非洲某銅鈷礦項(xiàng)目濕陷性工程特性初探

1、 非洲某銅鈷礦項(xiàng)目濕陷性工程特性初探 摘要：黃土濕陷性與黃土的物性指標(biāo)有著密切關(guān)系。通過(guò)對(duì)非洲某銅鈷礦項(xiàng)目工業(yè)場(chǎng)地黃土取樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，對(duì)黃土濕陷性與深度、天然含水率、孔隙比、干密度、飽和度的關(guān)系進(jìn)行了研究，并對(duì)場(chǎng)地黃土地基進(jìn)行了濕陷性評(píng)價(jià)，獲得了該地區(qū)的黃土濕陷性規(guī)律，為工程場(chǎng)地地基處理、設(shè)計(jì)及施工方案提供依據(jù)。關(guān)鍵詞：濕陷性黃土；濕陷性評(píng)價(jià)；地基處理前言擬建某銅鈷礦項(xiàng)目場(chǎng)地位于剛果（金）盧阿拉巴省，該區(qū)域區(qū)內(nèi)地形總體較平坦，偶爾出現(xiàn)螞蟻包。場(chǎng)地范圍主要為稀疏的天然林地，灌木叢。根據(jù)場(chǎng)地附近工程資料，本區(qū)域存在濕陷性黃土。由于對(duì)于該區(qū)域濕陷性黃土的地質(zhì)成因、沉積年代和其工程特性認(rèn)識(shí)不統(tǒng)一，且

2、相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析不充分，所以對(duì)于濕陷性黃土的工程特性濕陷性認(rèn)識(shí)不足，且當(dāng)?shù)匾酂o(wú)缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，因此，本文對(duì)工程場(chǎng)地區(qū)黃土取樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)研究，對(duì)黃土濕陷性在深度方向上及物理性質(zhì)上的變化規(guī)律進(jìn)行分析研究，得出初步分析成果。1 工程概況擬建某銅鈷礦項(xiàng)目位于剛果（金）盧阿拉巴省，地屬中南部非洲高原，地貌單位屬侵蝕剝蝕高原地貌區(qū)。根據(jù)擬建場(chǎng)地的勘察資料，場(chǎng)地巖土層自上而下為黏性土及下伏砂巖、泥巖。本次研究對(duì)象為黏性土層，該層在整個(gè)場(chǎng)地均有分布，厚度約16m。2 黃土基本性質(zhì)在本場(chǎng)地布置若干個(gè)探井，深1.66m，取若干個(gè)原狀方塊樣進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)成果，黃土的基本性質(zhì)見(jiàn)表1：表1 黃土基本物理力學(xué)性質(zhì)

3、顆粒組成天然狀態(tài)物理指標(biāo)液塑限試驗(yàn)壓縮系數(shù)a12(mpa-1)直剪快剪粉粒含量/%黏粒含量/%含水率/%孔隙比 e飽和度sr /%塑性指數(shù)ip液限wl/%凝聚力c摩擦角j69.67.223.41.26950.517.736.81.2519.215.081.28.524.81.11161.218.035.60.9316.010.565.68.723.31.23751.618.233.81.1314.010.450.87.314.51.17234.018.637.90.2538.014.859.98.617.61.36135.621.546.20.7130.510.760.43.37.71.131

4、18.720.344.40.5125.013.4由表1可知，黃土為細(xì)粒土，以粉粒為主，含量50.8%81.2%，平均64.6%；黏粒含量3.3%8.7%，平均7.3%，為細(xì)粒土6。液限33.8%46.2%,平均39.1%；塑性指數(shù)17.721.5，平均19.1，參照土的塑性土分類6，均為低液限黏土。3 黃土濕陷性研究3.1 濕陷性與深度關(guān)系根據(jù)試驗(yàn)成果，場(chǎng)地內(nèi)黃土的濕陷系數(shù)為0.0070.140，平均0.073。本次試驗(yàn)濕陷性系數(shù)與深度關(guān)系如圖1：圖1 濕陷系數(shù)與深度關(guān)系圖由圖1可得出：濕陷性與深度有一定關(guān)系，濕陷性隨深度的增加總的趨勢(shì)呈減小的趨勢(shì)，但深度對(duì)該地層的濕陷性系數(shù)影響不大，推測(cè)該區(qū)

