第33卷 增刊1 岩 土 工 程 学 报 Vol.33 Supp.1 2011年8月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering Aug. 2011 黄土隧道围岩分级研究的若干问题
梁庆国1, 2, 3，李 洁3，李德武1, 2，周一一3
(1. 兰州交通大学土木工程学院，甘肃 兰州 730070；2. 甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室，甘肃 兰州 730070；
3. 皇家墨尔本理工大学土木环境与化学工程学院，澳大利亚 墨尔本 3001)
摘要：黄土力学性质的研究大多数针对的是黄土地基工程和边坡工程，对黄土隧道工程方面的研究较少。分析了黄土作为特殊性土和黄土隧道围岩时具有的几个特殊性质：水敏感性、小应变破坏特性、各向异性和黄土节理对其稳定性的影响。认为现有关于黄土力学性质研究的方法和结果还不能考虑深埋黄土隧道围岩的实际特征，提出了针对黄土隧道围岩分级研究的试验研究内容和相应的方法。
关键词：黄土隧道；围岩分级；含水率；各向异性；黄土节理
中图分类号：U25；P 642.131 文献标识码：A 文章编号：1000–4548(2011)S1–0170–07
作者简介：梁庆国(1976–)，男，甘肃临洮人，博士，副教授，硕士生导师，主要从事岩土体力学、隧道与地下工程等方面的研究与教学工作。E-mail: lqg_39@https://www.doczj.com/doc/dd1774335.html,。
Some problems on surrounding rock classification of loess tunnels
LIANG Qing-guo1, 2, 3, LI Jie3, LI De-wu1, 2, ZHOU Yi-yi3
(1. School of Civil Engineering, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou, 730070, China; 2. Key Laboratory of Road & Bridge and
Underground Engineering of Gansu Province, Lanzhou 730000, China; 3.School of Civil, Environmental and Chemical Engineering，GPO
Box 2476V, Melbourne VIC 3001, Australia )
Abstract:Most researches related to loess mechanical properties highlight loess foundations and slopes, while little attention has been paid to loess tunnels. Several typical characteristics of loess both as a special soil and surrounding rock of loess tunnels, such as sensitivity to water content, failure at small strain, anisotropy, loess joints and its impact on stability of loess, are studied from the perspective of stability of tunnel and underground engineering. It is concluded that the existing methods and results associated with mechanical behaviours of loess can’t take the actual characteristics of loess into account when the loess behaves as surrounding rock of deep-buried tunnels. The necessary tests and corresponding methods are suggested mainly aimed at the surrounding rock classification of loess tunnels.
Key words: loess tunnel; surrounding rock classification; water content; anisotropy; loess joint
0 引 言
