指标可见该区饱和黄土的特性。

（二）塑性状态

大同地区饱和黄土的液性指数IL值大多在1以上，属流塑状态。反映土的塑性状态的液性指数值，是一个有条件性的土质指标。灵敏度值在5以下时，才能比较好的反映土的塑性状态特征，而对灵敏度高的土液性指数值将不能完善的表现土的特征，也就是不能用它来作为判定地基土的主要指标。

（三）饱和黄土的压缩性

大同地区饱和黄土通过固结试验得出该土的变形特征为初步加荷阶段表现为很小的变形，直到某一荷载，由于土的天然结构强度的破坏，而致使土的压缩性发生明显的增大。该区饱和黄土的结构强度qs=40～50kPa。载荷试验得出的变形模量E0=7.9MPa，土工试验所得的压缩系数α1～2=0.25～0.32MPa-1，压缩模量ES=3.0～6.3MPa。大同地区饱和黄土的压缩

性可按下式预测：α0～2=α`0～2+

α0～2：饱和黄土在0～200kPa下的压缩系数

α`0～2：湿陷性黄土在0～200kPa下的压缩系数

e：湿陷性黄土孔隙比

δs：湿陷性黄土湿陷系数

（四）饱和黄土的承载力

通过几十组的数据统计该区饱和黄土的承载力值为70～180Kpa，笔者根据多年在饱和黄土地区工作的经验认为单轴抗压强度即能反映饱和黄土的成因、时代特征，又可反映土的密度，把单轴抗压强度qu作为一个独立的指标以此与载荷试验确定的承载力指标值进行回归可得以下相关方程：

σ0=2.47qu-0.04

qu：单轴抗压强度kPa

σ0：基本承载力kPa

四、结语

综上所述，某地区饱和黄土具有较高的灵敏度，但决不能单纯地以液性指数大于1来判定它就是流塑土，也不可按一般软土定性。它既不同于淤泥质土，也区别于新近堆积黄土。它的含水量接近液限，但孔隙比、压缩系数都低于一般软土。

相关方程σ0=2.47qu-0.04比较适于大同地区。

参考文献：

[1]《关于饱和黄土若干问题的探讨》贾乃康2005.12天津土木工程学会奖论文集。

[2]《谈饱和黄土》傅世法岩土工程技术文集