统计方法在确定黄土湿陷起始压力中的应用

为探讨黄土湿陷起始压力的影响因素,进一步通过各影响因素计算黄土湿陷起始压力,与试验起始压力进行对比分析,以更准确的确定起始压力的数值。本文基于因子分析、主成分分析及线性回归方法,对天然密度、含水率、孔隙比、液限、塑限等5项黄土的物理性质指标与黄土湿陷性指标湿陷起始压力进行统计分析。分析表明,各参数与黄土湿陷起始压力之间,天然密度相关性最大,相关系数为0.55,中度相关; 含水率、孔隙比及液限低度相关,相关系数为0.3～0.5; 塑限不具相关性,相关系数小于0.3; 在与黄土湿陷起始压力相关的各参数之间,天然密度与孔隙比高度相关,相关系数为-0.92,天然密度与含水率,含水率与液限低度相关,相关系数为0.3～0.5。存在一定的信息重叠。分析结果表明,湿陷起始压力为多因素综合作用结果,对各物理力学参数的综合统计可在确定黄土湿陷起始压力过程中提供一定参考。     

深厚黄土地基浸水湿陷变形及竖向土压力作用分析

黄土地基浸水后的湿陷变形对黄土地区的工程建设具有重大影响,但以往研究对深厚黄土地基土浸水过程的湿陷特性及其土压力变化规律研究不够充分。以中兰铁路兰州新区南站某场地为例,开展现场浸水试验,对深厚湿陷性黄土场地的地表位移及地基深层湿陷变形进行监测,同时埋设土压力盒,对浸水湿陷过程中地基土的竖向土压力的变化规律进行分析。研究结果表明：（1）该深厚黄土场地最大湿陷下沉量在150 cm左右,浸水范围10 m以外的地表基本不发生湿陷下沉;（2）根据深层沉降测试结果可知,0~15 m深度范围内该黄土地基为强湿陷土层,湿陷量达到120 cm左右,占整个场地湿陷量的80%以上,24 m深度以下地基土不发生湿陷,为非自重湿陷土层;（3）根据土压力监测分析,15 m深度以上的地基土浸水后土体结构完全溃散,测试得到的土压力即为上覆土体的自重压力,15 m深度以下的土体浸水后虽产生一定的湿陷下沉,但土体结构未发生完全破坏,对上覆自重荷载仍具有一定的支撑作用。研究结论可为中兰铁路后期工程及兰州新区的建设提供一定的技术参考。     

黄土湿陷变形量计算方法的改进

论述了黄土湿陷变形特性,对工程中惯用的黄土地基湿陷变形量计算方法提出了改进,使其更符合工程实际.     

关于黄土湿陷性评价和剩余湿陷量的新认识

在总结诸多大型浸水现场试验成果的基础上,提出了一些关于湿陷性评价方法和剩余湿陷量合理控制等问题的新认识,目的是为了修正自重湿陷性黄土场地的自重湿陷量计算值与其实测值之间的差异,并减小地基处理深度。在获取自重湿陷量的计算值时,引进了一个深度修正系数?,使自重湿陷量和湿陷量的计算值接近实测值,这在一定程度上降低了较深部位黄土的剩余湿陷量。在获取湿陷量计算值时,提出了扩大湿陷系数阈值(0.015)的方案,并与深度修正系数?联合使用,达到了扩大湿陷量的计算值和降低较深土层的剩余湿陷量的目的。提出了大厚度自重湿陷性黄土场地的湿陷临界深度的概念,通过若干资料将其初步确定为20²5 m之间,结合深度修正系数和扩大湿陷系数阈值方法,使用湿陷临界深度概念,可以更为有效地降低较深土层的剩余湿陷量。新的研究思路可为自重湿陷性黄土场地的类似工程和黄土规范的修订提供一定的参考。     

大厚度自重湿陷性黄土湿陷变形特性水分入渗规律及地基处理方法研究

为研究大厚度自重湿陷性黄土的湿陷变形特性、水分入渗规律以及地基处理合理方法等问题,选择典型大厚度自重湿陷性黄土场地,进行了布置沉降观测点和埋设水分计的浸水试验以及挤密桩、DDC（孔内深层强夯）桩地基处理试验。试验结果表明,在水分入渗过程中,深度22.5～25.0 m以上土体易发生湿陷,该深度以下土体则含水率增加缓慢,达不到湿陷起始含水率,不易发生湿陷,因此该深度考虑可作为现场湿陷性评价的临界深度,也可作为大厚度湿陷性黄土地区进行地基处理时可参考的地基处理下限深度。DDC桩间距为1.0～1.4 m时,无论从挤密系数还是湿陷系数都能满足规范要求;挤密桩15 m试验区域沉降量较小,但其剩余湿陷量任未满足要求,这也佐证了关于22.5～25.0 m深度难于发生湿陷的结论。试验成果可作为今后大厚度自重湿陷性黄土地区工程建设以及黄土规范进一步修订的参考。     

