大厚度自重濕陷性黃土場地砂井浸水試驗研究.pdf

1、寶蘭高鐵穿越陜西省西部及甘肅省東部，沿線大半隧道穿越厚度大、濕陷性強烈的黃土地層，其潛在的濕陷變形威脅隧道的安全穩(wěn)定。所以，對隧道穿越的大厚度濕陷性黃土場地，尤其是隧道基地以下深埋地層濕陷性的準確評價，為設(shè)計施工提供合理依據(jù)顯得尤為重要。現(xiàn)行規(guī)范中黃土的濕陷性評價方法主要有兩種，一種是基于室內(nèi)試驗的評價方法，另一種是基于現(xiàn)場浸水試坑試驗的評價方法。室內(nèi)試驗與實際場地的邊界條件及應(yīng)力條件存在較大的差異，無法準確判定實際場地的濕陷性；現(xiàn)場浸

2、水試坑試驗成本高、周期長，不可能應(yīng)用于沿線所有建設(shè)場地，同時也不能對深層黃土的濕陷性進行準確評價；且兩種方法在同一個場地的濕陷性評價也往往存在很大的差異性。針對以上問題，展開了如下研究：
　　1）收集整理關(guān)中及隴西地區(qū)現(xiàn)場試坑浸水試驗及相應(yīng)室內(nèi)試驗資料，在考慮現(xiàn)場與室內(nèi)試驗?zāi)M應(yīng)力條件、滲水和滲氣運動條件、地層結(jié)構(gòu)和土性條件等差異的基礎(chǔ)上，分析了場地浸水自重濕陷變形實測值與計算值之間的關(guān)系，分別對關(guān)中及隴西地區(qū)規(guī)范中規(guī)定的濕陷量計

3、算修正值進行修正，建議關(guān)中地區(qū)取0.8、隴西地區(qū)取1.8；分析了典型現(xiàn)場試坑浸水試驗場地各黃土層的濕陷性、自重濕陷變形與地層結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系；關(guān)中地區(qū)不同場地自重濕陷變形實測值一般小于7.0cm，而自重濕陷變形的計算值往往偏大，該地區(qū)埋深較大的自重濕陷性黃土一般為Q2黃土，不同場地自重濕陷Q2黃土的自重濕陷系數(shù)的均值約為0.029，Q2黃土自重濕陷系數(shù)的起始門檻值可取0.025。
　　2）通過對現(xiàn)行黃土濕陷變形測定和評價方法的研究，

4、提出了一種用于黃土濕陷變形，尤其是深層黃土濕陷變形的原位探測方法—砂井浸水試驗。在大厚度濕陷性黃土場地上開展不同深度砂井浸水試驗，判定各場地濕陷類別，并研究砂井浸水條件下地層濕陷變形情況及不同砂井埋深條件下濕陷變形量的變化規(guī)律。對比室內(nèi)試驗計算濕陷變形值與現(xiàn)場砂井浸水試驗實測值，結(jié)果表明：砂井浸水條件下能使浸水影響范圍內(nèi)的土層發(fā)生濕陷，且隨著砂井埋深的增大，浸水影響深度增大，現(xiàn)場實測值較計算值越大，即地層濕陷量釋放越完全，特別是井底以下