国道G310三门峡豫西黄土湿陷特性及其微观分析

赵鑫鑫, 姜彤, 赵金玓, 张俊然

(华北水利水电大学 地球科学与工程学院,河南 郑州 450046)

世界上约十分之一的陆地面积被黄土覆盖,我国黄土面积约有 64万km2,主要分布在西北部、华北平原及东北地区南部[1]。在我国西北地区、黄河中游一带,黄土广泛分布的特征较为典型[2]。

黄土的湿陷性是黄土地区独特的工程地质特性,即在天然低含水率下,其强度较高、压缩性较低,一旦浸水会发生强度突降和变形突增[3]。因此,黄土湿陷性引发的工程问题越来越多,主要病害问题是黄土地基湿陷引起的建筑物倾斜、裂缝产生、路基不均匀沉降以及渠道边坡破坏等。围绕黄土湿陷性工程问题,学者们进行了广泛的研究:李永乐[4]总结了豫西黄土工程基本特征和工程地质性质,建立了豫西黄土的地层层序;朱云江等[5]研究了豫西原状黄土抗剪强度的尺寸效应,研究结果表明,在相同垂直压力条件下,大型直剪试验得出的试样抗剪强度低于常规直剪试验得到的,并且这种差异随着垂直压力的增大逐渐变得显著;邵生俊等[6]揭示了黄土结构性参数与应变、含水率、固结应力之间的关系,提出了考虑结构性参数的应力-应变关系,计算所得的应力-应变关系与试验结果有较好的一致性,验证了原状黄土结构性参数描述的合理性和基于结构性参数应力-应变关系的合理性;苗天德等[7]基于黄土微结构突变失稳假说,提出了黄土湿陷变形的一个完整的本构关系;关亮等[8]的研究表明,对于黄土工程,增加路基的压实度可以较好地防止湿陷变形;王娇等[9]的研究表明,在同一净压缩应力下,压实黄土基质吸力越大,湿陷系数越大。……