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晋北地区黄土湿陷系数与其物理力学性质的相关性分析张光明【摘要】通过对晋北地区大量的黄土室内湿陷性试验数据进行分析,研究黄土湿陷系数与天然孔隙比、天然密度、天然含水量、压缩模量、塑性指数和液性指数6种常规物性参数之间的相关性,结果显示：黄土湿陷系数与天然孔隙比之间呈正相关关系；与天然密度、天然含水量、压缩模量、塑性指数和液性指数呈负相关关系；探讨不同湿陷强度黄土的天然孔隙比、天然密度、天然含水量及液性指数的分布规律,结果显示：该地区湿陷性黄土的天然孔隙比大于0.6,天然密度小于1.9 g/cm3,天然含水量小于22%,液性指数小于0.25。
%This paper studies the correlation between loess collapsibility coefficient and natural porosity ratio, natural density, natural water content, compressibility modulus, plastic index, liquidity index based on large amount of loess collapsibility experimental data in north region of shanxi. The study results show that there is positive correlation between loess collapsibility coefficient and natural porosity ratio. The correlations between loess collapsibility coefficient and natural density, natural water content, compressibility modulus, plastic index and liquidity index are negative. The studies of the natural porosity ratio, natural density, natural water content and liquidity index in loess of different collapsibility strength show that the natural porosity ratio of collapsible loess is more than 0. 6 , natural density is less than 1. 9 g/cm3 , natural water content is less than 22%, and its liquidity index is less than 0.25.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2016(060)010【总页数】5页(P36-39,40)【关键词】黄土;湿陷性;孔隙比;密度;含水量【作者】张光明【作者单位】铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津 300142【正文语种】中文【中图分类】TU444黄土作为一种特殊土，具有直立性、大孔隙、湿陷性等特点，其湿陷性对铁路工程的危害性巨大，严重威胁铁路的运营安全。
(一)Q3均质浅黄色湿陷性黄土与Q2红橙色无湿陷性老黄土基本物理力学性质Q3均质浅黄色湿陷性黄土(即马兰黄土)与Q2红橙色无湿陷性老黄土(即离石黄土上部)的基本物理力学性质两类黄土间在物理力学性质上的差别，以及在水平方向的变化规律：(1)Q2红橙色无湿陷性老黄土的强度和干容重较Q3均质浅黄色湿陷性新黄土大；而孔隙度则较小。
(2)Q2红橙色无湿陷性老黄土的粘土颗粒含量较Q3均质浅黄色湿陷性新黄土多，而砂粒的含量则较少。
(3)Q2红橙色无湿陷性老黄土液限和塑性指数一般较Q3均质浅黄色湿陷性黄土大。
(4)由北向南，两类黄土的砂粒含量逐渐减少；粉粒和粘粒含量增加。
(5)由北向南，两类黄土的液限和塑性指数逐渐增加。
(6)由北向南，Q3均质浅黄色湿陷性新黄土的强度有所增加；Q2红橙色无湿陷性老黄土的强度变化不大。
可以根据干容重、孔隙度、无侧阻抗压强度，粘粒和砂粒的含量等方面的差别，用来鉴别两类黄土。
通常，(1)Q3均质浅黄色湿陷性新黄土的干容重小于1.4g/cm3，多在1.3g/cm3左右，Q2红橙色无湿陷性老黄土的干容重大于1.4g/cm3，甚至可达到1.6g/cm3。
(2)Q3均质浅黄色湿陷性新黄土层孔隙度一般大于50％，甚至可达到65％；Q2红橙色无湿陷性老黄土层一般小于50％，多在45％左右。
(3)Q3均质浅黄色湿陷性新黄上层无侧限强度小于1公斤／厘米2，多在0.6公斤／厘米2左右，Q2红橙色无湿陷性老黄土层大于1公斤／厘米2，甚至可达2．5公斤／厘米2。
