当前课程知识点：地质学与工程地质 > 第9章 土体的工程地质性质 > 9.4 特殊土及工程性质 > Chapter 9.4.2 黄土及工程性质
同学们好
欢迎来到地质学与工程地质课程
我们在学习外动力地质作用的时候讲过
风的沉积作用会形成一类特殊的沉积物
也就是黄土
它是第四纪干旱半干旱气候条件下形成的
一类特殊的沉积物
黄土的颜色一般呈
黄色、淡灰黄色或者是褐黄色
颗粒组成以粉粒为主
通常占到60%以上
黄土在世界上分布很广
欧洲、北美、中亚均有分布
我国是世界上黄土分布面积最大的国家
西北、华北、山东、内蒙及东北等地都有分布
面积达64万平方公里
占国土面积的6.7%
由于黄土地区植被覆盖比较稀疏
通常会形成黄土塬、黄土梁
黄土峁等典型的黄土地貌
它们之间的关系也基本上反映了
黄土丘陵区流水对黄土的侵蚀强度
和地貌的演化过程
黄土中含有多种可溶性盐
特别是富含碳酸盐
含量可达10%到30%
通常会局部密集形成钙质结核 又称姜结石
黄土的结构比较疏松
孔隙也比较大
而且多
有时有肉眼可见的大空隙
孔隙比一般在1.0左右
黄土的质地通常比较均一
没有层理
但是会有柱状节理和垂直节理发育
透水性较强
而且呈现明显的各向异性特征
所以黄土中它的持水性较差
这也是造成黄土地区缺水的一个重要原因
尽管黄土的孔隙比较高
但是天然状态下
黄土颗粒间的粘结力非常强
通常具有较高的抗剪强度
所以天然状态下黄土能够保持垂直的边坡
并且可以在里面开挖窑洞
由于黄土所具有的特殊的矿物组成和结构形式
浸水后在颗粒间起胶结作用的可溶盐被溶解
粒间的连接减弱
骨架强度降低
从而使土体在外部荷载作用下
结构迅速地破坏发生崩解和湿陷
黄土试样在水中崩解的速度
受到各种因素的影响
一般可以在十几秒内到数天内发生崩解完成
黄土的崩解性是导致黄土边坡浸水后
发生大规模崩塌的重要原因
黄土在一定的压力作用下受水浸湿后
结构迅速地破坏
而产生显著的附加沉陷的性能称为湿陷性
它是黄土独特的工程地质性质
黄土的湿陷性除了取决于
黄土本身的密度和结构性外
还主要取决于它的初始含水量
和浸水饱和时的作用压力
分析和判别黄土是否具有湿陷性
它的湿陷性的强弱程度
地基湿陷性的类型及湿陷性等级
是黄土地区工程勘查和评价的核心问题
黄土的湿陷性通常用湿陷性系数进行定量的评价
也就是黄土试样在某个压力作用下稳定后的
湿陷值与黄土原始高度的比值
它可以通过室内浸水压缩试验来得到
如果试验前试样原始高度为H0
加压到一定压力时
试样下沉稳定后的高度为HP
保持压力不变
将试样浸水饱和
试样产生附加下沉后稳定的高度为HP’
那么湿陷性系数可以通过这个公式来计算得到
根据湿陷系数的大小
工程中通常将湿陷系数大于0.015的黄土
定义为湿陷性黄土
进一步又可以分为湿陷性轻微
中等和强烈三个等级
根据黄土发生湿陷的特点
又可以分为自重湿陷
也就是黄土浸水后在土层自重压力作用下
发生的湿陷
而在外部荷载作用下浸水后发生的湿陷称为
非自重湿陷
黄土的湿陷一般都是在一定压力下发生的
只有超过了这个压力黄土才发生显著的湿陷
工程中通常将湿陷性黄土的湿陷系数
达到0.015时的最小的湿陷压力
定义为湿陷起始压力
在工程设计时
如果能够控制黄土所受的各种荷载
不超过它的起始压力
那么可以避免黄土发生湿陷
由于黄土独特的工程性质
使得在黄土分布区进行工程建设时
通常存在一些特殊的工程地质问题
如果处理不当将会滋生一系列的工程问题
比如在将湿陷性黄土作为路堤填筑料时
受水后将产生局部的严重坍塌
从而影响道路交通
另外在将湿陷性黄土作为建筑物地基时
则可能产生严重影响建筑物正常运营
和安全的变形
导致上部结构开裂甚至破坏
在黄土地区修建水渠 初次放水时
会产生地表沉陷
在两岸出现与渠道平行的裂隙
所以在湿陷性黄土地区修建工程时
通常会采取一些工程措施来防止
或者是减小黄土的湿陷性
一方面通过机械的或者是物理 化学的方法
来提高黄土的强度
降低孔隙比 加强内部的连接
比如重锤表层夯实
强夯法、土垫层法、挤密法
化学灌浆加固法等等
另一方面可以采取排除地表水和地下水的方法
黄土地区地下常有各种洞穴
有由于湿陷和地表水下渗潜蚀
造成的天然洞穴
也有各种人工洞穴
这些洞穴容易导致上覆土层陷落
所以称为黄土陷穴
黄土陷穴通常会造成路基塌陷
地基失稳等灾害
所以在黄土陷穴分布区
通常采取一些工程措施来处理
比如对于查明的陷穴采用
开挖回填 夯实的方法来处理