5、域黃土厚度不大，因此該區(qū)域濕陷性系數(shù)隨深度的變化無(wú)明顯規(guī)律。3.2 濕陷性與天然含水率關(guān)系根據(jù)國(guó)內(nèi)濕陷性經(jīng)驗(yàn)，天然含水率對(duì)黃土濕陷性的強(qiáng)弱程度影響很大6，不同含水率的黃土濕陷性程度不同，本場(chǎng)地濕陷性系數(shù)與天然含水率關(guān)系如圖2：圖2 濕陷系數(shù)與天然含水率關(guān)系圖圖2可知：本次試驗(yàn)中該場(chǎng)地濕陷性黃土的天然含水率在7.7%29.2%之間，濕陷系數(shù)隨天然含水率的增大呈逐漸減小的趨勢(shì)，濕陷性強(qiáng)烈黃土天然含水率在6%18%之間，濕陷性強(qiáng)烈黃土天然含水率在18%24%之間，含水率大于24%時(shí)，濕陷性一般為輕微無(wú)。3.3 濕陷性與孔隙比關(guān)系由試驗(yàn)成果可知本場(chǎng)地黃土的孔隙比較國(guó)內(nèi)類似場(chǎng)地其值較大，濕陷性系數(shù)與孔隙

6、比關(guān)系如圖3：圖3 濕陷系數(shù)與孔隙比關(guān)系圖由圖3可知：本場(chǎng)地濕陷性系數(shù)隨孔隙比的變化規(guī)律并不明顯，這主要是由于黃土濕陷性不僅與孔隙的總體積有關(guān)，而且與孔隙的大小和形態(tài)有關(guān)，一般來(lái)說(shuō)黃土中大、中等孔隙越多，黃土濕陷性越強(qiáng)。該區(qū)域分布有數(shù)十個(gè)大小不一的螞蟻堆，有的高4.005.00m，有的高2.003.00m，直徑為5.008.00m不等，在此特殊條件下，該區(qū)域黃土的濕陷性與孔隙比的定量關(guān)系很難確定。3.4 濕陷性與飽和度關(guān)系根據(jù)國(guó)內(nèi)濕陷性經(jīng)驗(yàn)，飽和度越小，黃土的濕陷系數(shù)越大，本場(chǎng)地濕陷性系數(shù)與飽和度關(guān)系如圖4：圖4 濕陷系數(shù)與飽和度關(guān)系圖由圖4可知：該場(chǎng)地濕陷性黃土的飽和度在1863之間變化，當(dāng)

7、飽和度大于63，則不具濕陷性。黃土的濕陷性隨飽和度的增加而減弱，當(dāng)飽和度到一定高值后無(wú)濕陷性。4 擬建場(chǎng)地地基濕陷性評(píng)價(jià)擬建場(chǎng)地分為三個(gè)區(qū)域，分別為a區(qū)、b區(qū)、c區(qū)，參照規(guī)范1對(duì)擬建場(chǎng)地進(jìn)行濕陷性評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表2：表2 濕陷性評(píng)價(jià)表擬建場(chǎng)地自重濕陷量的計(jì)算值 /mm濕陷量的計(jì)算值 /mm濕陷類型及等級(jí)自重非自重a區(qū)41.04-86.0569.60-335.96/b區(qū)11.65-18.6036.00-49.95/c區(qū)7.65-15.750-45.23/由表2并結(jié)合試驗(yàn)成果可知：擬建a區(qū)場(chǎng)地范圍內(nèi)基礎(chǔ)以下的土層為濕陷性黃土，濕陷程度為強(qiáng)烈濕陷性，場(chǎng)地為自重濕陷性黃土場(chǎng)地，濕陷性黃土地基的濕陷等

