西安塬区中更新世Q2黄土场地浸水试验与研究

论文摘要

黄土作为地基用于各类建筑工程中已有漫长的历史。而黄土湿陷性问题,一直是黄土地区的一个典型的工程地质问题,黄土的湿陷性对其分布区的工程建设常常造成巨大的危害,对工程建筑极具破坏性。随着我国西部大开发战略的实施,工程规模越来越大,建设范围也扩展到一些黄土塬区,而位于地层深部和高台塬区的Q2黄土的工程特性越来越受到重视。在一些工程实践中发现Q2的黄土湿陷特性与新黄土有着明显的不同,为正确判定Q2黄土的湿陷类型以节约工程投资,并且预防和减少Q2黄土湿陷性带来的危害,就需对Q2黄土湿陷类型的判定进行进一步的分析研究。在前人大量试验工作的基础上,本文通过参与某新校区工程的大面积试坑浸水试验和场地基桩浸水载荷试验项目,对西安塬区Q2黄土自重湿陷性进行了试验研究,分析讨论了其湿陷类型的判定方法。根据该场地岩土工程勘察报告提供的地质勘察资料,分析判定该场地的湿陷类型为自重湿陷性黄土场地。再进行现场大面积试坑浸水试验,通过测定浸水坑内不同位置的湿陷变形、场地土层分层湿陷量以及浸水坑外地层的地面变形,来确定该场地的湿陷类型。试验结果表明,在大面积浸水及自重应力作用下,本场地基本没有产生自重湿陷变形,据此判定本试验区场地属非自重湿陷性黄土场地。最后,结合此场浸水进行的复合载体夯扩桩静载荷试验,对该场地基桩桩侧摩阻力进行了测试分析,试验结果表明,复合载体夯扩桩浸水后桩基承载力折减不大,无负摩阻力产生。本文通过对室内试验、现场大面积试坑浸水试验和现场基桩载荷试验结果的对比分析,确定本场地中更新世Q2黄土为非自重湿陷性黄土,为深入研究和分析Q2黄土的湿陷特征提供了较为详细的实测资料,并利用以上试验的结果,对本场地Q2黄土的湿陷差异性进行分析和整理,进而对Q2黄土的湿陷类型的判定提出建议和意见。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 黄土的分布及概述
• 1.2 Q2黄土的湿陷特征
• 1.2.1 Q2黄土的构成及其特点
• 1.2.2 Q2黄土的湿陷特征
• 1.3 Q2黄土湿陷类型判定研究的历史及现状
• 1.4 本文的试验内容及研究任务
• 2 试验场地岩土工程条件
• 2.1 场地的工程地质条件
• 2.1.1 区域地质概况
• 2.1.2 地层空间分布特征及工程地质分区
• 2.1.3 地形地貌特征
• 2.1.4 地层结构及年代划分
• 2.1.5 地下水
• 2.2 地基土物理及力学性质
• 2.2.1 常规物理及力学性质试验
• 2.2.2 剪切试验
• 2.2.3 自重湿陷性试验
• 2.2.4 湿陷起始压力试验
• 2.3 场地湿陷类型及地基湿陷等级
• 2.3.1 场地湿陷类型
• 2.3.2 地基湿陷等级
• 2.4 本场地黄土湿陷性的主要特征
• 2.4.1 自重湿陷系数的分布特征
• 2.4.2 黄土湿陷起始压力特征
• 2.5 本章小结
• 3 试验场地大面积试坑浸水试验
• 3.1 浸水试验前期准备工作
• 3.1.1 试验场地位置
• 3.1.2 试验现场地层结构
• 3.1.3 试验场地地基土的物理力及学性质指标
• 3.1.4 试验区黄土的自重湿陷性
• 3.2 试坑浸水试验概述
• 3.2.1 试坑尺寸选择及渗水孔布置
• 3.2.2 沉降观测点设置
• 3.2.3 变形测量
• 3.2.4 试验测试方法
• 3.2.5 试验程序
• 3.3 试坑浸水试验结果
• 3.3.1 试验有关情况说明
• 3.3.2 浅标点变形观测结果
• 3.3.3 深标点变形观测结果
• 3.3.4 地基土含水量测试结果
• 3.4 试验结果分析
• 3.4.1 浅标点变形分析
• 3.4.2 深标点变形分析
• 3.4.3 场地湿陷类型的分析判定
• 3.5 本章小结
• 4 场地基桩浸水载荷试验及桩身应力测试
• 4.1 基桩浸水载荷试验目的及试验工作量
• 4.2 试桩技术条件
• 4.2.1 试桩技术参数
• 4.2.2 试桩施工条件
• 4.3 试验设备及试验方法
• 4.3.1 天然状态下单桩静载试验
• 4.3.2 饱和浸水状态下单桩静载试验
• 4.3.3 试验程序及准备工作
• 4.4 天然状态下单桩竖向抗压静载试验
• 4.4.1 试验有关情况说明
• 4.4.2 试验数据及成果曲线
• 4.4.3 天然状态下单桩竖向极限承载力的确定
• 4.5 饱和浸水状态下单桩竖向抗压静载试验
• 4.5.1 试坑浸水试验
• 4.5.2 后湿法单桩静载试验
• 4.5.3 预湿法单桩静载试验
• 4.5.4 饱和浸水状态下单桩竖向极限承载力的确定
• 4.6 桩身应力测试
• 4.6.1 应力测试准备工作
• 4.6.2 天然状态下桩身应力测试
• 4.6.3 浸水状态下桩身应力测试
• 4.7 本章小结
• 5 室内试验与现场试验差异性分析
• 5.1 本场地黄土的分布特征—层拱效应
• 5.2 本场地黄土的微结构特征
• 5.2.1 黄土的微结构特征
• 5.2.2 黄土骨架颗粒形态和连接形式
• 5.2.3 黄土骨架颗粒的排列方式和孔隙
• 5.2.4 黄土的微结构分类
• 5.2.5 本场地黄土的微结构特征
• 5.3 本场地黄土的湿陷起始压力
• 5.4 本场地湿陷变形上浮现象分析
• 5.4.1 黄土的膨胀特性
• 5.4.2 黄土的"卸荷回弹"效应
• 5.5 小结
• 6 主要结论、建议及下一步工作设想
• 6.1 主要结论
• 6.2 下一步工作设想
• 致谢
• 参考文献