古丽扎提·卡地尔

(新疆伊犁河流域开发建设管理局工程质量检测中心，新疆 伊犁 835000)



科技成果

阿克达拉湿陷性黄土影响因素分析

古丽扎提·卡地尔

(新疆伊犁河流域开发建设管理局工程质量检测中心，新疆 伊犁 835000)

阿克达拉水电站工程位于新疆伊犁河流域特克斯河中游河段，该电站采用明渠引水式开发，渠道部分处于黄土丘陵区。文章通过对阿克达拉水电站工程的湿陷性黄土试验研究，确定了该黄土层均呈现不同程度的湿陷性，论述了黄土的湿陷性机理及评价、影响黄土湿陷性的因素，在此基础上分析了黄土湿陷性的影响因素，并得出各影响因素与黄土湿陷性的关系，对工程建设有重要的意义。

阿克达拉工程；黄土湿陷性；含水量；可溶盐

1 概 述

阿克达拉水电站工程位于新疆伊犁河流域特克斯河中游河段，该电站采用明渠引水式开发，渠道部分处于黄土丘陵区。通过取不同深度原状土样，开展大量室内黄土湿陷性、液塑限、颗粒分析等一系列试验研究，确定了该黄土层均呈现不同程度的湿陷性，及分析了湿陷性的影响因素。对工程建设有较重要的意义。

2 湿陷性黄土的机理及评价

湿陷性黄土是一种非饱和的欠压密土，在天然密度下，其压缩性较低，强度较高，但是遇水浸湿时，在附加压力或在附加压力与土的自重压力作用下，引起的湿陷变形较大、土的强度显著降低的土质[1]。颜色以黄色和黄褐色为主，天然剖面上垂直节理发育，一般有肉眼可见的大孔隙，颗粒组成以粉粒为主，含量可达60%以上；富含碳酸钙盐类。湿陷是黄土别于其他类土的一个重要的特性，它受黄土微结构、物质成分、孔隙比、含水率、压应力等因素的影响，常用湿陷系数、湿陷起始压应力和湿陷起始含水率来反映黄土的湿陷变形特征。

黄土的湿陷性是根据湿陷性系数的大小做出评定的，我国现行国家标准《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025—2004规定，当δs<0.015时，一般判定为非湿陷性黄土；δs≥0.015时，一般判定为湿陷性黄土。δs<0.03时为弱湿陷性黄土，当δs=0.03～0.07时为中等湿陷性黄土，当δs>0.07时为强湿陷性黄土[2]。

3 黄土湿陷性影响因素

阿克达拉水电站工程共取细粒土层的原状样共70余组，均取自不同深度和不同位置。进行黄土、颗粒分析、干密度、含水率、液塑限、湿陷性等一系列试验，研究黄土的物理性质及力学指标与湿陷性质的关系，在工程上具有一定的实际意义。

3.1 黄土组成影响

阿克达拉水电站黄土颗粒分析结果见表1。黄土颜色呈黄色，原状土样上不规则的分散有虫孔、根洞、团块间孔隙等肉眼可见的孔隙。由表1可见黄土主要以粉粒为主，含量可达60%以上。粒径<0.005mm的黏粒含量在一定程度上决定着黄土的物理力学性质，特别是黄土的天然含水量、液限、塑限、塑性指数等物理性质。

表1 湿陷性黄土的颗粒组成

3.2 黄土稠度指标影响

稠度指标主要包含液限、塑限和塑性指标，它们反映了水对土的性状的影响。液限是决定黄土力学性质的一个重要指标。该电站土黄土的稠度指标结果见表2。根据表1和表2的试验结果，依据 DL/T5355-2006《水电水利工程土工试验规程》，可以定名土样为低液限黏土(CL )。根据试验结果可知，当液限在30%以上时，黄土的湿陷性较弱，主要是非自重湿陷。液限<30%时，则湿陷性一般较强烈。

表2 湿陷性黄土的稠度指标

3.3 黄土的孔隙比和干密度的影响

黄土的孔隙比和干密度是衡量黄土密实度的重要指标，与黄土的湿陷性有较明显的关系。一般情况下，干密度小，孔隙比大时，湿陷性强；干密度大，孔隙比小时，湿陷性较弱[3]。阿克达拉黄土的天然干密度为1.14～1.35 g/cm3，孔隙比为0.948～1.258。湿陷性黄土的干密度变化范围大主要是由于本身密实程度有差别外，主要和土的各类矿物成分的含量及含盐量有一定的关系。阿克达拉黄土湿陷性试验可得到黄土的孔隙比越大，湿陷系数也越大。我国现行国家标准《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025—2004规定，孔隙比为1 或以上为强湿陷性黄土， 孔隙比<0.85的黄土一般不具备湿陷性，由此可以初步确定阿克达拉水电站黄土具有湿陷性。

