濕陷性黃土筑壩關鍵物理力學參數研究

李潤芝 李岳東

濕陷性黃土是一種以粉土顆粒為主，富含碳酸鹽，具有大孔隙，黃色疏松的第四紀堆積物。其最大特點是受水浸濕后，在土的自重壓力或自重壓力和附加壓力共同作用下，土體結構迅速破壞，產生大量而急劇的沉陷，使建筑物大幅度沉降、開裂、傾斜，嚴重危害建筑物安全。特別是大厚度濕陷性黃土，由于濕陷性土層厚度大，濕陷強烈，對建設工程帶來更大的危害[1]。

目前，國內外利用濕陷性黃土修建的大壩較少，大部分均是在濕陷性黃土基礎上修建的其他壩型，或以非濕陷性黃土作為心墻料修建的壩，如山西大梁水庫，壩型為黃土心墻砂礫石壩，心墻黃土料無濕陷性[2]。少部分以濕陷性黃土修建的大壩均為中低壩，如山西呂梁的橫泉水庫為黃土均質壩，壩高36.7 m，筑壩黃土具有濕陷性，工程施工采用強夯處理消除黃土濕陷性[3]。因濕陷性黃土強度低，孔隙大，不易碾壓密實，壩體沉降較大，故國內外目前尚無百米級黃土壩。

本文結合甘肅某百米黃土壩工程，結合室內土工試驗對筑壩土料的物理力學特性進行分析研究，確定其各物理力學參數尤其是土料濕陷性、含水量及干密度之間的關系和變化規律，研究消除黃土濕陷性的方法并使黃土料達到筑壩材料要求的具體措施。

1 工程概況

甘肅某工程庫壩區位于黃土中山丘陵區，溝谷呈寬“V”字形，庫區兩岸多為黃土覆蓋，地形破碎，沖溝發育。庫盆基巖主要為新近系粉砂質泥巖、泥巖。……