辽西黄土湿陷变形特性及湿陷后微观结构变化

初始含水率对黄土湿陷性具有重要的影响。利用人工制备不同含水率的试样对辽西黄土的湿陷变形特性进行了试验研究,并采用SEM技术测试了黄土湿陷前后的微观结构变化,采用微结构定量化分析方法和分形几何方法分析了黄土试样微观孔隙的变化特征。结果表明：1)初始含水率对辽西黄土的湿陷变形具有显著的影响,随着试样初始含水率的增大,同一压力下的湿陷变形量越来越小;2)不同初始含水率试样的压力-变形关系曲线可以统一用双曲线形式表达;3)湿陷后黄土试样的结构变得较为致密,孔隙总数显著增加,而孔隙面积减小。湿陷过程主要是小孔隙数量增加、孔隙形状分维数减小、孔隙复杂程度显著增加的过程。     

引黄入晋工程大梁水库坝基黄土湿陷变形特征及对工程的影响

引黄入晋工程大梁水库坝基存在大面积厚层上更新统（Q3）黄土。通过大量试验数据统计,湿陷起始压力、湿陷系数峰值的研究,以及不同埋深黄土微观结构的扫描电子显微镜研究,证实黄土的湿陷主要受架空孔隙的控制,随着土层埋深的加大,黄土结构逐渐由架空结构向局部架空或架空镶嵌型结构转变,因而湿陷性也逐渐减弱,为坝基黄土工程处理措施提供了依据。     

粉煤灰湿陷变形的三轴试验和计算

采用双压力室三轴仪对粉煤灰试样进行了单线法湿陷试验,研究了在静水压力作用以及在不同应力状态和应力水平下粉煤灰湿陷变形的规律,得出了粉煤灰湿陷变形的经验计算公式.提出了计算粉煤灰地基湿陷变形的"全应变曲线"增量有限元法.基于本文的试验结果,对一个粉煤灰地基的湿陷变形进行了有限元计算.     

郑西高速铁路豫西段黄土现场浸水自重湿陷特征研究

通过现场浸水试验,研究了郑西高速铁路豫西段典型黄土场地浸水后的自重湿陷特征,分析了湿陷土层深度随浸水时间的演化规律,判定了浸水水平向影响范围。研究表明：浸水边界对沉降的影响十分明显,浸水后的湿陷速率呈现出慢-快-慢直至稳定的特点,在浸水10 d后已完成总沉降量的60%,浸水30 d时完成总沉降量的约90%;该场地实测因地区土质而异的修正系数 为1.30,大于规范推荐的0.9,说明该地区黄土的湿陷程度比以往认识地更为强烈;该场地自重湿陷土层下限深度室内试验值是19 m,而现场实测值是16 m,前者是后者的1.2倍。通过综合判定,该场地浸水后的湿陷变形范围为距试坑边缘20 m,与试坑的直径相当,建议在郑西高速铁路沿线此类黄土场地,线路两侧20 m范围内不得积水。该研究成果已在郑西高速铁路建设中得到应用,也可为该地区类似工程提供参考。     

考虑渗流和变形耦合的黄土湿陷数值计算

以甘肃陇西地区自重湿陷性黄土作为研究对象,建立了渗流和变形耦合的黄土湿陷变形模型,然后利用Galerkin有限元法对基本方程进行空间离散,在时间域内用差分方法离散,并用Fortran语言编程计算。结合具体的试验条件计算得知：渗流计算结果与实际较为吻合;计算湿陷变形量比实测的大,并且土体非饱和程度越大,差异越大。因此,建议在建立湿陷变形本构关系时考虑时间因素。     

大面积地面沉降研究现状

总结世界各国一些城市由于地下水过量开采而产生地面沉降的情况及其引起的危害；回顾已有的一些地面沉降预测的理论与方法和控制地面沉降的有关措施，对正在发展中的大小城市有计划地开采地下水资源，预测防治地面沉降有一定的参考价值。     