（注：1公斤／厘米2=98Kpa）(4)Q3均质浅黄色湿陷性新黄土层粘粒(＜0.005毫米)含量一般小于20％；Q2红橙色无湿陷性老黄土层粘粒含量一般大于20％。
(而砂粒含量有时见反常现象，故不可作为鉴别两类黄土的依据)。
（二）新近堆积黄土物理力学性质的特点(1)从全国湿陷性黄土地区的平均统计数值上看，新近堆积黄土和其他类型湿陷性黄土的各项物理力学性质指标基本上相差不太大。
山 西建筑SHANXT ARCHITECTURE第44卷第4期2 0 2 5年4月VoL 04 Nc. 0Apa. 2021• 69 •DOI ： 12. 13719/j. ciP 1009-6525.2025.07.025黄土基本物理指标与湿陷系数的相关性分析周杰5李亚红2（•中铁西北科学研究院有限公司1甘肃兰州750000； 2.兰州交通大学建筑与城市规划学院1甘肃兰州730000）摘 要:黄土湿陷是黄土在水的作用下，其大孔隙结构自我调整的结果。
选取6个钻孔的66组数据分析黄土湿陷系数与其基本 物理指标间的相关性。
结果表明：当密度大于1.5 g/cm 5时1黄土将不再表现出湿陷性;根据湿陷系数随各基本物理指标的变化规律1采用MATLAB 进行多元二次非线性回归，得到①二X ・B 的矩阵计算方程,对比湿陷系数的计算值与实际值,结果表明该方 法所得的湿陷系数比较接近工程实际1具有较好的预测效果。
关键词：湿陷系数,物理指标，二次回归，MATLAB中图分类号:TU444 文献标识码：A 文章编号：1207-0525 （2225 ）07-6067-641概述黄土在我国广泛分布,其湿陷性严重影响着农业的生产和工程建筑的安全使用丄2，因此有必要进行黄土湿陷性 的定量研究。
高国瑞⑶结合不同黄土的湿陷性变形假说,通过SEM 观察黄土的微观结构,指出黄土湿陷的根本原因 是黄土的架空结构被破坏,并且水是其架空结构破坏的诱 因。
陈正汉⑷分析了黄土湿陷的突变性、不连续性和不可 逆性,提出湿陷形变张量与应力张量、含水量和时间的本构 模型。
苗天德⑸基于刚性假设和黄土湿陷是完全物理力学 行为的假设,分析孔压系数、孔隙比与湿陷变形的关系。
随着黄土湿陷性的深入研究,多因素作用成为人们研究黄土 湿陷性的热点64］,邵生俊⑻在工程实践中发现黄土的独立 性物理指标与黄土湿陷系数有关,采用多元回归方法得到黄土湿陷系数与含水率、孔隙比和液限的关系。
黄土湿陷性评价4.4.1 黄土的湿陷性，应按室内浸水（饱和）压缩试验，在一定压力下测定的湿陷系数δs进行判定，并应符合下列规定：1 当湿陷系数δs值小于0.015时，应定为非湿陷性黄土；2 当湿陷系数δs值等于或大于0.015时，应定为湿陷性黄土。
4.4.2 湿性黄土的湿陷程度，可根据湿陷系数δs值的大小分为下列三种：1 当0.015≤δs≤0.03时，湿陷性轻微；2 当0.03＜δs≤0.07时，湿陷性中等；3 当δs＞0.07时，湿陷性强烈。
4.4.3 湿陷性黄土场地的湿陷类型，应按自重湿陷量的实测值△'zs或计算值△zs判定，并应符合下列规定：1 当自重湿陷量的实测值△'zs或计算值△zs小于或等于70mm时，应定为非自重湿陷性黄土场地；2 当自重湿陷量的实测值△'zs或计算值△zs大于70mm时，应定为自重湿陷性黄土场地；3 当自重湿陷量的实测值和计算值出现矛盾时，应按自重湿陷量的实测值判定。
4.4.4 湿陷性黄土场地自重湿陷量的计算值△zs，应按下式计算：1）陇西地区取1.50；2）陇东一陕北一晋西地区取1.20；3）关中地区取0.90；4）其他地区取0.50。
自重湿陷量的计算值△zs，应自天然地面（当挖、填方的厚度和面积较大时，应自设计地面）算起，至其下非湿陷性黄土层的顶面止，其中自重湿陷系数δzs值小于0.015的土层不累计。
4.4.5 湿陷性黄土地基受水浸湿饱和，其湿陷量的计算值△s应符合下列规定：1 湿陷量的计算值△s，应按下式计算：1）基底下0～5m深度内，取β＝1.50；2）基底下5～10m深度内，取β＝1；3）基底下10m以下至非湿陷性黄土层顶面，在自重湿陷性黄土场地，可取工程所在地区的β0值。
2 湿陷量的计算值△s的计算深度，应自基础底面（如基底标高不确定时，自地面下1.50m）算起；在非自重湿陷性黄土场地，累计至基底下10m（或地基压缩层）深度止；在自重湿陷性黄土场地，累计至非湿陷黄土层的顶面止。
黄土湿陷性与物理指标相关性研究摘要：黄土是在干旱、半干旱气候条件下形成的一种特殊土，其性质较为疏松、特殊，在我国分布面积相当广泛。
黄土在干燥时较为坚硬，一旦被降水浸湿，通常很容易剥落以及遭受侵蚀，严重情况下甚至会发生塌陷。
因此，黄土的湿陷性是其重要的工程特性。
在我国，黄土湿陷性问题广泛分布在我国的东北、西北、华东和华中等部分地区，所以导致了这些地区在进行工程建设时遇到了很多难题。
为解决此类工程问题，就得对该地区的黄土进行湿陷性分析评价并进行处理。
一般，对于湿陷性黄土场地评价需采取各地层原状黄土试样，通过室内压缩浸水湿陷性试验，测试湿陷系数、自重湿陷系数、湿陷起始压力等。