我国已经和正在修建大量的黄土隧道工程，广泛分布于铁路、公路、水电、市政等行业部门，黄土隧道断面的形状、大小、长度、埋深及地质条件的复杂情况，是其它国家所不能相比的。如郑西高速铁路开挖面积近170 m2的秦东隧道，是迄今为止在湿陷性黄土地区开挖断面最大的铁路黄土隧道之一。虽然已经积累了丰富的工程实践经验，发表了数量可观的黄土隧道工程方面的成果，但针对黄土隧道围岩的工程特性和分级方面的研究还不多，现有的相关规范也不能提供黄土围岩的主要计算物理力学参数的建议值。
黄土是形成于干旱和半干旱环境中的一种特殊性土，其区别于其它类型特殊土的特点主要表现在其水敏感性、结构性和构造节理发育等方面。国内外对于黄土湿陷性的研究远远地多于对黄土结构性和节理的研究。大量关于黄土岩土力学性质的研究主要集中在对新黄土湿陷性和水敏感性的特征、规律、机理和力学模型等方面。但就黄土隧道工程而言，除洞口段和部分浅埋段位于湿陷性黄土中之外，大部分深埋段黄土隧道主要穿越的是Q3黄土下部和老黄土。因此，黄土隧道和地下工程的稳定特征一般已不在于它的水敏性方面[1]。目前有关老黄土岩土力学性质方面的研究也远比新黄土的要少。这给黄土隧道围岩的分类研究带来了一定的困难。
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基金项目：兰州交通大学“青蓝”人才工程项目（QL-08-19A）；铁道部科技研究开发计划课题项目（2005K001-D（G）-1）
收稿日期：2011–04–29
增刊1 梁庆国，等. 黄土隧道围岩分级研究的若干问题 171
1 黄土围岩分级的现状
常见的黄土分类的参数指标有地质时代、塑性指数、湿陷系数[2]、含水率[3]等，其中按湿陷系数分类大多是针对黄土地基工程而言的。在我国现行的《铁路隧道设计规范》（TB10003—2005 /J449—2005）中，仅将黄土按照地质年代较为粗略地分为Ⅳ级（老黄土Q 1、Q 2）和Ⅴ级（新黄土Q 3、Q 4）。而在给出的“各级围岩的物理力学指标”表中，建议选用的物理力学指标却注明“本表数值不包括黄土地层”[4]。《公路隧道设计规范》（JTG D70—2004）也基本类似[5]。
以隧道或地下洞室稳定性分析为目的分类，国内外仅见于20世纪70年代后期建筑和铁道部门提出的黄土洞室围岩分类[6-7]。其中含水率、黏聚力和内摩擦角的数值范围存在交叉，即类别较低的黄土围岩也可能具有类别较高的黄土围岩的参数值，反之亦然；而干密度、强度比例极限、变形模量和无侧限抗压强度则界限范围很清楚，不存在交叉。虽然文献[6，7]中的黄土围岩分类较为合理和准确地反映了影响黄土力学性质的两个关键指标：含水率和干密度，但是不同的初始含水率状态和变化情况下黄土的力学参数范围变化较大，难以体现不同类型黄土围岩的力学特性。
2 黄土的力学性质
2.1 黄土的强度性质
黄土的强度根据受力特点可分为剪切强度、无侧限抗压强度和抗拉强度。大量的研究表明，黄土的强度受其含水率的影响最大，具体表现为：黄土的黏聚力、内摩擦角[8-11]、无侧限抗压强度[12-13]和抗拉强度[14-17]
均随着含水率的增加而降低，降低的幅度则取决于其初始含水率和干密度，其中内摩擦角的降低幅度要小于其他3个参数[8-11, 18]。图1是不同干密度时含水率变化引起的黏聚力、内摩擦角和抗拉强度的变化，黏聚力和内摩擦角数据来自文献[7]，抗拉强度数据来自文献[12～15]，无侧限抗压强度公开发表的数据极
少，未计入。图中的相对变化率为：
min min ()/w w w x x x ?× 100%，min w x 是最低含水率时的参数，x ω是任意含水率时的参数；而降低率是指相邻两个含水率对应的参数相对比率：010()/100%w w w x x x ?×，0w x 是任意含水率时的参数，1w x 是含水率从0w 增加到1w 时的参数。可见，相对于低含水率时的值，黄土的黏聚力和抗拉
强度降低很多，可达80%～100%，
而内摩擦角则降低约30%左右；同时，黏聚力和内摩擦角随着含水率增加而持续降低，而抗拉强度则在超过某个含水率后则
降低幅度减小（如图1（a ）
、（c ）、（e ））。在不同的初始含水率时，内摩擦角的降低在12%和22%附近有峰
值，表明在这两个含水率附近时，内摩擦角随含水率
变化的相对改变较大，可达15%左右，
而在15%～20%之间则变化率约在5%左右，说明在不同的初始含水率时，含水率变化引起的内摩擦角变化幅度有差异。而对于黏聚力，随着初始含水率的增加，含水率变化引起的降低幅度则逐渐加大，说明在高含水率时黏聚力的降低幅度要大于在低含水率的情况。而抗拉强度则恰好相反，即在初始含水率较低时，含水率变化引起的降低幅度要远大于高含水率时的情况。与内摩擦角的变化趋势类似，也有两个强度变化幅度较大的含
水率，其数值大致为14%和20%（如图1（b ）
、（d ）、（f ）
）。 2.2 黄土的变形性质
