西部石油管道工程黄土区段黄土浸水湿陷试验研究

西部石油管道工程皋兰－宝鸡段输油管线几乎跨越了大半个黄土高原，这里黄土厚强，强烈的湿陷对于将来的输油管道及其附属建筑物会有巨大影响，因黄土湿陷性具有重要意义。该项研究收集了黄土高原20个地点所作的验，总结了湿陷的规律。此外，把试验场地扩大到前人没有试验过的三级区段内，这种地区是超长管道不可避免要经过的地区，而且是已发展为的土地。试验结果证明，灌溉过的土地上仍然有湿陷性，试验过程中停或减缓，重新注水则湿陷继续进行，从而在野外条件下证明了湿陷发生 2100433B

中文名称

黄土湿陷试验

英文名称

collapsibility test of loess

定　　义

遵循技术程序，测定黄土浸水时变形和压力的关系，计算湿陷系数，溶滤变形系数，自重湿陷系数等黄土压缩性指标的技术操作。

应用学科

水利科技（一级学科），岩石力学、土力学、岩土工程（二级学科），土力学（水利）（三级学科）

引起湿陷的原因是因为黄土以粉粒和亲水弱的矿物为主，具有大孔结构，天然含水量小，具有粘粒的强结合水连结和盐分的胶结连结，在干燥时可以承担一定荷重而变形不大，但浸湿后，土粒连结显著减弱，引起土结构破坏产生湿陷变形。从成因上可分为自然和人为诱发的，它们造成的经济损失也相当严重，同时人为诱发的湿陷有逐渐增多的趋势。

造成黄土湿陷原因主要有三种：

①黄土的力学性质从内部改变了黄土在浸水及外部荷载因素下，使剪应力超过抗剪强度，从而发生湿陷。

②黄土内部受浸水湿化作用下，使土壤自身摩擦力降低，外部扰动作用诱发湿陷。

③黄土内部结构发生崩解，使黄土颗粒间胶结强度弱化，颗粒间相对迁移，并伴随小颗粒进入大间隙。同时由于颗粒间胶结被水溶解，在外部扰动作用下强度已不堪平衡，造成土质结构损坏。

划分的具体方法是按规定的压力（一般约为2×10^5帕）求出湿陷系数，根据基底下各土层累计的总湿陷量（Δs）和计算自重湿陷量（Δzs）的大小等因素对湿陷性黄土地基进行划分的等级 。

湿陷性黄土的评价指标 δs被地质学作为湿陷系数符号，代表着以δs为单位的厚度土层由于浸水在规定压力作用下产生的湿陷数值，定量标识了土样代表的湿陷等级系数。地质上对黄土湿陷等级系数已有明确的划分。判断土质是否具备湿陷性为，δs0.07为强烈湿陷。判断湿陷性黄土场地的湿陷类型为，自重湿陷量的实测值≤70mm为非自重湿陷性黄土场地；自重湿陷量的实测值>70mm为自重湿陷性黄土场地。判定湿陷性黄土湿陷等级系数可按照《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004)的规定进行黄土湿陷等级系数判定。（表1）因此，在黄土地区修建工程应优先考虑选用非湿陷黄土地基，假如建筑工程已规划在了湿陷性黄土上，应尽量选用非自重湿陷性黄土地基。因为这种地基与自重湿陷性黄土地基相比，要求较低。2100433B