本文主要以影响黄土湿陷性的几个典型的物理指标进行科学合理的统计分析，建立起黄土湿陷性与物理指标间的相对关系，准确的评价黄土湿陷性对地区工程建设的实际意义。
关键词：物理指标；黄土湿陷性；研究探讨0、引言湿陷性是黄土重要的力学特征，是对黄土结构特征以及特殊物质成分的重要反映方式，而黄土湿陷性分析一直以来都是工程建设中主要研究课题，通过精确把握当地的黄土物理指标，以此对当地黄土湿陷性进行一个具体的分析。
1、概述黄土湿陷性与物理指标湿陷性是黄土具有代表的表现特征，和黄土内部组成结构有着很大的联系，例如；颗粒组成、裂隙结构、矿物成分以及大孔隙等。
黄土物理指标，最先要了解土的密度、土粒密度、土的含水量。
通过定点取样了解黄土基本物理指标结合黄土湿陷性，来研究两者之间的规律特征。
一般来说进行黄土湿陷性实验较为复杂，需要确定实验地湿陷指数，取样的工作量大，耗费大量的人力物力。
通过借助我国一些地区黄土实验成果，来进行分析研究，找出黄土湿陷性和其物理指标之间的经验方程，对黄土的湿陷性预算有较大帮助。
2、黄土实验成果以及资料研究2.1河西走廊的物理指标与湿陷性之间的关系通过了解河西走廊的黄土实验成果可以看出，其张掖地区物理参数；含水量5.5～35.0，液限26.4～32.7，孔隙率0.662～1.025，塑性指数7.1～14.3。
湿陷性黄土的压实度及含水率对力学性质的影响康烨摘要：为研究非饱和湿陷性黄土的工程力学性质，评估黄土隧道基底稳定性，通过相关试验，分析了黄土作为隧道基底的基本物理力学性质，研究了不同压实度、含水率条件下黄土的强度与变形特性。
研究表明：湿陷性黄土易于压实，压实后空气容积率接近黏性土的空气体积率，残余变形能得到有效控制。
最优含水率条件下，压实度k≥0.95的黄土变形呈软化特征；k≤0.93的黄土，围压较低时，变形为软化型；围压较高时，变形为硬化型。
围压越高，含水率越大，压实系数越小，则试样塑性越明显。
黄土的内摩擦角、粘聚力与压实度正相关，与含水率负相关，可用y=A ln（x）+B较精确的拟合。
关键词：湿陷性黄土；强度；变形；密实度；含水率；隧道桩土复合基底；极限强度Effects of water content and compaction coefficient on mechanical behaviors of collapsed loessKANG YeRAILWAY ENGINEERING CONSULTING GROUP CO.,LTD.，Beijing 100055Abstract：In order to study the engineering mechanics behavior of unsaturated collapsible loess and to evaluate stability of loess tunnel base, the basic physic-mechanical properties of loess were analyzed in the experiments, the strength and deformation behaviors of disturbed loess with different water content and compaction coefficient were studied. Conclusions indicate the loess is easy to compacted, compacted loess has the same volume ratio of air with cohesive soil, and residual deformation can be contained. For specimens at optimum water compactness higher than 95%, the deformation character is softening. For specimens at optimum water compactness lower than 93%, the deformation character is softening in the case of low confining pressure, however it is hardening in the case of high confining pressure. For specimen with higher water content, higher confining pressure and lower compactness, the plastic deformation is more significant. There is positive correlation between internal friction angle, cohesionand degree of compaction, but negative correlation between internal friction angle, cohesion and water content. And the relationship can be fitted with y=A ln（x）+B.Key words：collapsed loess; deformation; strength; water content; compactness; tunnel composite substrate1 引言黄土是指粒径介于粘土与细砂之间，范围为>0.005毫米～<0.05毫米的陆相黄色粉砂质土状堆积物，其颗粒之间结合不紧，孔隙度一般在40%～50%。
