湿陷性黄土

湿陷性黄土地基复习题——2014 一、名词解释：

1.湿陷性黄土；２．土的干重度与孔隙比：３. 湿陷系数：４. 湿陷起始压力：５．地基承载力特征值fak：6.液限wL与塑限wp：7．塑性指数Ip与粒间孔隙：8. 面胶结与黄土的结构性：9. 前期固结压力：10. 地基湿陷等级：11. 自重湿陷性黄土：12．土的压缩性与固结：13．原始粘聚力与固化粘聚力：14．自重湿陷系数：15．黄土振陷：16. 非自重湿陷性黄土：

二、简答题：

1. 简答湿陷性黄土地基的工程研究意义有哪些主要内容？

2..简答湿陷性黄土场地中，采用桩基础的桩端持力层选择都应符合哪些规定？ P111~112

3.简答湿陷性黄土产生沉陷的机理是什么？P38(第二段)

4.简答在湿陷性黄土场地中，进行工程地质测绘都要考虑哪些主要内容？ 5.简答黄土的湿陷机理都有哪些主要内容？

6.简答湿陷性黄土场地的详细勘察阶段应进行哪些主要工作？

7.简答在湿陷性黄土场地中，减小桩侧负摩阻力的措施主要有哪些内容？ 8.简答处理湿陷性黄土地基的主要工程措施有哪些？ 9.简答影响黄土自重湿陷的主要因素有哪些？ 10. 简答我国黄土湿陷性的总格局是什么？

11.简答在湿陷性黄土上平整场地时，应注意哪几个最主要的问题？ 12. 简答黄土应具备哪些主要特征？

13.简答减小桩侧负摩阻力的措施都有哪些主要内容？

三、论述题：

1. 论述湿陷性黄土在中国大陆的分布？ P11(第2~4段)

2. 论述黄土地区的场址选择应遵循哪些原则和要求？ P94(第1段) 3. 论述在湿陷性黄土场地上进行防排水设计时应考虑哪些主要因素？ P100(第2段) 4. 论述湿陷性黄土场地在何种情况下采用桩基础？其较常用的桩基础有哪几种P111(第4段)

5. 论述湿陷性黄土地基的变形特征方面都有哪些主要内容？ P115（第2段）

6. 论述在湿陷性黄土场地上进行建筑设计上都要考虑哪些主要内容？ P97 ~P99 7.论述在湿陷性黄土场地上进行结构设计上都要考虑哪些主要内容？ P99~P100 8.论述湿陷性黄土场地的湿陷类型和黄土地基的湿陷性评价都主要有哪些内容？ P65 9.论述湿陷性黄土场地的总平面设计都应符合哪些主要技术要求？ P95

10.论述湿陷性黄土地基处理应考虑的因素与处理方法都有哪些主要内容？ P106

四、 填空题（每小空1分，共20分）:

１.在我国也有63万余km2，其中原生黄土的分布面积约有38.1万km2，主要分布在我国的黄河流域。我国湿陷性黄土的分布面积约占我国黄土分布总面积的60%左右，大部分分布在黄河中游地区。

２. 刘东生等在1965 年指出：以风力搬运堆积未经次生扰动的、无层理的、黄色粉质富含碳酸盐并具有大孔隙的土状沉积物称之为黄土。

３. 中更新世Q2 黄土（离石黄土）简称Q2 黄土，形成于距今10～70 万年之间。其标准剖

面首先在山西省离石县找到，故又称离石黄土。 ４.更新世Q3 黄土（马兰黄土），简称Q3 黄土，形成于距今0.5～10 万年之间。其标准剖面首先在北京西柏斋堂村马兰山谷的阶地上找到，故又称马兰黄土。 ５. 中国湿陷性黄土工程地质分为七区（其中又细分为十二个亚区），这七个区是：Ⅰ—陇西地区，Ⅱ—陇东-陕北-晋西地区，Ⅲ—关中地区，Ⅳ—山西-冀（jì）北地区，Ⅴ—河南地区，Ⅵ—冀鲁地区，Ⅶ—边缘地区。 ６. 按形态和规模分类：（1）大型地貌：1）黄土梁峁区；2）黄土塬地貌区；3）黄土覆盖河谷地貌区；4）山间盆地地貌区；5）山麓倾斜平原区。（2）中型地貌： 按形态分有黄土塬、黄土梁、黄土峁及黄土掌地与杖地等。（3）小型地貌：最常见的次一级地貌类型。主要形态有黄土垂直节理受侵后残留的黄土柱；在黄土缓坡的低洼地点，常有黄土漏斗形成等。 ７. 早更新世Q1 黄土（午城黄土）：（１）简称Q1 黄土，形成于距今70~120 万年之间。其标准剖面首先在山西省隰（xí）县午城镇找到，故又称午城黄土。（２）色淡棕，显微红，比离石黄土深。粒度成分以粉粒为主，质地较均匀，质密坚实，低压缩性，无湿陷性。分布较少，一般在古地形低洼的地方能见到，厚40~100m。 ８．全新世Q4 黄土：（１）简称Q4 黄土，形成于距今5 千年内。土质疏松，肉眼可见大孔，具湿陷性。底部有厚0.7~1.3m 的黑垆（lú ）土。厚度较薄，为3~8m，最厚可达15~20m，分两个亚层。 （２）黄土的地层结构与其所在地貌位置及古时气候环境有很大关系，不同的地貌单元、地层层序有所不同，将二者结合起来才能理解地层在区域上的变化。

