黄土的工程地质特征——以黄土高原区为例

黄土具湿陷性、中等压缩性、较高抗剪强度等工程地质特征。文章结合相关文献,以黄土高原区为例,阐述了黄土的湿陷性、基本工程地质特征及其工程地质分区原则;最后以水库等具体工程为例进行了简单分析。

理论探讨

黄土的工程地质特征 ——

以黄土高原区为例

蔺宗宗吴海波岳艳艳中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州 2 1 1 I 216 【摘要】黄土具湿陷性、中等压缩性、较高抗剪强度等工程地质特征。文章结合相关文献，以黄土高原区为例，阐述了黄土的湿陷性、基本工程地质特征及其工程地质分区原则；最后以水库等具体工程为例进行了简单分析。 【关键词】黄土工程地质特征水库

0、前言 我来自是甘肃省正宁县 .正宁属于陇东黄土高原区。我国黄土在区域分布上有较大差异 .主要分布在黄河中游的黄土高原区。其次是西北华北和东北的山前坡脚地带、;谷平原和山前广阔平原 -= I区。黄土高原区黄土不仅分布广 .而且厚度大，一般在百米以上， 最大厚度可达 20 5— 3。 个别地方甚至大于 3 0 0m 0 m.是我国乃至世界上黄土分布的典型地区。 黄土是一种特殊的第四纪陆相松散堆积物 .主要呈黄色或褐黄色 .以粉类为主，富含碳酸钙有肉眼可见的大孔隙 .天然剖面垂直节理发育 .具湿陷性。黄土工程地质性质是指与黄土分布区工程建设施工及建筑物稳定条件密切相关的黄土的湿陷性等特殊性质。 .

1、黄土的基本工程地质特征 (】 1物理性质：密度小；孔隙率大呈多孔性塑性较弱。( ) 2水理性质：含水较少；透水性较强抗水性弱。( )力学性质：压 3缩性中等抗剪强度较高。

2、黄土的湿陷性 湿陷性是黄土在一定压应力作用下受水浸湿时 .土的结构较迅速破坏而发生的显著附加下沉的特有的性能。土的湿陷性分为非黄自重湿陷性和自重湿陷性两种。在黄土高原区，两种湿陷性黄土均存在。例如兰州地区的黄土具有明显或强烈的自重湿陷性 .而西安和太原地区的黄土 .大部分具非自重湿陷性。 黄土湿陷性的评价可归纳为间接法和直接法两大类。黄土湿陷变形的评价 .有规定的标准，但具体判别和评价时.应根据工程建筑物的类型和黄土的湿陷特征 .制定不同的标准。

3、黄土工程地质分区原则 3 1地貌单元 黄土沉积过程中继承了原有的地貌，风力堆积过程中伴随着在河流的侵蚀形成了黄土塬阶地和漫滩。黄土的地层结构、沉积厚度及工程地质特征受

其地貌的控制 .类地貌单元在宏观上反映了各 其地层结构及工程地质性质。 3 2物理力学性质

黄土的结构、颗粒组成、含水量、湿陷性等物理力学性质指标具有明显的区域变化规律。这些指标一方面在不同地貌单元上有显著的变化 .同时在同一地貌单元随着地理位置和气候特征的不同也有变化，因此其物理力学性质可作为黄土工程地质的区划依据。 3 3工程活动的适宜性 工程地质是为工程建设服务，地形复杂 .难从事工程建设的很地区.将不做详细分区 .统一划归主要地貌单元区，分区的指标主要依据已有工程勘察资料 .能代表主要工程建设区的工程地质性质。

