黄土地质勘察分析
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摘 要:在我国黄土全国均有分布,而且北方比较多,因此黄土地质的物理力学研究和地质勘察早已引起了人们的关注,我国对于黄土特征的认识在世界上都处于领先地位。随着黄土地质勘察的不断深入,我国在1990年颁布了《湿陷性黄土地区建筑规范》这一章程,相对于之前章程有了进一步的补充和更正,更符合我国现代发展的要求,我国大部分黄土地质地区的勘察工作都有了很大的进展。本文主要分析了黄土地区勘察工作中的问题和解决策略,希望对一些黄土地质勘察工作者有一定的参考价值。
关键词:黄土;地质;勘察;分析
1 前言
黄土的地质松软,再加上多分布于我国北方暴雨集中地区,因此很容易造成水土流失加剧等问题,沟壑地貌和阶地地貌也很容易形成,因此我国在进行黄土地质勘察研究时要付出更多的努力,在改造过程中也要付出很大的代价。黄土地区岸坎处成为了重点研究地区,要注意禁止在岸坎处取土,结合当地地貌特征开展改良工作,勘探点也要与岸坎边有一定的距离,否则很容易造成更大的损失。
2 黄土的透气性与气相运动
黄土的含水量在很大程度上会影响包气带黄土边坡,从而诱发一系列的地质问题,同时也形成了当地独特的地貌特征,铁路路基以及周边的基础工程也很容易受到含水量的影响,这就需要黄土的透气性和气相运动的相互作用来稳定地质变化。
2.1 黄土的透气性与气相运动研究必要性
非饱和岩土的状态和性质存在着很大的变动,在这种地区开展工作存在着很多的工程问题,同时人类活动区域也在不断地延伸扩展,因此,对于这些地区的开发和研究已经成为很多人密切关注的问题,对于这种地区的功能要求也在日益提高。在开展工作时通常因为自然和人为因素的影响,而导致黄土地质的含水状态发生改变,从而引发膨胀、分解、软化等一系列问题,但是这些问题归根结底还是跟地质条件有关,且由于很多地区都有自己独特的特征,因此必须要深入分析地质和气候的变化从而开展工程。水和气两种相态非常容易发生变化,很多时候是人类所控制不住的。地下水位以下岩土通常处于饱和状态,气相通常也会处于排出状态,因此,地下的含水率和气相很少发生变化,但是处于非饱和状态下的包气带却不尽然,很容易受到孔隙被液相水的影响,因此存在不稳定性,此时必须要注重对于黄土透气性与气相运动的研究。
2.2 黃土透气性与气相运动研究结论
在土的外力作用下,土的透气性和气相运动会存在很多问题。包气带液水分和气相水分相辅相成,两者紧密联系并且可你在一定条件下相互转化,通常是以固态和液态两种形式。包气带气相影响因素有很多,最主要的是土的透气性和气相水分。土的含水率通常是下渗运动和气相运动共同作用下形成的,最终可以达到一个动态平衡的结果。影响黄土的物理力学特征是包气带的气相特征,与其他条件的相互作用下形成了黄土地质独特的地貌特征。
3 黄土地质环境下路基设计方案
随着社会经济的不断发展,我国的铁路建设也得到了突飞猛进的进步,整体开始像西部延伸,同时,在推进过程中遇到的黄土地质会比较多,严重影响了铁路延伸的进程。因此,我国开始十分注重对黄土地质的研究工作,具有针对性的开展铁路建设工作,坚持高标准、经济实惠、合理性、针对性原则积极开展铁路修建工作。
3.1 黄土软基的处理设计要求
黄土软基地区相对于其他地区在开展工程时会存在很多问题,此时就需要综合体考虑当地的地质条件,遵循因地制宜的原则设计方案。在方案设计之前,要及时收集当地体质环境和气象有关的资料,通过实地勘察获得物理力学指标,以此为依据开展工作。同时,在选择方案时要注意因地制宜,遵循先简后繁,就近取材的原则减少开支。最重要的是要注重方案的动态性,施工过程中会遇到很多问题,方案要根据新问题及时调整,不断进行修改和优化,只有这样才能使工程顺利运行下去,进而提高工程施工效率。
3.2 黄土地区处理软基的设计方案要求
处理黄土软基最主要、最有效的方法是高压式喷注,在开展工作时要注重泥浆的厚度、维持时间长度、本身厚度。对于相对硬层要选择合理的置换率,及时更正方案。如果黄土软基层厚度较深时,要注重考虑桩身的强度并及时更换分布方式,随机应变,如果桩身本身强度过大,很容易导致下卧层由于不堪重负而引起沉降,存在很大的危险性,工程也很容易功亏一篑。最后,针对饱和粘性土层,喷射桩直径应该在零点六米到一点二米之间,同时考虑硬土层和砂土层的纵向变化,必须通过重复喷射来确保其完整性。
4 湿陷性黄土地区的地质勘查工作处理要点
在我国很多地区都存在湿陷性黄土地质,黄土的微结构、矿物质含量、可溶盐等因素都可以导致湿陷性黄土的形成,同时由于地理环境和气候环境等因素的影响,每个地区的湿陷性也会存在很多的差异。因此,在进行黄土地质勘验工作时更要细微、认真,结合当地实际情况实施改良方案,因地制宜地确保黄土地质的稳定性,减少灾害的发生。湿陷性黄土特征包括湿陷性黄土地质和非湿陷性黄土地质两种,在进行黄土地质勘察工作时,我们可以通过研究前者总结规律,利用普遍性和特殊性原理开展治理工作。
4.1 湿陷性黄土地区考察工作要点分析
开展勘察工作时首先要注意先判定黄土土层的形成原因。黄土可以根据其形成原因分成原生黄土和次生黄土。次生黄土是由于长期物质沉积作用和流水冲刷引起的,强度相对于原生黄土更低,因此原生黄土和次生黄土的共同作用下黄土土层的湿陷性大小会有很大的不同,在进行勘察时要更加具有针对性。其次,要注意对于黄土的取样和实验,切忌扰动土样,保证土质勘察参数的正确性。另外,要注意分析地基厚度。地理厚度的分析分为两种情况,自重型湿陷性黄土和非自重型湿陷性黄土,一定要注重区分,针对两种地质研究出两种勘察方案,确保方案的合理有效性。
4.2 湿陷性黄土地区勘察工作常用方法
由上文可知湿陷性黄土地区存在很多分类,因此在进行实际勘察工作时要注重具有针对性,并合理选择施工方法:其一,换填垫层法,将建筑物地基以下的湿陷性黄土层部分全部换成素土或者灰土,之后压实。这种方法适用于一米到三米厚的湿陷性黄土地质基层。其二,重锤夯实法,用两吨到三吨重的重锤通过自由落体运动重复夯实黄土土层,从而加固土基。重锤夯实法可以有效提高黄土的密度,降低透水性。这种方法适用于处理饱和度小于百分之六十的湿陷性黄土地基。其三是灰土垫层法,这种方法价格更为便宜且效果也相对较好,以用于处理浅层地基,但也存在着工艺水平有限的问题,很多时候现场效果并没有充分表现出来。
5 小结
综上所述,我国黄土地质多分布于我国北方一些暴雨较为集中的地区,因此勘探工作通常存在一定的危险性,同时,在黄土地质地区开展铁路修建工作会存在很多问题,必须要时刻关注。黄土存在着很大的透气性,因此气相运动也会与其他地区有所不同,很多问题都要具体问题具体分析,将黄土地质作为特殊典型案例进行勘察分析,积极解决问题,不逃避问题,从而为我国黄土地区工程建设的开展奠定良好的基础。
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