黄土的物理力学特性(交通部建设科技项目)

2黄土的物理力学特性2.1概述黄土在我国西北部分布很广泛，大致沿昆仑山、秦岭以北，阿尔泰山、阿拉善和大兴安岭一线以南分布，构成东西走向的巨大环形地带，位于北纬33o～47o、东经127o～75o之间，且以黄河中游分布最多。黄土分布地区约63.1万平方公里，约占全国国土总面积的6.6%。改革开放以来，尤其是二十世纪九十年代后期以来，我国的公路建设发展迅猛，黄土地区的公路建设大面积展开。在工程建设过程中，发现了不少有关黄土性质的问题。在黄土塬区，高填土路基（土桥）变形和沟头侵蚀引起的路基滑塌；在黄土坡上，黄土洞穴、涵洞出口冲刷，山坡滑塌及边沟冲刷；而路基的不均匀变形、沉陷则是普遍存在的问题。病害的防治及问题的解决，都呼唤着对黄土性质的深入研究。因而迫切需要全面深入地开展着眼于公路工程的黄土物理特性研究。为此，2001年交通部将“黄土的物理特性研究”课题列为交通部西部交通建设科技项目，此课题的立项研究是及时和必要的。交通部西部交通建设科技项目“黄土的物理特性研究”，由**承担，该项目于2001年11月与交通部西部交通建设科技项目领导小组办公室签订项目合同（合同编号：）。研究工作从2001年9月开始，同时完成了项目的可行性研究报告，并于2002年5月通过了交通部西部交通建设科技管理中心的评审，研究工作于2005年4月结束。2.2黄土的物理特性2.2.1主要研究内容1、黄土的物理特性与压实特性及湿陷性的关系研究（1）黄土的压实特性与物理特性的关系研究；（2）压实黄土湿陷变形性质的研究。2、黄土的物理特性与沉降特性的关系研究（1）原状黄土和重塑黄土的压缩变形特性；（2）压实黄土的压缩变形特性。3、黄土的物理特性与生态特性的关系研究（1）分析确定黄土高原区适合土壤组成的植物分区及适生的草类植物。4、黄土的微观结构研究（1）原状黄土微观结构特征研究；（2）不同压实程度和方法条件下的黄土微观结构特征研究。2.2.2黄土的物理特性与压实特性及湿陷性的关系研究1、室内振动压实成型设备的研制目前多数的室内振动压实设备都存在一些不足之处，最突出的问题是与振动压路机实际工况相差较大。为此本课题的振动压实试验采用长安大学沙爱民教授研制加工的自上而下振动或表面振动的振动成型压实机（图2.1）。该设备具有振动压路机的振动压实参数且参数可调。2、黄土推荐振动压实参数无论是振动压路机还是上述开发的室内振动压实成型机，在压实过程中静压力、振动频率、偏心块夹角的调节都会对压实效果产生影响，但不同的参数对压实效果的影响程度不同，以压实后的干密度和回弹模量等工程应用指标评定振动压实效果。先以重型击实的最佳含水量为振实试验的统一含水量，对各种振动参数进行单因素的影响试验，根据各种参数的影响规律，找出一套压实效果好并且和现有压路机的机械参数基本相符的振动参数。图2.1图2.1室内振动压实成型设备示意图本课题应用自行开发研制的振动成型压实设备从静面压力、频率、激振力等振动参数分析各技术参数对压实效果的影响。研究提出了振动压实条件下的最佳含水量和最大干密度的测定方法。试验时采用内径15.2cm，高为12cm，容积2177cm3的击实筒，按照两层加料的方法进行振实成型。黄土压实效果较好的振动压实条件为：静面压力为94kPa～117kPa，激振力为6000N～8000N，频率为28Hz～32Hz，振幅为1.5mm～2.0mm。推荐参数为3-6-600，即频率为30Hz、静面压力为104KPa、激振力6838N(偏心块夹角为60o)、振幅为1.71mm，动静载之比为4.04。以黄土在振动跳起开始后10s或土料挤出开始时3、黄土压实影响因素分析影响黄土压实的因素很多，也很复杂，但是对黄土压实起控制性影响的因素概括来讲主要有粒度组成和显微结构等内部因素和压实方法、含水量以及压实功等外部因素。（1）物质组成的影响黄土的颗粒组成以粉粒为主，含量可达55%以上，其中粗粉粒（0.05mm－0.01mm）含量大于细粉粒(0.01mm-0.005mm)的含量。粘土颗粒（<0.005毫米）成分一般在占10～25%左右。砂土颗粒（>0.05毫米）成分占10～30%之间，一般为20%左右。