黄土的变形性质也可根据试验方法的不同而分为侧限压缩、单轴压缩、三轴压缩、直接剪切、单轴拉伸和现场载荷试验压缩等多种。表1是国内外试验研究得到的黄土破坏应变的汇总。在简单受力状态即无侧限抗压或单轴拉伸情况下，黄土的变形均属于典型的小应变脆性破坏，受含水率变化的影响很微小。在直接剪切试验中法向应力较小时也为脆性破坏，而法向应力增加时则由脆性破坏向塑性破坏转化，破坏应变也随之增加。三轴剪切时情况较为复杂，一般地，在围压较小的情况下，属于脆性破坏，破坏应变很小，而围压增大后，逐渐过渡为塑性破坏。对于不同类型的黄土，有学者用黄土的结构性强度来表述这一转化特征，即围压小于其结构性强度时为小应变脆性破坏，超过此结构性强度后为塑性破坏，例如：对于兰州马
兰黄土，一般认为此值在100～150 kPa 之间[8]。
同时，含水率对破坏应变也有显著影响，存在一个临界含水率，小于此含水率时为脆性破坏，大于此含水率则为塑性破坏，例如对延安Q 2黄土，此界限含水率约为10%[22]，此该种黄土的天然含水率为10.43%）；对西安Q 2黄土此界限含水率约为12%[13]。这说明，含水率变化不仅决定了黄土破坏的极限强度，还决定了黄土破坏应变的大小和介质力学属性的类型。 2.3 黄土力学性质的各向异性
一般情况下，黄土试样均是沿着重力方向制取，这样，固结试验、湿陷性试验、无侧限抗压强度和三轴剪切试验的加载方向都是向平行于重力方向，即垂直于地表，而直剪试验时剪切荷载的作用方向恰好平行于地面，姑且称之为垂直向试样。如果取样时垂直于重力方向，那么固结试验、湿陷性试验、无侧限抗压试验和三轴剪切试验则是垂直于重力方向，即平行于地表，直剪试验时则恰好沿着重力方向剪切，可称之为水平向试样。早期的研究按剪切方向平行/垂直于
大孔
[9, 23]
或颗粒长轴[19-20]方向进行直接剪切试验，结果表明：在不同方向上的抗剪强度比值约在1.1～1.2
172 岩 土 工 程 学 报 2011年
图1 不同干密度时含水率变化对黄土强度指标的影响 Fig. 1 Influences of variation of water content on strength indices
之间[19, 23]，可近似认为差别不明显。按三轴试验得出的强度参数的垂直向/水平向的比值为：黏聚力为1.06～1.08，内摩擦角在0.73～0.96[11]。但是，其它的力学参数在不同方向上的差异性较大，例如：无侧限抗压强度和变形模量，根据试样受力方向与黄土自然沉积方向的不同，垂直方向的参数值要大于水平方向，最大能达到2倍以上（如表2），这说明，黄土的力学性质的各向异性是较为显著的。
3 黄土的构造特征
3.1 黄土节理的发育特征
按孙广忠先生关于土体结构力学的思想，黄土的结构及构造是具有级序性的，大体上可将其分为微结构、显结构及宏观结构三级。黄土的湿陷性主要受微结构控制，如黄土的颗粒形态、颗粒排列形式、孔隙性质和颗粒接触关系等[27]。而黄土体力学性质则受肉眼可见的显结构如黄土的裂隙等控制。黄土中的节理及喀斯特、地裂缝则属于宏观显结构。
如果将后两者统一称之为黄土节理的话，那么，它才是控制黄土地基、边坡和地下工程破坏机制与稳定性的主要因素[26]。
根据王景明教授的研究，黄土中的节理可分为：原生节理、风化节理、滑塌和湿陷节理、卸荷节理和构造节理等5种类型。其中，黄土构造节理和黄土原生节理遍布于黄土地层中，几乎是“无处不有处处有”，具有普遍性和区域性的特点。而风化节理、卸荷节理只出现在黄土沟谷、陡崖表层几米厚的黄土中，范围
较小；黄土的滑崩和湿陷节理分布区最小，是地方性的、局部性的，仅局限在滑坡、崩塌和湿陷区的小范围内[28]。
黄土原生节理的产状较为复杂，即：有的与黄土分层层理垂直、有的近于平行、有的则斜交，其走向变化无常，又常常具有弯曲的面，从而构成不规则的复杂形状。黄土原生节理一般不切穿它所在的黄土分层，只局限于其中[28]。
最早认识到并研究黄土构造节理的可能是孙广忠先生，他在1958年进行铁路黄土边坡考察时就发现、并意识到黄土中发育的构造节理。结合对西北黄土工程地质的综合研究，他提出了黄土构造节理的主要特征：①西北黄土中的构造节理主要发育在老黄土中，新黄土中发育的主要是柱状节理，未发现构造节理。无论是新黄土中的柱状节理还是老黄土中的构造节理，都具有等间距分布的特征。②老黄土中的构造节理既可以是直立产出，也可以是斜交产出，平面分布上则为“X ”型，多呈成对出现，显扭性或压扭性。③黄土的构造节理具有优势发育产状，例如，山西和陕西境内黄土节理主要有N—S 、E—W 、NWW 和NE 四组，控制着该区主要冲沟和地裂缝的方向，且不受地形的影响（如图2）。④黄土的冲沟分布极有规律，不仅具有优势分布的几组产状，而且是等间距分布的，其间距大约400～500 m 。这种等间距分布的冲沟其实就是黄土构造节理形成的黄土喀斯特所致[29]。
此外，黄土构造节理通常会上下贯穿黄土的各个分层，是水下渗的通道，成为地下洞穴、井、盲沟的
增刊1 梁庆国，等. 黄土隧道围岩分级研究的若干问题 173
表1 部分黄土的破坏应变特征汇总 Table 1 Failure characteristics of loess
