湿陷性黄土：湿陷起始压力的判评

7.1.2　湿陷性黄土的判评

7.1.2.1　湿陷性黄土的判定

《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）规定:黄土的湿陷性，应按室内浸水（饱和）压缩试验在一定压力下测定的湿陷系数δ_s值判定。当不能取试样做室内湿陷性试验时，应采用现场静载荷试验确定湿陷性:在200kPa压力下，浸水静载荷试验的附加湿陷量与承压板宽度之比等于或大于0.023，应判定为湿陷性黄土。

按照室内浸水（饱和）压缩试验方法，将原状试样加压力至一定值P，待变形停止后，将试样浸水，测定在该压力下试样浸水（饱和）而产生的湿陷量，其与试样原始高度之比，就称为湿陷系数δ_s，即单位厚度的环刀试样，在一定压力下，下沉稳定后，试样浸水饱和所产生的附加下沉。按下式计算:

式中:h_p——保持天然湿度和结构的试样，加压至一定压力时，下沉稳定后的高度，mm；

h^′_p——上述加压稳定后的试样，在浸水作用下，下沉稳定后的高度，mm；

h₀——试样的原始高度，mm。

测定湿陷系数的压力P，用地基中黄土实际受到的压力是比较合理的，但在初勘阶段，建筑物的平面位置、基础尺寸和基础埋深等尚未确定，以实际压力评判黄土的湿陷性存在不少具体问题。因而《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）规定:测定湿陷系数δ_s的试验压力，应自基础底面算起（如基底标高不确定时自地面下1.5m算），10m内的土层该压力应用200kPa，10m以下至非湿陷性黄土层顶面，应用其上覆土的饱和自重压力（当大于300kPa时，仍应用300kPa）；当基底压力大于300kPa时，宜用实际压力；当压缩性较高的新近堆积黄土，基底下5m以内的土层宜用100～150kPa压力，5～10m和10m以下至非湿陷性黄土层顶面，应分别用200kPa和上覆土的饱和自重压力。

湿陷性黄土的判定:

当δ_s＜0.015时，为非湿陷性黄土；

当δ_s≥0.015时，为湿陷性黄土。

湿陷性黄土的湿陷程度，按湿陷系数δ_s值大小分为以下3种:

①当0.015≤δ_s≤0.03时，湿陷性轻微；

②当0.03＜δ_s≤0.07时，湿陷性中等；

③当δ_s＞0.07时，湿陷性强烈。

按室内浸水压缩试验测定不同深度的土试样在饱和自重压力下的自重湿陷系数δ_zs，即单位厚度的环刀试样，在上覆土的饱和自重压力下，下沉稳定后，试样浸水饱和所产生的附加下沉。自重湿陷系数δ_zs按下式计算:

式中:h_z——保持天然湿度和结构的试样，加压至该试样上覆土的饱和自重压力时，下沉稳定后的高度，mm；

h^′_z——上述加压稳定后的试样，在浸水作用下，下沉稳定后的高度，mm；h₀——试样的原始高度，mm。

按δ_zs值，把湿陷性黄土进一步划分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土:

当δ_zs＜0.015时，为非自重湿陷性黄土；

当δ_zs≥0.015时，为自重湿陷性黄土。

自重湿陷性黄土在没有外部压力，仅仅在本身自重压力作用下浸水会产生湿陷，而非自重湿陷性黄土，只有在外部压力达到一定值时浸水才会发生湿陷。所以，把使非自重湿陷性黄土开始发生湿陷所需的最低压力称为湿陷起始压力P_sh，或表达为湿陷性黄土浸水饱和，开始出现湿陷时的压力。该值是反映非自重湿陷性黄土特性的重要指标，并具有实用价值，对于建筑物的地基设计具有重要意义，通常由室内浸水压缩试验的P-δ_s曲线确定（图7-2），取δ_s＝0.015所对应的压力为湿陷起始压力P_sh。也可以按现场静载荷试验的P-S_s（压力与浸水下沉量）曲线，取其转折点所对应的压力作为湿陷起始压力P_sh。

7.1.2.2　场地湿陷类型判定

湿陷性黄土场地的湿陷类型，应按自重湿陷量的实测值Δ^′_zs或计算值Δ_zs判定，并符合下列规定:

（1）当自重湿陷量的实测值Δ^′

_zs或计算值Δzs小于或等于70mm时，应定为非自重湿陷性黄土场地；

（2）当自重湿陷量的实测值Δ^′(www.xing528.com)

_zs或计算值Δzs大于70mm时，应定为自重湿陷性黄土场地；

（3）当自重湿陷量的实测值和计算值出现矛盾时，应按自重湿陷量的实测值判定。

湿陷性黄土场地自重湿陷量计算值，按下式计算:

图7-2　P-δ_s曲线

式中:δ_zsi——第i层土的自重湿陷系数；

h_i——第i层土的厚度，mm；

β0——因地区土质而异的修正系数。在缺乏实测资料时，可按下列规定取值:对陇西地区可取1.5；对陇东-陕北-晋西地区可取1.2；对关中地区可取0.9；对其他地区可取0.5。

自重湿陷量的计算值Δ_zs，应自天然地面算起（当挖、填方的厚度和面积较大时，应自设计地面算起），至其下非湿陷性黄土层的顶面止，其中自重湿陷系数δ_zs＜0.015的土层不累计。

在工程实际中，由于整平场地，往往使挖、填方的厚度和面积较大，使其下部土层所承受的实际土自重压力与勘察时相差较大，因而使所判定的场地湿陷类型与实际情况不尽一致。所以，当挖、填方厚度和面积较大时，测定自重湿陷系数所用的上覆土的饱和自重压力和自重湿陷量计算值的累计，均应自设计地面算起，否则，计算与判别结果可能不符合实际情况。

按自重湿陷量计算值判定场地湿陷类型，室内试验测定湿陷系数比较简便，不受现场条件限制，且有利于查明各土层的自重湿陷系数沿深度的变化规律。据对大量计算和实测资料的分析，各地区的自重湿陷量计算值和实测值，由于不同地区存在土质差异，对计算的自重湿陷量乘以一个因地区土质而异的修正系数β0值，就使得同一场地的自重湿陷量计算值Δ_zs基本上接近自重湿陷量实测值Δ^′_zs。

7.1.2.3　地基湿陷等级判定

湿陷性黄土地基的湿陷等级，应根据湿陷量的计算值Δ_s和自重湿陷量的计算值Δzs等因素，按表7-2判定。

表7-2　湿陷性黄土地基的湿陷等级

＊注:当湿陷量的计算值Δ_s＞600mm、自重湿陷量的计算值Δ_zs＞300mm时，可判为Ⅲ级，其他情况可判为Ⅱ级。

湿陷性黄土地基受水浸湿饱和，其湿陷量的计算值Δ_s，应按下式计算:

式中:δ_si——第i层土的湿陷系数；

h_i——第i层土的厚度，mm；

β——考虑地基土的受水浸湿可能性和侧向挤出等因素的修正系数。在缺乏实测资料

时，按下列规定取值:基底下0～5m深度内β取1.5；基底下5～10m内β取1.0；基底下

10m以下至非湿陷性黄土层顶面，在自重湿陷性黄土场地，β可取工程所在地区的β0值。

湿陷量的计算值Δ_s的计算深度，应自基础底面（如基底标高不确定时，自地面下1.5m）算起；在非自重湿陷性黄土场地，累计至基底下10m（或地基压缩层）深度止；在自重湿陷性黄土场地，累计至非湿陷性黄土层顶面止。其中湿陷系数δ_s（10m以下为δ_zs）小于0.015的土层不累计。