山西吕梁机场湿陷性黄土特征及力学性能试验
结合山西吕梁机场高边坡工程,对机场湿陷性黄土的湿陷性性进行了试验研究,确定了现场黄土的湿陷性等级;采用重型击实试验测定施工场地黄土的最佳含水量、最大干密度;采用三轴剪切试验测定了黄土的黏聚力c和内摩擦角φ,为边坡的稳定性分析提供理论依据。
标签:湿陷性黄土; 性能; 试验
引言
湿陷性黄土是指黄土由于其上覆土的自重压力和附加压力的双重影响,遇水湿润后,土体结构受到损坏,进而产生明显的下降[1]。干燥时,湿陷性黄土的强度大,压缩性小;湿润时,其承受荷载的能力明显下降,易产生变形、出现空洞及塌滑等边坡病害。湿陷性黄土占地范围大,我国黄土面积约占陆地总面积的6.8%,而湿陷性黄土占其中的四分之三[2]。湿陷性黄土对机场的建设产生了重大安全隐患,降低机场的安全性加大机场建设的成本并增加了施工难度[3~6]。尤其是湿陷性黄土边坡工程,由于暴露于自然环境中,及易受到自然环境的影响而产生不稳定性因素,因此需要对机场所在地湿陷性黄土的物理性能进行试验,以便进行边坡的稳定性分析,为工程安全建设打下良好基础。
结合山西吕梁机场边坡建设工程,对边坡所属区域的湿陷性黄土进行湿陷性等级及划分及室内重型击实试验和不固结不排水试验得到了土样的最大干密度、最佳含水量、内摩擦角和粘聚力,为机场稳定性分析提供理论依据。
1.湿陷性黄土评价
1.1 湿陷性评价
选取试验段土样,进行双线法试验,分别提供浸水压力为100kPa、400kPa、800kPa、1200kPa的湿陷系数;在试验段选取两个具有代表性的探井:T14#、T51#。
1.1.1 湿陷系数与深度的关系
黄土的湿陷系数下式计算:
(1)
式中:—试验土样在天然状态和侧限条件下,施加压力稳定后的高度,mm;
—试验土样浸水压缩稳定后的高度,mm;
—试验土样的原始高度。