3.4 湿陷性黄土含水量和饱和度的影响

所取黄土的天然含水量在5.7%～12.9%之间变化，其大小与取样深度及其他参数无明显的变化关系。天然含水量都相对较低。所取湿陷性黄土的饱和度在60.2%～93.7%范围之间。随着饱和度的增加湿陷性减弱。

3.5 易溶盐和酸碱度的影响

易溶盐含量对黄土的湿陷性起到一定的影响作用，黄土中如存在大量的易溶盐，当黄土的含水量较小时，易溶盐处于微晶体状态，附着在颗粒表面，起着一定的胶结作用。这种胶结作用是黄土加固凝聚力的一部分，但是受水浸湿后，易溶盐溶解，这部分强度就丧失了，因而产生湿陷[4]。 通过对该水电站黄土进行了不同取样深度的易溶盐含量检测得到，易溶盐含量在0.8%～13.6%的范围之内。易溶盐含量变化较大，无明显分布规律。黄土的酸碱度pH值，一般酸性越高，黄土湿陷性越强[5]。阿克达拉水电站黄土的PH值为8.1～8.8。

3.6 黄土压缩性的影响

反应黄土湿陷性的主要指标有湿陷系数、自重湿陷系数和湿陷起始压力。阿克达拉水电站黄土湿陷性主要是通过单线法室内压缩试验测得湿陷系数、自重湿陷系数和湿陷起始压力。通过对不同深度的原状样检测分析得出，湿陷系数δs为0.012～0.189，湿陷起始压力为4～245kPa。 经分析所取试样中91%的试样为强湿陷性黄土，7%的试样为中等湿陷性黄土，其余为非湿陷性黄土。

4 结 语

通过一系列的试验可以初步确定阿克达拉水电站工程的黄土具有一定的湿陷性，黄土湿陷性的影响因素包括颗粒组成、干密度、 天然含水量、饱和度、孔隙比及易溶盐等。但是简单的分析物理性质及力学性质是不全面的，还需要开展微结构分析、矿物分析、现场静荷载试验及现场试坑浸水试验等分析。只有这样才能够因地制宜，制定相应的湿陷性地基处理的有效措施，以最大限度地防治湿陷性造成的工程危害，确保工程质量。

[1]葛忻声.区域性特殊土的地基处理技术[M].北京：中国水利水电出版社，2011：2.

[2]中华人民共和国建设部.GB50025—2004湿陷性黄土地区建筑规范[S].北京：中国建筑出版社，2004.

[3]冯志淼.湿陷性黄土地基[M].北京：科学出版社，2009：11.

[4]侯兆霞，刘中欣.特殊土地基[M].北京：中国建材工业出版社，2007：8.

[5]罗宇生，汪国烈．湿陷性黄土研究与工程[M]．北京：中国建筑工业出版社，2001：10．

文章编号：1007-7596(2016)08-0104-02

[收稿日期]2016-07-24

[作者简介]焦立国(1970-)，男，黑龙江桦南人，高级工程师，从事水利工程管理工作；王春雨(1966-)，男，黑龙江肇源人，研究员级待遇高级工程师，从事水利工程管理工作；杨光(1990-)，男，黑龙江肇东人，助理工程师，从事水利工程管理工作。

文章编号：1007-7596(2016)08-0003-05

[收稿日期]2016-07-12

[作者简介]郝永志(1986-),男,黑龙江穆棱人,硕士,工程师,从事水利水电工程勘测、规划设计等工作。

Analysis of Factors Affecting Akedala Collapsible Loess

Alizhati·Kadior

(Xinjiang Engineering Quality Inspection Center of Yili River Watershed Development,Construction and Management Bureau, Yili 835000, China)

Akedala hydropower station project is located in the middle reaches of Tekesi River in Yili River basin, adopting the open channel to diverse water, and the channel is located in the collapsibility area of loess. By studying the collapsible loess test of Akedala hydropower station engineering, this paper discussed the collapsibility mechanism of loess, the factors of evaluating and affecting the loess collapsibility, analyzed the factors affecting the loess collapsibility based on this, and obtained the relationship between each influence factor and loess collapsibility, having important meanings for the project construction.

Akedala project; collapsibility of loess; moisture; soluble salts

1007-7596(2016)08-0001-02

2016-06-24

古丽扎提·卡地尔(1983-)，女，新疆伊宁人，工程师。

TU444

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