影响黄土湿陷性评价结果的因素探讨

孙 丽

(山西省勘察设计研究院，山西 太原 030013)



影响黄土湿陷性评价结果的因素探讨

孙 丽

(山西省勘察设计研究院，山西 太原 030013)

结合实践经验，分析了取土方式及土样质量等级对黄土室内湿陷性试验的影响，并从试验方法、试样制备、仪器设备等方面，探讨了影响黄土湿陷性评价结果的主要因素，为类似问题研究提供参考。

湿陷性黄土，试验方法，土样，工程勘察

0 引言

在湿陷性黄土场地上进行建设，要结合黄土湿陷性特点和建筑物要求进行地基处理，防止地基湿陷对建筑物产生危害，黄土湿陷性评价结果直接影响地基处理措施的选择与工程造价。由于受多种因素影响，致使同一场地不同勘察阶段、同一场地不同勘察单位之间湿陷性评价结论存在明显甚至根本性的差异，给工程建设造成了不必要的浪费或留下安全隐患，有的直接导致工程事故的发生。本文结合多年工程实践中的体会，对黄土湿陷性评价有影响的因素进行分析探讨，望对客观评价黄土湿陷性起到指导作用。

1 试验方法对湿陷性评价结果的影响

测定黄土湿陷性的试验包括室内压缩试验和现场试坑浸水试验。室内压缩试验为通过钻孔或探井采取土样，试验室在一定压力条件下通过测定浸水前后的变形计算湿陷系数，进而按有关规范规定对黄土湿陷性进行评价；现场试坑浸水试验为在现场开挖试坑进行浸水，现场测定土体在上覆压力下湿陷沉降量，从而对场地湿陷性进行评价。为测定不同层位黄土的湿陷量，通常在试坑底，由中心对称设置深(浅)标点。室内试验由于简单，易操作，在工程实践中应用较广。但由于受多种因素影响，运用室内试验判定黄土湿陷性还存在一定的局限性，如试验用样从原地基中取出后，不再受上覆压力束缚，土样所受应力状态改变，一定程度上造成湿陷系数偏大等。室内试验施加的压力为上覆土层的饱和自重压力，实际现场条件下由于受黄土特殊结构及古土壤层的影响，作用压力并不等于上覆土层的自重压力。现场浸水试验原理清晰，影响因素能一并考虑，试验结果客观真实，但由于人、财、物的投入都较大，受场地及周边环境、水源、电力、工期等制约因素也较多，实际操作很困难。为客观评价场地湿陷性，工程勘察时对新建地区的甲类建筑和乙类中的重要建筑应进行现场试坑浸水试验，对一般建筑场地，可以室内试验为主，但应逐步建立室内试验与现场试验成果间的关系，对室内试验成果进行修正。

2 取土方式及土样质量等级对黄土室内湿陷性试验的影响

目前，土样采用方式主要为钻孔取样和探井取样。钻孔样受钻探、取样、运输等一系列不可避免的人为因素影响，造成钻孔取样质量等级较低，土样质量等级一般仅可达Ⅱ级，导致试验土样的孔隙比、压缩性指标偏小，对黄土湿陷特性造成误判。探井成孔口径较大，土样为人工从探井壁用刀削取，取土过程影响因素少，土样质量等级保证程度高，一般可达Ⅰ级。为最大程度降低土样质量对黄土湿陷性的影响，山西省工程建设地方标准DB J04/T 312—2015湿陷性黄土场地勘察及地基处理规范规定，采用钻孔取样必须以“有足够数量的探井”为前提，进行湿陷性试验的土样必须为Ⅰ级土样。土样质量等级的鉴定，可采用目测检查、微观检测、e—lgp曲线法。目测检查：在开土之后，应对拟进行湿陷性试验的土样全面鉴别，土样表面不能有裂纹、破裂面等，不合格的土样不能进行湿陷性试验；另外，也可选择代表性土样进行高压固结试验，通过计算土样扰动指数对土样质量等级进行鉴定，只有Ⅰ级土样才可进行湿陷性试验。