对于地表水可在工程建筑附近设置节水沟
排水沟等地表排水措施
防止地表水流进入建筑场地或渗入建筑物地下
从而阻止潜蚀作用继续发生
好 这节课我们学习了黄土及工程性质
同学们通过这节课的学习
重点掌握黄土的湿陷性及评价指标
了解黄土地区常见的工程地质问题及处置措施
-0.1 人类工程活动与地质环境
-0.2 工程地质学的任务
-知识巩固--作业
-1.1 地球的形成与演化
-1.2 地球的基本性质
-1.3 岩石圈板块构造与地质作用
-知识巩固
-2.1 地壳运动
--默认
-2.2 岩浆作用
-2.3 变质作用
-2.4 地震作用
-知识巩固
-3.1 引述
-3.2 风化作用
-第3章 外动力地质作用--3.2 风化作用
-3.3 地面流水的地质作用
-3.3 地面流水的地质作用--作业
-3.4 风的地质作用
-3.4 风的地质作用--作业
-3.5 冰川的地质作用
-3.5 冰川的地质作用--作业
-知识巩固-基础篇--作业
-知识巩固-提高篇--作业
-4.1 矿物
-第4章 矿物与岩石--4.1 矿物
-4.2 岩浆岩
-第4章 矿物与岩石--4.2 岩浆岩
-4.3 沉积岩
-4.3 沉积岩--作业
-4.4 变质岩
-第4章 矿物与岩石--4.4 变质岩
-第4章 矿物与岩石--知识巩固-基础篇
-第4章 矿物与岩石--知识巩固-提高篇
-5 地质年代
-知识巩固--作业
-6.1 水平构造与倾斜构造
-6.2 褶皱构造
-6.3 断裂构造
-第6章 地质构造--知识巩固-基础篇
-第6章 地质构造--知识巩固-提高篇
-7.1 概述
-7.2 地质图的表示方法
-7.3 地质图的阅读和分析
-第7章 地质图--知识巩固-基础篇
-第7章 地质图--知识巩固-提高篇
-8.1 基本概念
-8.1 基本概念--作业
-8.2 地下水的埋藏类型与排泄
-第8章 地下水--8.2 地下水的埋藏类型与排泄
-8.3 地下水的运动
-8.3 地下水的运动--作业
-8.4 地下水的水质
-8.4 地下水的水质--作业
-8.5 与地下水有关的工程地质问题
-8.5 与地下水有关的工程地质问题--作业
-知识巩固-基础篇--作业
-第8章 地下水--知识巩固-提高篇
-9.1 土的物质组成
-9.1 土的物质组成--作业
-9.2 土的基本性质
-9.2 土的基本性质--作业
-9.3 土的工程分类
-9.4 特殊土及工程性质
-9.4 特殊土及工程性质--作业
-第9章 土体的工程地质性质--知识巩固-基础篇
-第9章 土体的工程地质性质--知识巩固-提高篇
-10.1 概述
--10.1练习
-10.2 岩石的物理和水理性质
--10.2练习
-10.3 岩石的力学性质
--10.3习题
-10.4 岩体结构、结构面与结构体
--10.4习题
-10.5 结构面的特征及力学性质
--10.5习题
-10.6 岩体力学性质
--10.6习题
-10.7 岩体的工程地质分类
--10.7习题
-知识巩固-基础篇--作业
-知识巩固-提高篇--作业
-11.1 斜坡变形与破坏
-11.1 斜坡变形与破坏--作业
-11.2 影响斜坡稳定的因素
-11.3 斜坡稳定性分析
-11.3 斜坡稳定性分析--作业
-11.4 岩质边坡稳定的结构分析法
-11.5 斜坡变形破坏防治原则与措施
-11.5 斜坡变形破坏防治原则与措施--作业
-第11章 斜坡稳定性工程地质问题分析--知识巩固-基础篇
-第11章 斜坡稳定性工程地质问题分析--知识巩固-提高篇
-12.1 地下洞室及其应力重分布
-12.1 地下洞室及其应力重分布--作业
-12.2 洞室围岩的变形与破坏
-12.3 影响洞室围岩稳定性的因素
-12.4 洞室围岩失稳的防治措施
-第12章 地下洞室围岩稳定性的工程地质分析--知识巩固
-13.1 水利工程坝基
--Chapter 13.1.1 坝型及对工程地质条件的要求
-13.2 常见地基处理方法
-第13章 地基岩体稳定性工程地质问题分析--知识巩固
-14.1 水库渗漏
-14.2 库岸稳定问题
-14.3 库周浸没及水库淤积
-知识巩固--作业
-15.1 概述
-15.2 工程地质测绘
-15.3 工程地质勘探与野外试验
-15.4 地质罗盘的使用方法
-知识巩固
-汶川地震泥石流——5年的回顾
--汶川地震泥石流
--汶川地震这五年
--解疑答惑
-期末考试