试验类型 破坏应变 试样和受力特点 黄土物性参数
文献出处4.0% 法向应力93.9 kPa ，垂直颗粒方向ρd =1.50 g/cm 3
，w ＜1% 直接剪切
5.1% 法向应力63.6 kPa ，平行颗粒方向ρd =1.50 g/cm 3，w =16% [19] ≤3.2% 围压小于346 kPa ρd =1.50 g/cm 3，w ＜1% ≤8.5% 围压小于346 kPa ρd =1.50 g/cm 3，w =16% [20] 0.4~0.8% 围压小于100 kPa ，原状土 ρd =1.25~1.43 g/cm 3，w = 7.0%~15.0% [8] ＜1% Q 2黄土：ρd =1.57~1.96 g/cm 3，w ＜12%
1.25%~
2.5% 围压小于150 kPa ，人工增湿
Q 3黄土：ρd =1.64 g/cm 3，w = 4%~25% [13] 三轴剪切
＜2.5% 围压100~400 kPa ，原状土 Q 2黄土：ρd =1.76 g/cm 3，w = 16%~20% [21]
＜1.0% 原状土 ρd =1.17-1.49 g/cm 3，w = 14.5%~22%
[12] ＜0.8% 人工增湿
Q 2黄土：ρd =1.57~1.96 g/cm 3，w = 11.13%~17.48%
Q 3黄土：ρd =1.49~1.65 g/cm 3，w = 12%~17.5%
[13] 0.875~1.125% 人工增湿 Q 2黄土：ρd =1.64 g/cm 3，w = 4%~25 [22] 无侧限抗压 ＜1.6% 原状土 Q 2黄土：ρd =1.76 g/cm 3，w = 15%~19% [21] 单轴拉伸
＜0.25% 人工增湿 Q 3黄土：ρd =1.38 g/cm 3，w = 17%~25%
[15]
表2 部分黄土力学性质的各向异性特征汇总 Table 2 Anisotropy of mechanical properties of loess
参数 垂直向 水平向 垂直/水平 试验方法 黄土类型及特征
文献出处69.2 53.0 1.30 无侧限抗压 Q 3；密度1.39～1.49 g/cm 3；含水率6.8%～8.6%
[8] — — 1.20 无侧限抗压 —
[23] 684.3 512.0 1.34 无侧限抗压 Q 2；密度2.06～2.11 g/cm 3；含水率15.8%～18.6%
[21] 无侧限 抗压强度 /kPa
132.2 84.7 1.56 三轴围压为0Q 4；密度1.46 g/cm 3；含水率5.48%
[24] — — 1.30~1.60 无侧限抗压 密度1.34～1.78 g/cm 3；含水率14.5%～20.0%
[12] 30~50 15~20 2.0-2.5 现场载荷试验60~80 30~40 2.0 现场载荷试验Q3；密度1.55 g/cm 3；含水率9.8%
[25] 57.1 24.8 2.3 无侧限抗压 Q 2；密度2.06～2.11 g/cm 3；含水率15.8%～18.6%
[21] 变形模量
32.9 17.0 1.94 三轴剪切
Q 4；密度1.46 g/cm 3；含水率5.48%
[24]
图2 陕北地区黄土构造节理走向玫瑰花图[30] Fig. 2 Strike rose of loess joints in northern Shannxi
构造基础。一般地，Q 1午城黄土和Q 2离石黄土的构造节理面较平整、清晰，其特征与岩石的扭节理相近，间距多在0.8 m 以上，密度较稀，上下延伸切穿各分
层的厚度多在3 m 以上；
Q 3马兰黄土的扭节理其节理面不平似断口状，间距多在0.5 m 以下，较密集，上下延伸短多在1 m 以内，行迹多在分层之内；Q 3黄土状土扭节理则不甚清晰[28]。
3.2 黄土结构和构造特征对其强度的影响
Dijkstra T A 等分别采用现场直接剪切试验、室内直接剪切和环剪试验等方法，对比分析了离石黄土和午城黄土中已有的节理对其强度特性的影响。他们认为：黄土中已有的节理首先使得室内试验的试样性质具有较大的离散性[31]；其次，相比于室内试验，黄土节理使得现场试验得到的强度较低。由于室内试验的
试样不受黄土中节理的影响，故能较好地反映黄土的结构强度，而现场试验因试样尺寸较大，里面包含了较多黄土的节理，故强度较低，但更接近于黄土的实际情况[32]。此外，黄土节理的存在使得黄土在法向应力小于200 kPa 时，其表观有效内摩擦角增大而有效黏聚力降低，但超过200 kPa 后，则其有效黏聚力和内摩擦角均与无节理和未扰动黄土的参数值接近，如图3所示。在小于200 kPa 时，黄土中不连续节理的效应是很显著的[31]。黄土抗剪强度参数的双线性特征虽然早有人注意到[8, 33-35]，但都是基于室内试验结果的，多半是从其微观结构和结构强度角度进行分析，而考虑黄土节理对强度参数影响的讨论还很少。只有通过对大尺寸剪切试验和室内试验结果的对比分析，才能深入地认识黄土节理这一重要地质特征对黄土力学性质的影响。