3 试验方法及过程对湿陷性的影响

3.1 测定黄土湿陷性的试验方法

室内测定黄土湿陷性有两种方法：单线法和双线法。单线法试验需要不少于5个环刀试样，在天然湿度下分级加荷，按要求加至不同的压力,下沉稳定后浸水饱和至附加下沉稳定，试验终止；双线法试验要求取2个环刀试样，一个在天然湿度下分级加荷,加至要求压力下沉稳定后浸水，附加下沉稳定后终止试验；另一个试样在天然湿度下加第一级荷载,下沉稳定后浸水至下沉稳定，在饱和状态下分级加荷至最终压力，下沉稳定后试验终止。单线法和双线法两种试验方法由于浸水和加荷程序不同，试验结果常存在一定的差异。多试验过程分析，单线法更符合实际，但由于要求同一位置需5个满足均匀性要求的环刀试样，实际工作中操作起来有一定困难，工程实践中应用相对较少；双线法试验由于所需试样少，对土样均匀性控制较为容易，方法简便、工作量小，在工程实践应用较广。

为做到工程中既方便应用，又能一定程度上消除试验方法对试验结果的影响，要对不同试验方法间的结果进行分析总结，逐步建立两种方法试验结果间的关系，利用单线法试验成果对双线法成果进行修正。工程实践中为客观评价场地土的湿陷性，对重要建筑物应有一定数量的土样进行单线法试验，以便对两种方法测得的成果进行对比。

3.2 试验过程对黄土湿陷性的影响

1)试样制备。土样制备过程中，要注意土在原始地层中的方向，否则直接影响结果。黄土由于其大孔性、不均匀性，如有可能应尽可能多制备几个试样，挑选出密度差值较为接近的一组试样进行试验。在制样过程中，应严格按操作规范进行，如：环刀内壁涂抹凡士林，所切试样应略大于环刀直径，边切边压。在环刀下压时，用力要垂直均匀，以便试样与环刀密合等。总之每一步都必须严格细致，否则，所制试样就难以达到满意的效果，其密度平行差值就难控制。

2)仪器设备的影响。在黄土试验以前，应调试校正仪器，以消除仪器所带来的系统误差，不能呆板地执行一年调校一次的仪器校正周期；开展同一人员不同仪器之间比对试验，减少仪器设备对黄土湿陷的影响。

3)试验人员技术能力的影响。在试验过程中，通常会发现同一批土样、使用同样的仪器，试验结果出现明显的差异，为最大程度降低试验人员对试验结果的影响，试验室应从以下方面加强控制：加强人员技术培训，提高试验操作水平，严格考核程序，统一考核标准，不合格人员不得上岗；开展试验室内部人员间比对，及时发现不同人员之间的试验误差，对可能造成试验误差的各环节进行追踪并进行深入分析。如误差造成试验结果间存在根本性差异，应重新比对并加大比对量，直到试验结果在可控范围内为止；加强试验室间的比对，对试验室内部比对进行补充，提升试验能力，使试验结果间差异控制在公认的允许误差范围内。

4)加强质量控制，及时发现试验中存在的问题。加强对湿陷性试验结果分析，分析湿陷性指标与其他试验指标间的相关性，建立黄土湿陷性指标与其他物理力学性质指标间的关系，通过试验指标间的相关性检查湿陷性试验结果的正确性；另外，逐步统计建立黄土湿陷性地区经验，指导试验工作的开展。如有异常，要对留存样品进行重复检验，做到有异常的数据不出试验室。

4 结语

1)黄土湿陷性试验影响因素较多，为客观评价场地湿陷性，建议优先通过现场试验进行评价；2)室内试验简单，易操作，但应尽最大可能降低取土、试验过程中诸多因素的影响。试验用土样优先通过探井采取，优先选择单线法进行试验，严格控制试验程序，规范操作，加大仪器校准和人员对比力度，消除试验误差，提高试验成果质量。

[1] 王军海.黄土自重湿陷性室内外试验结果差异性分析[J].工程勘察，2014(sup):11-13.

[2] 张利生.关于用室内试验测定黄土湿陷性方法的探讨[J].勘察科学技术，2000(6):25-27.

[3] 王 佳.黄土湿陷性试验研究[J].建筑科学与工程学报,2006(3):33-34.

[4] 刘 宇.黄土湿陷性试验中两个问题探讨[J].河南理工大学学报，1999(3):15-16.

Discussion on the factors influencing the evaluation results of loess collapse

Sun Li

(ShanxiInvestigationResearchandDesignInstitute,Taiyuan030013,China)

Combining with the practical experience, the paper analyzes the influence of the soil removing approach and soil sample quality grading on loess indoor collapsible tests, and explores the factors which affect the judgment results of the loess collapsibility from the test methods, sample preparation, and equipment, so as to provide some reference for similar problems.

collapsible loess, test method, soil sample, engineering survey

1009-6825(2016)32-0098-02

2016-09-07

孙 丽(1972- )，女，工程师

TU445

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