９．黄土中的集粒是由大量的细粒碎屑和少量的粘粒物质由微晶碳酸盐胶结而成，普遍存在于黄土中，是黄土的主要微结构特征之一。（１）集粒大小相差悬殊，在0.007~0.2mm之间。（２）集粒具有一定刚度，在黄土浸水受力发生变形过程中，集粒本身一般不易变形或被破坏。

１０．面胶结是指颗粒间接触面积大，具有较大强度，被水浸湿后，其残余强度比点接触要高，浸水不会发生湿陷。从我国黄土地区的分布来看，一般趋势是西北地区以点接触连接占优势，东南部地区是以面胶结接触占优势。

１１. 黄土以粉粒为主，其含量可达60%以上，0.05～0.01mm 的粗粉粒含量对黄土来说至关重要，粒径小于0.005mm 的粘粒含量在一定程度上决定着黄土的物理力学性质。在西安等关中一带，粘粒含量一般在20～29%左右。湿陷性黄土的粒度组成粒径小于0.002mm的颗粒属于粘粒及胶体粒级的范畴。

１２.黄土的化学性质对黄土的力学与工程性质有一定影响，主要包括黄土的矿物成分、化学成分和成岩作用。 １３.成岩作用：（1）黄土在原始物质堆积后，即开始成岩作用，首先进行黄土化作用，即在生物及气候的共同作用下，使粉土物质呈疏松的胶结状态，并保留了粒间孔隙及根洞、虫孔和鼠穴等较大的孔洞。（2）当沉积层逐渐加厚，由于自重压力及碳酸盐的淋滤下移富集，呈现出沉积时代越老，压实及胶结程度越深。

１４.结构性是非饱和黄土的另一个重要特性，是黄土的湿陷性的基础。（1）黄土的变形与湿陷与黄土的结构强度的丧失相对应。（2）结构强度丧失，对于变形，主要来自外荷引起的应力对于结构强度的超载；对于湿陷，则主要来自于土中非水稳胶结力的破坏和吸力（非饱和性）的减小以及由此而引起的对水稳性胶结力和摩阻力的超载。（3）黄土发生湿陷的外因是浸水与压力，内因是它的特殊结构性，即黄土颗粒的排列方式和黄土颗粒的联结方式。 １５.黄土湿陷的区域特征：现行《湿陷性黄土地区建筑规范》对我国黄土工程地质分区原则既适用新黄土（Q4、Q3），也代表了老黄土（Q22、Q12、Q1）在工程性质上所表现的西北差，向东南逐步改善的总的变化趋势与格局。

１６. 按《湿陷性黄土地区建筑规范》规定，自基础底面（如基底标高不确定时，自地面下

1.5m）起，测定湿陷系数的的试验压力，应符合下列规定：（1）基底下10m以内的土层应用200kPa，10m以下至非湿陷性黄土顶面，应用其上覆土的饱和自重压力（当压力大于300kPa 时，仍应用300kPa）；（２）当基底压力大于300kPa 时，宜用实际压力测定湿陷系数；（3）对压缩性较高的新近堆积黄土，基底下5m内的土层，宜用100~150kPa 压力，5~10m和10m以下至非湿陷性黄土顶面，应分别用200kPa 和上覆土的饱和自重压力。 １７.黄土场地的湿陷性评价：（1）黄土湿陷性评价包括场地和地基二个方面。（2）土样或土层湿陷性的判定（即区别湿陷性黄土或非湿陷性黄土）用湿陷系数δs；（3）湿陷性黄土场地的湿陷类型（即区别自重湿陷性黄土场地或非自重湿陷性黄土场地）的评价按自重湿陷量的实测值Δ′zs 或计算值Δzs 确定；（4）湿陷性黄土地基湿陷等级（即区别轻微、中等、严重和很严重）评价由湿陷量的计算值Δs 和自重湿陷量的计算值Δzs 结合确定。 １８. 湿陷性黄土地基的变形包括压缩变形和湿陷变形两种。（１）压缩变形是指土在天然含水量下由于建筑物在地基内的附加应力所引起，随时间增长而很快稳定。（２）湿陷变形是当地基的压缩变形还未稳定或稳定后，建筑物的荷载不改变，由于地基受水浸湿引起的附加变形（即湿陷）。