8、級(jí)為級(jí)。本場(chǎng)地建筑物類別為丙類，按照規(guī)范要求，本場(chǎng)地當(dāng)以黏土作為地基基礎(chǔ)持力層時(shí)，地基處理厚度不應(yīng)小于2.50m，且下部未處理濕陷性黃土層的剩余濕陷量，不應(yīng)大于200mm。擬建b、c區(qū)場(chǎng)地范圍內(nèi)基礎(chǔ)以下的土層為濕陷性黃土，濕陷程度為強(qiáng)烈濕陷性，場(chǎng)地為非自重濕陷性黃土場(chǎng)地，濕陷性黃土地基的濕陷等級(jí)為級(jí)。本場(chǎng)地建筑物類別為丙類，按照規(guī)范要求，本場(chǎng)地當(dāng)以黏土作為地基基礎(chǔ)持力層時(shí)，可不對(duì)本場(chǎng)地黏土地基進(jìn)行處理。5 結(jié)束語(yǔ)通過(guò)對(duì)工程場(chǎng)地取原狀方塊樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，對(duì)場(chǎng)地黃土濕陷性與深度、含水率、干密度、孔隙比及飽和度等物性指標(biāo)的相關(guān)性進(jìn)行研究3-5，并對(duì)該場(chǎng)地進(jìn)行濕陷性初步評(píng)價(jià)，得出以下結(jié)論。本場(chǎng)地深度對(duì)

9、該地層的濕陷性系數(shù)影響不大，濕陷性系數(shù)隨深度的變化無(wú)明顯規(guī)律。黃土濕陷性隨含水率的增加而減弱，該工業(yè)場(chǎng)地黃土含水量大于24%時(shí)基本無(wú)濕陷性。該區(qū)域黃土的濕陷性與孔隙比的定量關(guān)系很難確定。黃土濕陷性隨飽和度的增加而減弱，當(dāng)飽和度達(dá)到某一高值后不具濕陷性。該工程場(chǎng)地飽和度大于63時(shí)，一般不具濕陷性。擬建a區(qū)場(chǎng)地為自重濕陷性黃土場(chǎng)地，濕陷性黃土地基的濕陷等級(jí)為級(jí)，需采取工程處理措施；擬建b、c區(qū)場(chǎng)地為場(chǎng)地為非自重濕陷性黃土場(chǎng)地，濕陷性黃土地基的濕陷等級(jí)為級(jí)，可不對(duì)該區(qū)域地基進(jìn)行處理。擬建銅鈷礦項(xiàng)目占地面積大，利用上述方法對(duì)擬建場(chǎng)區(qū)內(nèi)的黃土的濕陷性進(jìn)行分析，可對(duì)場(chǎng)地的濕陷性黃土工程地質(zhì)情況進(jìn)行判斷，且

10、具有較高的精度。若場(chǎng)地的濕陷性評(píng)價(jià)需要提高其資料及成果的精度，可在此基礎(chǔ)上，利用該方法在場(chǎng)地內(nèi)增加探井,以確保場(chǎng)地的基礎(chǔ)情況更詳細(xì)準(zhǔn)確。參考文獻(xiàn)：1中華人民共和國(guó)建設(shè)部.濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范：gb 500252004）s.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2004.2姚天宇.濕陷性黃土地基處理以及濕陷性評(píng)價(jià)方法j.城市道橋與防洪，2016,（12）:25-28.3高凌霞.基于微結(jié)構(gòu)參數(shù)主成分的黃土濕陷性評(píng)價(jià)j.巖土力學(xué)，2012,33（7）:1921-1926.4王吉慶，雷勝友，李肖倫等.黃土濕陷性系數(shù)與物理性質(zhì)參數(shù)的相關(guān)性j.煤田地質(zhì)與勘探，2013,41（3）:42-45.5邵生俊，楊春鳴，馬秀婷，等黃土的獨(dú)立物性指標(biāo)及其與濕