由此可见，相比于黄土湿陷性和黄土强度及变形性质的研究，黄土构造特征的研究是比较欠缺和滞后的。虽然人们很早就已认知到黄土节理对其工程性质的控制作用及其重要性[29, 36]，并构建了黄土工程地质研究的体系[37]，建议采用土体结构力学的方法研究其工程性质[26, 29]，但由于受试验条件的限制及黄土节理量化研究的复杂性的局限，已有的多数研究仍基本属于描述性的归纳分析阶段，迄今为止，无论在概念还
174 岩土工程学报2011年
是在方法上，均未有质的突破。
图3 午城黄土的剪切应力与法向应力的关系[31] Fig. 3 Relationship between shear stress and normal stress of Wucheng loess
4 讨论与结论
4.1 含水率对力学性质的影响
如前所述，黄土的含水率对其力学性质具有重要影响。但是绝大部分统计规律是在某个确定的干密度条件下，采取各种人工增湿的制样方法来研究不同含水率时黄土力学性质的变化的。这种室内近似模拟的情况和黄土在实际赋存环境中因含水率变化产生的力学效应是不同的。吴炳琨教授很早就注意到这个问题，他认为：室内小试样人工增湿的方法只能代表天然土层在含水率快速提高后变形刚度刚达到稳定时的情况，无法考虑试样增湿过程中的变形及强度的变化，由人工加水使含水率达到某一数值的土样不能等同于原有该天然含水率数值的土，与现场黄土的含水率变化时既有围压又有湿度变化引起变形的实际情况有所差别[10]。因此，人工增湿的方法可能会过小地估计试样含水率变化过程中引起的变形，得出的有关黄土强度和变形的性质与黄土隧道围岩实际开挖过程中的受力情况有较大的差异。这是应该注意的问题之一。4.2 黄土构造特征对黄土围岩工程性质的影响
当前与黄土结构与构造有关的研究大多针对的是浅表部地基工程或边坡工程中的黄土。这些部位的黄土往往会受到地表气候环境变化和边坡浅表层应力场重分布等引起的次生扰动的影响。对于黄土隧道的洞口段和浅埋段，大多受黄土风化节理、滑塌节理、湿陷节理和卸荷节理等各种复杂类型节理[28, 36]的影响，在工程中可采取较为保守的方案按Ⅴ级或Ⅵ级围岩进行设计和施工。但是对黄土隧道的深埋段，则主要受黄土原生节理和构造节理的影响。如前所述，原生节理只出现在新黄土的浅表部，而老黄土中则以构造节理为主。显然，距离地表越近，黄土的含水率和原生结构、构造就越容易受外部环境的影响而产生复杂的变化，这种变化的黄土层可称为“活动层”，其下部则为含水率及其结构、构造等受环境条件影响相对较小的“静止层”[38]。因此，深埋黄土隧道所穿越的地层实际上处于一个相对封闭和均衡的环境中，其力学性质的变异性应该小于那些受扰动强烈的“活动层”的影响，属于相对稳定的“静止层”。黄土中的构造斜节理、层面、垂直节理等软弱结构面，在地下洞室开挖后，尤其是在大跨度洞室或隧道中，有可能将黄土切割为黄土块体，从而在洞室周边形成不稳定的结构体，导致塌方和片帮，也有可能造成衬砌的集中荷载（模筑衬砌）或局部应力集中（喷混凝土衬砌）及片帮等[27-29]。但是，对这种深埋段的黄土力学性质及其节理发育的特征，由于统计数据较少，还难定量地判断黄土构造特征对黄土围岩稳定性的影响及含水率发生变化时的效应。如果以地表“活动层”黄土性质研究的认识和结论来应用于深埋段黄土隧道围岩的工程性质评价，结果可能会偏于保守。黄土隧道开挖时所揭示的节理发育情况或开挖块体的形状、大小及分布特征等，目前也未见较为系统的研究报道。因此，黄土构造对黄土隧道稳定性的影响还缺乏可靠的定量评价指标和数据支持。
综上所述，黄土强度和变形性质的水敏感性、不同含水率和受力状态下的小应变破坏特征、力学性质的各向异性以及黄土围岩的构造级序性，是区别于其它类型围岩的主要特点。黄土隧道围岩的工程性质受其密度、含水率、受力方向和构造特征的影响，但是目前关于深埋的黄土隧道围岩工程性质和构造节理发育特征方面的研究还很少。需要结合黄土隧道的设计和施工实际，从黄土隧道围岩的受力特征出发，在室内小试样黄土力学试验研究的基础上，研究黄土节理的产状、间距、形状和尺寸等因素对其力学性质的影响，研究较大尺寸的、能包含黄土节理的黄土体的力学性质，总结出节理黄土相比于小试样均质黄土力学性质的经验折减系数，再结合现场原位试验及其它可行的物探方法，来综合确定黄土围岩的计算参数，以此来分析和评价黄土隧道围岩的工程性质及其开挖后的稳定性。因此，为研究黄土隧道围岩的工程性质及其分级方法，应从如下几个方面着手积累可靠的试验、测试数据，才能得出更为合理结果：
（1）原状黄土的无侧限抗压强度试验研究。
（2）原状黄土的力学性质各向异性研究。
（3）黄土隧道开挖后黄土围岩块体分布特征的统计研究，包括形状、尺寸、分布及隧道的稳定性等。（4）不同埋深黄土的抗剪强度参数统计分析。
参考文献：
[1] 谢定义. 试论我国黄土力学研究中的若干新趋向[J]. 岩土