上游水土流失产生的固体径流。水库减淤、防淤的根本措旋，是搞好上游的水土保持，包括治理沟、坡的生物措施或小型工程措施 . 以防止土壤侵蚀，减少水库上游来沙量。 水库坍岸的发生与发展，一般经过岸壁破坏浅滩形成和水上岸坡稳定等三个阶段。坍岸具有过程短、程度不均一、起点低浅滩坡角大等特征。水库坍岸是可以预测的。 4 2坝址工程地质 黄土地区的坝址主要取决于河谷结构类型和天然建筑材料的分布。黄土地区已咸水库，见的坝型有混凝土坝 .土石坝和土坝，常 以土坝最多。 在坝址比较选择中 .就土坝和土石坝而言主要考虑一下几个 问题。( )渗漏，这是黄土地区水库工程普遍存在的问题 .包括库 1区和坝区砂卵石渗漏 .岩溶渗漏和黄土地层渗漏。 ( )基础稳定。 2 大坝和其它建筑物要注意以下不良工程地质地段：湿陷性黄土，强 高压缩性软土、崩塌滑坡区，活动性断层影响地带以及可能管涌流土的地层等以免地基遇水后不均匀沉陷和滑移，造成建筑物基础破坏。( )岸坡稳定 .水库的坡岸稳定包括自然岸坡稳定人工 3黄土边坡稳定和水库岸边再造等几种类型。( )水库淤积和浸没等 4工程地质问题 .黄土地区水土流失严重 .水库泥沙淤积问题特别突出 .水库淤积滩面逐年上升，库容逐年缩小，以致水库淤满失去调节能力甚至毁坝。 4 3渠道及渠系建筑物工程地质 ’ 黄土渠道及渠系建筑物工程地质，应包括灌溉和排水两个方面。黄土渠道工程地质分为平缓台塬和陡坡斜坡两大类 .

其地质问题有渠道渗漏、渠道湿陷变形、渠曹稳定和黄土高边坡稳定等。渠系建筑物种类繁多 .各类建筑物对地基的要求不一定相同，同一地质条件可能出现不同的工程地质问题。其主要问题是湿陷变形，其次流沙和振动液化过沟建筑物或其它建筑物有时会遇到软泥或淤泥等高压缩性地基也是渠系经常遇到的工程地质问题。 渠道线路方案的选择牵涉到建筑物形式和规律 .筑物场地的建选择又影响渠道线路的走向。所以渠道线路和建筑物型式的比较选择 .应作为一个整体同时考虑。黄土渠道渗漏过程，可分为自由渗漏、顶托渗漏和地下水高于渠底的渗漏三种类型，应具三种类型进行渠道渗漏评价。湿陷性评价应查明各湿陷性土层的厚度、埋藏条件及物理力学性质、湿陷系数及强度等，并结合渠道的断面尺寸， 评价其湿陷变形大小严重程度及持续时间。

5、结语 黄土具有其他土不具备的特性 .要为湿陷性 .次如压缩性 .主其

抗剪强度等。这些特殊性质与它的生成条件和经受变化的历史有密切关系，也显示了其地域分布的特征。 参考文献 f李智毅， 1 1杨裕云.工程地质学概论 .中国地质大学出版 社，9 41 19 0

4、黄土地区具体 (利水电 )工程地质特征水 4 1水库区工程地质 水库蓄水后，河道水文状况发生剧烈变化，改变了两岸的水文地质条件，可能产出种种工程地质问题。即水库的渗漏问题，水库

岸边地带的浸没问题，水库坍岸问题水库淤积的固体径流来源问题。这四项工程地质问题在黄土地区极为显著，特别是水库淤积和水库坍岸问题 .是黄土地区水库应考虑的重大问题。 黄土地区水库淤积物的来源，一是库岸坍塌堆积物一是水库

f1 2乔平定，李增均.土地区工程地质 .黄水利电力出版社， 9 . 1 02 9 『李萍， 3 1薛振年，治军，王曹家泉，东菊.东地区黄土工程地质杜陇特征 .地球科学与环境学报， 0 .. 2 46 0 f -、 .岩古地貌特征与黄土地貌发育的关系.北地 4 t虎基 l,]西 质，9 61 ( 19 .72 )

【张贵义， 5 1曹家泉，王志军，陇东黄土工程地质 .等，陕西科技出版 社 .0 1 20.

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