渗透变形引起的西安地面沉降地裂缝研究初探

西安地区地裂缝成因有构造说、地下水过量开采说和综合说。通过关中城市群地质环境监测网建设,对西安鱼化寨地面沉降和地裂缝的最新调查发现,自备井附近管涌流砂现象普遍,是引起地面沉降地裂缝主要原因。认为超大的水力坡度产生的渗透力引起渗透变形,渗透变形造成潜蚀涌砂,进一步使部分含水层骨架压密变形,部分疏干形成复合层,弱透水层释水变薄压密,成为引起地面沉降和地裂缝的主要因素,并系统总结渗透变形引起的地面沉降地裂缝发展模式。研究成果为西安地区地面沉降地裂缝的发育机理提供了新思路,进一步明确了地面沉降地裂缝的防控方向。     

江苏沭阳主城区地面沉降初步探讨

对本区地层结构及深层地下水开采现状的研究表明,土层应力效应特征是发生地面沉降的内因,超量无序开采深层地下水是其外因.鉴于目前实测数据缺乏,运用太沙基有效应力理论和一维固结理论,估算地面沉降量.发现最终地面沉降总量为534 mm.截至2010年研究区实际沉降量132.7 mm,沉降速度缓慢.最后,提出当前的控制对策以及进一步研究的方法与建议.     

安徽省阜阳市刘庄煤矿地面塌陷稳定性评价

刘庄煤矿位于安徽省阜阳市颍上县北部,是国投新集能源股份有限公司在阜阳新建的特大型现代化矿井,设计生产能力为800×104 t/a,于2003年初开工建设,已于2006年10月16日建成试生产,因为煤矿开采引发了强烈的采空塌陷地质灾害,严重破坏了地质环境,制约了当地社会经济的持续发展。通过对刘庄煤矿地面塌陷发育特征的发育研究,评价刘庄煤矿地面塌陷的稳定性并进行稳定性分区,进而评价建设用地适宜性,对合理规划、探索创新对塌陷区的治理方法、发掘塌陷区的土地资源、加快塌陷区的综合治理,具有重大意义。     

上海浦东地面沉降分析中土层变形面沉降参数分析

第四系厚度大的地区，在抽取地下水所引起的地面沉降分析中正确地确定粘性土层的压缩系数、回弹系数及砂土层的变形模量是准确预测地面沉降量的重要参数，但由于土层取样条件、试验方法、试验设备及地层岩性岩相多变等因素的限制，往往不能给出综合反映各层特征及环境条件的变形参数。为解决这种试验手段的不足，在对上海浦东地区地面沉降变形参数的分析中采用沉降标实测值与实测水位，利用所给动水位条件下沉降变形的分析技术，采用反分析以确定土层的变形参数。     

淮北市采煤塌陷区土地综合开发研究

淮北市是人口密集的平原地区,人地矛盾很突出,而采煤区的塌陷加剧了这种矛盾.对于塌陷区复垦是解决问题的方法,但是由于复垦的比例是有限的,随着塌陷的持续发展,这种人地矛盾还是会逐渐加深.因此对于采矿塌陷区一方面要积极复垦,并不断提高复垦的比例,本文结合淮北市的实际情况对几种复垦模式进行了分析,为提高复垦比例和效益进一步的开发利用提供依据,并指出对塌陷地的预测和提前复垦的重要性;另一方面要对于采矿塌陷区进行综合开发,把复垦工作与农民的安置和发展结合起来,与区域的经济发展和城市化结合起来,这样既可以使失地农民有稳定的生活,社会安定,又促进了区域的经济发展和城市化的进程,使矿区实现可持续发展.文章提出了几种综合开发的方法,可供政府规划和决策参考.     

德州市地面沉降成因及防治对策浅析

通过对德州市地面沉降现状及成因综合分析,得出德州市地面沉降的主要原因是长期超采深层地下水,造成承压水位降低,含水层本身及其上、下相对隔水层中孔隙水压力减小,地层压缩导致地面发生沉降;构造因素、工程地质因素是地面沉降的次要原因。德州市已经制定规划,控制深层地下水的开采,还应利用封停的深水井进行深层地下水人工回灌工作,才能控制地面沉降的进一步发展。     

吴江市地面沉降与开采地下水关系的研究

通过对吴江市地面沉降与开采地下水关系的研究，证实地面沉降在时空分布上与地下水开采量基本一致，地面沉降速率与地下水位呈明显的相关性，地下水累计开采量与地面累计沉降量有较好的相关性，运用太沙基的有效应力原理及一维团结理论，对地面沉降极限量进行估量，提出控制地面沉降的措施。