增刊1 梁庆国，等. 黄土隧道围岩分级研究的若干问题 175
工程学报, 2001, 23(1): 3–13. (XIE Ding-yi. Exploration of some new tendencies in research of loess mechanics[J].
Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2001, 23(1): 3
–13.( in Chinese))
[2] 刘祖典, 郭增玉. 黄土的工程地质特征及分类命名的建议
[J]. 陕西建筑与建材, 2004(3): 26–29. (LIU Zu-Dian, GUO
Zeng-yu. Suggestions to the engineering geological characteristics & classification and nomenclature of loess[J].
Shanxi Architecture and Building Materials, 2004(3): 26–29.
(in Chinese))
[3] 徐洪安, 张玲. 关于黄土含水率划分的讨论[J]. 西安地
质学院学报, 1991, 12(2): 65–68. (XU Hong-an, ZHANG Ling. A discussion on division of loess moisture contents[J].
Journal of Xi'an College of Geology, 12(2): 65–68. (in Chinese))
[4] TB10003—2005 /J449—2005铁路隧道设计规范[S]. 北京:
中国铁道出版社, 2005. (TB10003—2005 /J449—2005
Code for design on tunnel of railway[S]. Beijing: China Railway Publishing House, 2005. (in Chinese))
[5] JTG D70—2004公路隧道设计规范[S]. 北京: 人民交通出
版, 2004. (JTG D70—2004 Code for design of road tunnel[S].
Beijing: People’s Transportation Publishing House, 2004. (in Chinese))
[6] 铁道部第二设计院. 铁路工程设计技术手册·隧道[M]. 北
京: 人民铁道出版社, 1978. (The 2nd Design Institute of China Ministry of Railway. Design technical manual of railway engineering-tunnel[M]. Beijing: People’s Railway Press, 1978. (in Chinese))
[7] 王永焱, 林在贵. 中国黄土的结构特征及物理力学性质[M].
北京: 科学出版社, 1990. (WANG Yong-yan, LIN Zai-guan.
Structural characteristics, physical and mechanical properties of loess in China[M]. Beijing: Science Press, 1990. (in Chinese))
[8] 中国科学院土木建筑研究所土力学研究室. 黄土基本性质
的研究[M]. 北京: 科学出版社, 1961. (Research Office of Institute of Civil Construction, Chinese Academy of Sciences.
Study on fundamental properties of loess[M]. Beijing: Science Publishing House, Beijing, 1961. (in Chinese))
[9] 钱鸿缙, 王继堂, 罗宇生, 等. 湿陷性黄土地基[M]. 北京:
中国建筑工业出版社, 1985. (QIAN Hong-jin, WANG Ji-tang, LUO Yu-sheng, et al. Foundations on collapsible loess[M]. Beijing: China Architecture Industry Publishing House, 1985. (in Chinese))
[10] 吴炳琨. 吴炳琨土力学与基础工程论文选集[M]. 北京:
中国铁道出版社, 1998. (WU Bing-kun. Collectives of WU Bing-kun on soil mechanics and foundation engineering[M].
