大厚度自重湿陷性黄土渗透与湿陷变形规律及湿陷性评价方法研究

摘要

随着西北黄土地区的建设项目日益增多，尤其在大厚度自重湿陷性黄土地区，地基处理费用巨大，施工工期较长，自重湿陷性黄土地基的湿陷变形与评价、处理深度和剩余湿陷量的合理控制等问题成为困扰黄土地区工程设计人员的一个突出难题。因此，对大厚度自重湿陷性黄土进行进一步的深入研究，为工程设计、湿陷性评价与地基处理提供理论设计参考依据。
　　 本文通过在大厚度自重湿陷性黄土场地上进行的大规模现场浸水试验的基础上，采用自动采集仪和传输设备等先进仪器对浸水坑不同位置和深度埋设的TDR水分计和张力计进行的数值动态采集，得出监测期内相应的不同深度土层的体积含水率变化曲线，研究了黄土在地面浸水后的入渗规律，同时从不同深度的体积含水率变化曲线分析了大厚度自重湿陷性黄土的自重湿陷特性及规律，结果表明：TDR水分计测得的数据所得的曲线可以用来判定黄土是否发生湿陷变形、湿陷敏感性及湿陷系数随深度的变化规律；
　　 原位浸水试验中，采用高精度水准仪，基本遵循规范中规定的时间，对地面沉降观测点和深层沉降观测点进行沉降量测，得出监测期内浸水坑内外相应位置的沉降量变化曲线和沉降速率变化曲线，以及相应的不同厚度土层的沉降量及相应曲线，分析了在不打渗水孔的情况下大厚度自重湿陷性黄土的自重湿陷特征和变形规律等；
　　 另外，通过同一探井中自上而下依次取原状土样，利用改装的应力控制式三轴仪和单向压缩固结仪分别测出三轴试验条件下和单向侧限条件下黄土的自重湿陷系数，结合湿陷性黄土原位浸水试验的分层沉降数据，对比不同试验条件下黄土的自重湿陷变形量，分析其自重湿陷变形规律，初步尝试探索黄土的自重湿陷性的评价方法。结果表明：三轴试验能够相对较准确的评价黄土的湿陷性。

目录

文摘

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插图索引

附表索引

1 绪论

1.1 研究意义

1.2 发展现状

1.2.1 湿陷性黄土湿陷变形特征研究

1.2.2 现场浸水试验研究

1.2.3 室内浸水试验研究

1.2.4 湿陷性评价方法研究

1.2.5 非饱和黄土渗透研究现状

1.3 本文的主要工作

2 大厚度自重湿陷性黄土的现场浸水试验研究

2.1 试验目的

2.2 试验场地地质条件

2.3 试验方案设计

2.3.1 浸水试坑布置情况

2.3.2 沉降观测点设置

2.3.3 水分计和张力计仪器介绍及埋设

2.3.4 数据处理、采集及传输系统

3 黄土自重湿陷变形规律研究

3.1 试验方案

3.2 试坑耗水量与时间的关系分析

3.3 湿陷量随时间的变化过程及分析

3.3.1 轴1各点总沉降量分析

3.3.2 轴1各点沉降速率分析

3.4 试坑内外裂缝发展状况

3.5 轴1、轴2、轴3地面沉降点湿陷前后对昭

3.6 本章小结

4 采用TDR水分计研究非饱和黄土入渗及自重湿陷变形规律

4.1 试验涮点布詈

4.2 理论基础

4.3 试验成果及分析

4.3.1 用TDR水分变化曲线分析黄土的自重湿陷敏感性

4.3.2 用TDR水分变化曲线分析黄土的自重湿陷系数随深度的变化规律

4.3.3 用TDR水分曲线计算土层渗透速度

4.4 本章小结

5 三轴应力条件下黄土的湿陷试验与评价研究

5.1 试验目的

5.2 仪器设备简介

5.2.1 本次试验的特点

5.2.2 试验准备的注意事项

5.3 试验方案

5.3.1 现场试验方案

5.3.2 三轴压缩试验方案

5.3.3 单轴压缩试验

5.4 试验结果及分析

5.4.1 单轴压缩试验结果及分析

5.4.2 不同试验条件下的自重湿陷系数分析

5.4.3 变形分析

5.5 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

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