１９. 湿陷性黄土地基的平面处理范围，应符合下列规定：（1）当为局部处理时，其处理范围应大于基础底面的面积。在非自重湿陷性黄土场地，每边应超出基础底面宽度的1/4，并不应小于0.50m；在自重湿陷性黄土场地，每边应超出基础底面宽度的3/4，并不应小于lm。（2）当为整片处理时，其处理范围应大于建筑物底层平面的面积，超出建筑物外墙基础外缘的宽度，每边不宜小于处理土层厚度的1/2，并不应小于2m。

２０．土或灰土桩挤密法：土或灰土桩挤密法是利用一定方法打入成孔（沉管、爆扩等），然后在孔中分层回填土或灰土并夯实而成。在成孔过程中，桩周一定范围内的土体得到了挤密加强，从而消除桩间土的湿陷性并提高地基承载力。土或灰土桩挤密法桩径0.35～0.45m。挤密桩的孔位宜按正三角形布置。在进行挤密桩施工时，成孔挤密应间隔分批、及时夯填，可使挤密地基达到有效、均匀、处理效果好。整片处理应强调“从边缘开始、均匀分布、逐步加密、及时夯填”的施工顺序和施工要求。

21.黄土以0.05~0.01mm的粒级含量（粉粒）为主，这是黄土有别于其它沉积物的一个重要特点，不同地区黄土的塑性指数Ip 一般在8.37~12.29 之间。 22.以分布在山西、陕西和甘肃等地构成黄土高原的黄土作为代表。风力搬运堆积之外的其它成因的黄色的、又常常有层理和砂、砾石层的粉状沉积物称之为黄土状岩石。

23. 第四纪更新世Q1，简称Q1 黄土，形成于距今70~120 万年之间。其标准剖面首先在山西省隰（xí）县午城镇找到，故又称午城黄土。

24.全新世Q4 黄土，简称Q4 黄土，形成于距今5 千年内。土质疏松，肉眼可见大孔，具湿陷性。底部有厚0.7~1.3m 的黑垆（lú ）土。厚度较薄，为3~8m，最厚可达15~20m，分两个亚层。

25.黄土堆积厚度以我国的最大，黄河中游的黄土塬厚度可达400m 以上。欧洲中部地区的黄土厚度只有几米，超过10m 的很少。

26.黄土的孔隙特征：黄土孔隙率一般为42~55%，孔隙比一般为0.8~1.2。 27.我国黄土高原地貌的基本特征：（１）黄土高原的黄土底层发育较好，面积大，地层完整，层序清楚，地貌类型多，构成了黄土高原地貌的基本特点。（２）黄土高原地貌形态可以分为黄土塬、黄土梁、黄土峁、黄土阶地及黄土盆地。（３）黄土高原地貌划分以下几个地貌区：六盘山以西梁峁区和以东梁峁区；黄土高原中部及南部的塬区及台塬区；山间盆地区及河谷阶地区。（４）六盘山以东、吕梁山以西的甘肃庆阳—陕西甘泉—山西吉县的碎屑颗粒，一线以北为黄土高原面积最大的梁峁区 。 28.晚更新世Q3 黄土（马兰黄土）：（１）简称Q3 黄土，形成于距今0.5～10 万年之间。其

标准剖面首先在北京西柏斋堂村马兰山谷的阶地上找到，故又称马兰黄土。（２）粒度成分以粉粒为主，质地较均匀，但较疏松，有肉眼可见的大孔，具湿陷性或强烈湿陷性，分上下两部 。

29.黄土中的骨架颗粒主要是大于0.005mm大于0.01mm的“粗粉砂颗粒”是构成黄土结构骨架的基本材料；另外，在黄土中还常常见到一种特殊的骨架颗粒——集粒，集粒由微细颗粒聚集而成的，具有一定的刚性，也起着骨架支撑作用。（１）黄土中的碎屑颗粒主要有石英、长石、碳酸盐矿物、角闪石和辉石类矿物等。（２）黄土中的骨架颗粒的形态，尤其是磨圆程度直接影响着黄土的物理力学性质。