Beijing: China Railway Publishing House, 1998. (in Chinese))
[11] 米海珍, 李如梦, 牛军贤. 兰州原状黄土剪切强度特性的
试验研究[J]. 兰州理工大学学报, 2006, 32(4): 109–111.
(MI Hai-zhen, LI Ru-meng, NIU Jun-xian. Experimental investigation of shear strength characteristics of intact loess in Lanzhou[J]. Journal of Lanzhou University of Technology, 2006, 32(4): 109–111. (in Chinese))
[12] MILOVIC D. Stress deformation properties of macroporous
loess soils[J]. Engineering Geology, 1988, 25(2/4): 283–
302.
[13] 谢星, 赵法锁, 王艳婷, 等. 结构性Q2、Q3黄土的力学
特性对比研究[J]. 西安科技大学学报, 2006, 26(4): 451–
455, 468. (XIE Xing, ZHAO Fa-suo, WANG Yan-ting, et al.
Comparative study on mechanical features of structural Q2
and Q3 loess[J]. Journal of Xi'an University of Science and Technology, 2006, 26(4): 451–455, 468. (in Chinese)) [14] 邢义川, 骆亚生, 李振. 黄土的断裂破坏强度[J]. 水力
发电学报, 1999(4): 36–44. (XING Yi-chuan, LUO Ya-sheng, LI Zhen. The rupture failure strength of loess[J].
Journal of Hydroelectric Engineering, 1999(4): 36–44. (in Chinese))
[15] 党进谦, 郝月清, 李靖. 非饱和黄土抗拉强度的研究[J].
河海大学学报, 2001, 29(6): 106–108. (DANG Jin-qian, HAO Yue-qing, LI Jing. Study on tensile strength of unsaturated loess[J]. Journal of Hohai University, 2001, 29(6): 106–108. (in Chinese))
[16] 党进谦, 李靖, 张伯平. 黄土单轴拉裂特性的研究[J].
水力发电学报, 2001(4): 44–48. (DANG Jing-qian, LI Jing, ZHANG Bo-ping. Uniaxial tension crack characteristics of loess[J]. Journal of Hydroelectric Engineering, 2001(4): 44–
48. (in Chinese))
[17] 蒋仓兰, 党进谦, 杨雪辉. 应用Matlab软件对黄土抗拉强
度的研究[J]. 路基工程, 2008(2): 127–128. (JIANG Cang-lan, DANG Jin-qian, YANG Xue-hui. Study on tensile strength of loess by using MATLAB[J]. Subgrade Engineering, 2008(2): 127–128. (in Chinese))
[18] LOHNES R A, KJARTANSON B H. Slope stability of loess
revisited[J]. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, 2002, 1786: 76–81.
[19] MATALUCCI R V, ABDEL-HADY M, SHELTON J W.
Influence of grain orientation on direct shear strength of a loessial soil[J]. Engineering Geology, 1970, 4(2): 121–132. [20] MATALUCCI R V, ABDEL-HADY M, SHELTON J W.
Influence of microstructure of loess on Triaxial shear strength[J]. Engineering Geology, 1970, 4(4): 341–351.
176 岩土工程学报2011年
[21] 梁庆国, 鲁得文, 孙文, 等. 兰渝铁路白家坡隧道Q2黄
土物理力学参数试验研究报告[R]. 兰州: 兰州交通大学,
2010. (LIANG Qing-guo, LU De-wen, SUN Wen, et al.
Experimental research report of physical and mechanical parameters of Q2 loess in Baijiapo Tunnel on the Lanzhou –
Chongqing Railway[R]. Lanzhou: Lanzhou Jiaotong University, 2010. (in Chinese))
[22] 何青峰. 延安Q2黄土的力学及流变特性研究[D]. 西安:
长安大学, 2008. (HE Qing-feng. Study on the mechanical and rheolgical properties of Yan'an Q2 loess[D]. Xi'an: Chang’an University, 2008. (in Chinese))
[23] 乔平定, 李增均. 黄土地区工程地质. 北京:水利电力出版
社, 1990. (QIAO Ping-Ding, LI Zeng-jun. Engineering geology in loess areas[M]. Beijing: Water Conservancy and
Electric Power Publishing House, 1990. (in Chinese))
[24] 梁庆国, 赵磊, 安亚芳, 等. 兰州Q4黄土各向异性的初
步研究[J]. 岩土力学, 2011, 待刊. (LIANG Qing-guo, ZHAO Lei, AN Ya-fang et al. Preliminary study on anisotropy of Q4 loess in Lanzhou[J]. Rock and Soil Mechanics, 2011, in press. (in Chinese))
[25] 方钱宝, 马建林, 喻渝, 等. 大断面黄土隧道围岩弹性
抗力系数、变形模量与压缩模量试验研究[J]. 岩石力学与
工程学报, 2009, 28(增刊2): 3932–3937. (FANG Qian-bao,
MA Jian-lin, YU Yu, et al. Experimental research on elastic
resistant coefficient, deformation and compressive moduli of
surrounding rock in large-section loess tunnel[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2009, 28(S2):
3932–3937. (in Chinese))
[26] 孙广忠, 孙毅. 地质工程学原理[M]. 北京: 地质出版,
2004. (SUN Guang-zhong, SUN Yi. Principles on geological
engineering[M]. Beijing: Geological Publishing House, 2004.