第41卷 第3期 煤田地质与勘探Vol. 41 No.3 2013年6月COAL GEOLOGY & EXPLORA TIONJun. 2013收稿日期: 2012-03-27作者简介:王吉庆(1987—)，男，江西上饶人，硕士研究生，从事岩土工程勘察设计及施工技术研究.文章编号: 1001-1986(2013)03-0042-04黄土湿陷系数与物理性质参数的相关性王吉庆1，雷胜友1，李肖伦2，王应铭2，刘 昭1，王晓光1(1. 长安大学公路学院，陕西 西安 710061；2. 中铁第一勘察设计院集团有限公司，陕西 西安 710043)摘要: 湿陷系数是目前用以判断黄土湿陷等级、评判黄土湿陷危害并预测湿陷量的常用指标。
为更方便而准确地获取工程建设场地黄土的湿陷系数，通过在关中地区岐山、兴平探井取土，进行室内土工试验，得到土的各项物理性质参数。
经统计分析，发现黄土湿陷系数与含水量、干密度、孔隙比以及压缩模量具有较好的相关性。
依次进行了四元、三元、二元、一元曲线拟合，得到一系列回归方程。
对回归方程预测模拟，发现运用所得回归方程预测关中地区的黄土湿陷性是可行的。
关 键 词：湿陷系数；曲线拟合；土性参数中图分类号：TU44 文献标识码：A DOI: 10.3969/j.issn.1001-1986.2013.03.010Correlation of wet collapsibility coefficient and physicalproperty parameters of loessWANG Jiqing 1, LEI Shengyou 1, LI Xiaolun 2, WANG Yingming 2, LIU Zhao 1, WANG Xiaoguang 1(1. Highway College , Chang ′an University , Xi ′an 710061, China ;2. First Survey and Design Institute Ltd ., China Railway , Xi ′an 710043, China )Abstract: Wet collapsibility coefficient is a common index to judge the class and risk of loess collapse, and to pre-dict the volume of wet collapse. In order to get more conveniently and accurately the wet collapse coefficient of loess in engineering construction site, soil samples have been taken in Qishan and Xinping of Shaanxi Province to carry out geotechnical test in laboratory and to get different physical parameters. Through statistical analysis, it was found that there is good relation among loess collapsibility coefficient, water content, dry density, void ratio and compressive modulus. A series of regression equations have been got through quaternion, ternary and binary fitting of curves. Through simulation and prediction using regression equations it has been found that it is feasible to pre-dict the collapsibility of loess in Guanzhong area by regression equations. Key words: collapsibility coefficient; curve fitting; soil parameters陕西关中黄土平均厚度达50 m ，其中湿陷厚度为5~15 m 。