30.根洞、虫孔及鼠穴统称为生物孔隙。节理与裂隙属宏观构造，已超出孔隙的范畴粘粒间孔隙是指在黄土中起胶结作用的粒径小于0.005mm的粘粒间的孔隙，它还包括存在于土体中起骨架作用的集粒内的孔隙。 31.黄土孔隙可按大小分为四类：（1）大孔隙，孔隙半径＞0.016mm；（2）中孔隙，孔隙半径0.016~0.004mm；（3）小孔隙，孔隙半径0.004~0.001mm；（4）微孔隙，孔隙半径＜0.001mm。 32. 我国黄土的粒度分布有如下特点：（1）黄土自西往东黄土粒度成分的变化特点是：西（六盘山以西，即陇西地区）粘粒少，中（六盘山和吕梁山之间，即陇东-陕北地区和关中地区）粘粒增多，东（吕梁山以东和河南地区）则粘粒下降或持平。 （2）在六盘山和吕梁山之间（北部边缘地区、陇东-陕北地区和关中地区）的南北带内，黄土粒度中北部砂粒多，自北往南砂粒含量渐减，粘粒相应增多，至南部的关中地区粘粒含量可达25%或更高，这一规律不同程度地适用于不同时代的黄土。 33. 在湿陷性黄土地区，为了消除湿陷性，常采用挤密类型的地基处理方法，如灰土挤密桩、CFG 桩、DDC 桩等。对挤密黄土的应力应变关系曲线的研究，可以更深入地了解湿陷性消除的力学机理。由挤密黄土固结排水剪试验的结果可知其变形性状特点：在不同围压下的固结排水剪的应力应变关系曲线都为弱硬化型，接近正常固结土特性，其破坏强度比原状黄土高。 34.新近堆积黄土，由于堆积年代很短（一般为几十年至几百年），其工程性质与一般堆积黄土的性质有较大的差别，主要表现在较大的压缩性和较低的承载力上。在现场鉴别新近堆积黄土，应符合下列要求：（1）堆积环境；（2）颜色；（3）结构；（4）包含物等。

35.黄土湿陷变形的机理有许多假说，它们从不 同的侧面或某一个方面揭示了黄土湿陷的原因。（１）固化凝聚力降低或消失假说；（2） 毛管假说；（3） 粘土粒膨胀假说；（4） 欠压密理等假说（黄土湿陷的结构性学说。黄土湿陷性问题可由黄土湿陷变形的结构理论从本质上说明。黄土湿陷的根本原因是黄土具有粒状架空结构体系，在力和水的共同作用下架空结构破坏形成的湿陷变形）。

36.湿陷起始压力相当于土受水浸湿后的残余结构强度。湿陷起始压力可用室内压缩试验和野外载荷试验确定，有双线法和单线法两种。（1）双线法：在同一取土点的同一深度处，以环刀切取2 个试样。一个在天然湿度下分级加荷，另一个在天然湿度下加第一级压力，下沉稳定后浸水，待湿陷稳定后再分级加荷。（２）单线法：在同一取土点的同一深度处，至少用环刀切取5 个试样。各试样均分别在天然湿度下分级加荷至不同规定压力。待下沉稳定测定土样高度hp 后浸水，并测定湿陷稳定后的土样高度hp ′。绘制p~δs 曲线，对应于该曲线上湿陷系数δs值为0.015 所对应的压力作为湿陷起始压力psh。

37. 在黄土地区对各类建筑采取设计措施时，应根据场地工程地质情况、场地湿陷类型、地基湿陷等级等具体情况，结合当地建筑经验和施工条件等综合因素进行设计。

38.建筑物分类：湿陷性黄土场地上的建筑物，应根据其重要性、地基受水浸湿可能性的大小和在使用期间对不均匀沉降限制的严格程度，《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）将其分为甲、乙、丙、丁四类， 39.当地基的湿陷变形、压缩变形或承载力不能满足设计要求时，应对不同类别的土质条件的

建筑物，在地基压缩层内或湿陷性黄土层内采取处理措施。 （１）甲类建筑不允许出现任何破坏性的变形，不允许因地基变形影响建筑物正常使用，故对其处理从严，应消除地基的全部湿陷量。（２）乙、丙类建筑应消除地基的部分湿陷量，采取相应的防水措施和结构措施，以弥补地基处理的不足，确保建筑物的整体稳定性和主体结构的安全。

40. 湿陷性黄土地基的湿陷等级，应根据基底下各土层累计的总湿陷量和计算自重湿陷量的大小等因素判定。