(in Chinese))
[27] 胡瑞林, 李向全, 官国琳, 等. 黏性土微结构定量模型及
其工程地质特征研究[M]. 北京: 地质出版社, 1995. (HU Rui-lin, LI Xiang-quan, GUAN Guo-lin, et al. Research on microstructure quantitative model engineering geological characteristics of clayey soil[J]. Beijing: Geological Publishing House, 1995. (in Chinese))
[28] 王景明. 黄土构造节理的理论及其应用[M]. 北京: 中国
水利水电出版社, 1996. (WANG Jing-ming. The theory on tectonic joints in loess and its application[M]. Beijing: China
Water Conservancy and Hydropower Publishing House, 1996.
(in Chinese))
[29] 孙广忠.孙广忠地质工程文选[M].北京:兵器工业出版
社,1997.(SUN Guang-zhong. Collectives of SUN Guang-zhong on geological engineering[M]. Beijing: Weapon Industry Publishing House,1997.(in Chinese))
[30] 姜海波, 苏生瑞, 倪万魁. 地区黄土节理对公路边坡稳定性
的影响[J]. 工程地质学报, 2006, 14(3): 360–364. (JIANG Hai-bo, SU Sheng-rui, NI Wan-kui. Effects of loess joints on
stability of highway slopes in northern Shannxi[J]. Journal of
Engineering Geology, 2006, 14(3): 360–364. (in Chinese)) [31] DIJKSTRA T A, ROGERS C D F, SMALLEY I J, et al. The
loess of north-central China: Geotechnical properties and their relation to slope stability[J]. Engineering Geology, 1994,
36 (3-4) :153–171.
[32] DIJKSTRA T A. Geotechnical thresholds in the Lanzhou
loess of China[J]. Quaternary International, 2001, 76/77: 21
–28.
[33] TAN Tjong-Kie. Fundamental properties of loess from
Northwestern China[J]. Engineering Geology, 1988, 25(2/4):
103–122.
[34] 刘祖典. 黄土力学与工程[M]. 西安: 陕西科学技术出版
社, 1996. (LIU Zu-dian. Loess mechanics and engineering
[M]. Xi'an: Shannxi Science and Technology Publishing House, 1996. (in Chinese))
[35] 冯连昌, 郑晏武. 中国湿陷性黄土[M]. 北京: 中国铁道出
版社,1982. (FENG Lian-chang, ZHENG Yan-wu. Collapsible
loess in China[M]. Beijing: Chinese Railway Publishing House, 1982. (in Chinese) )
[36] 卢全中, 彭建兵, 陈志新, 等. 黄土高原地区黄土裂隙发
育特征及其规律研究[J]. 水土保持学报, 2005, 19(5): 191
–194. (LU Quan-zhong, PENG Jian-bing, CHEN Zhi-xin, et
al. Research on characteristics of cracks and fissures of loess
and their distribution in loess plateau of China[J]. Journal of
Soil and Water Conservation, 2005, 19(5): 191–194. (in Chinese))
[37] 卢全中, 彭建兵. 黄土体工程地质的研究体系及若干问题
探讨[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2006, 36(3): 404–
409. (LU Quan-zhong, PENG Jian-bing. Research on systematic frame and some problems of engineering geology
of loess mass[J]. Journal of Jilin University (Earth Science
Edition), 2006, 36(3): 404–409. (in Chinese))
[38] 穆斯塔伐耶夫A A. 湿陷性黄土上地基与基础的计算[M].
张中兴, 译. 北京: 水利电力出版社, 1984. (МУСГАФАЕВ
A A. Calculation of subgrade and foundation on collapsible
loess[M]. ZHANG Zhong-xing, trans. Beijing: Water Conservancy and Electric Power Publishing House, 1990. (in
Chinese))
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