为了研究压实黄土的干密度与粒度组成的关系，课题组在国道312线兰州段选取两个断面K2122+200和K2175+650对压实黄土进行了粒度分析，粒度分析采用英国进口的MalvernMastersizer2000激光粒度分析仪。结果如图2.2图2.2K2122+200粘粒含量与干密度的关系图2.3K2175+650粘粒含量与干密度的关系由图2.2可知，随着粘粒含量的增加，干密度呈现先增加后减小的趋势，当粘粒含量为7.5%左右时，干密度达到最大。图2.3表明，随着粘粒含量的增加，干密度呈现先减小后增加再减小的趋势。当粘粒含量为7.2%左右时，干密度达到最大。粒度分析结果表明，压实黄土的干密度与粘粒的含量的关系不是简单呈现随干密度的增加，粘粒含量增加，干密度降低，粘粒亦随之降低的单调变化关系。因此，压实黄土的干密度与粒度成分的关系是复杂的，具体应用时，要考虑黄土的工程地质分区、黄土的时代等多种因素加以确定。（2）微观结构的影响黄土的微观结构指构成土体的固体颗粒与其有关的孔隙特征，以及它们在空间上的总体排列性质，它是影响黄土压实的重要内在因素之一。①黄土骨架颗粒及其排列接触关系在扫描显微镜下，原状黄土骨架颗粒的排列方式分为支架排列和镶嵌排列两种；压实黄土骨架接触关系主要有三种形式，即镶嵌接触、支架接触和分散分布。研究发现不同压实度下土样经过标准重型击实后，通过扫描电镜发现击实后黄土中骨架颗粒间的接触关系以镶嵌接触占主导地位，压实以前，颗粒和孔隙均清楚，粗矿物颗粒多为点接触或棱边接触，压实以后，土的结构变得非常紧密，颗粒多为面-面接触。但不论压实度怎样变化，三种接触关系都是同时存在，只是三种形式的接触关系所占比例发生变化而已。②孔隙特征按照雷祥义对孔隙大小分类方案（表2.1）对不同压实度下的黄土进行了研究，结果见表2.2。表2.1孔隙分类孔隙类别特大孔隙大孔隙中孔隙小孔隙微孔隙孔隙半径r>25uｍ25～16uｍ16～4uｍ4～1uｍ<1uｍ表2.2不同压实度下黄土孔隙分布土样状态平均孔径d(μm)孔隙分布(%)<1um1-4um4-16um>16um原状7.8234225.864.18.1855.75895.927.360.56.3905.12357.555.733.73.1934.89568.563.7261.8954.419.868.221.10.9由表4.3可以看出，随着压实程度的增大，孔径组成发生了较为明显的变化：平均孔隙直径随压实度的增大而减小。孔隙含量表现为大中孔隙含量随压实度的增大而减少，小孔隙和微孔隙的含量随压实度的增大而增多，其中中孔隙随压实度的增大明显减少，小孔隙随压实度的增大明显增多。研究还发现，不管压实功有多大、压实度有多高，各种孔隙总是存在的，只是孔隙的比例不同而已。（3）含水量对压实效果的影响采用重型击实和推荐条件下黄土的振动压实参数对黄土进行振动压实，即频率为30Hz对应的静压力、激振力和振幅分别为104KPa、6838N、1.71mm，动静载之比为4.04，认为黄土在振动跳起开始后10s或者土料挤出开始时达到振动压实最佳状态停止振动压实。试验结果如图2.4所示。图2.4含水量-干密度曲线由图2.4可得，黄土的振动压实干密度随含水量的增加而增加，达到一定程度后，干密度随含水量的增加而减小。这与重型击实试验得到的规律是一致的。重型击实条件下黄土的最佳含水量为12.3%，最大干密度为1.938g/cm3。推荐条件下黄土的振动压实的最佳含水量为11.7%，最大干密度为1.856g/cm3。因此，推荐振动压实条件下黄土的振动压实的最佳含水量和最大干密度都略小于室内击实方法确定的最佳含水量和最大干密度。其原因可解释为：振动压实主要是通过材料受迫振动完成材料颗粒的重新排列而形成骨架—密实结构；而室内击实主要是通过对材料施加剪应力而达到压实效果的。击实要克服的摩擦力较振动压实大，因而，要达到最佳的压实效果，击实对土中水的润滑作用依赖性要高，故最佳含水量一般较振动压实大。振动压实对材料颗粒或团聚体挤压和破坏作用较室内击实要小的多，因而其达到的最大干密度一般较室内击实的要小。（4）击实功对压实的影响试验采用内径152mm、高120mm、容积2177cm3的击实筒，将土样分5层击实，每层击数分别为15、20、25、30、及35次，试验结果见图2.5和图2.6。图2.5最大干密度与击实功的关系图2.6最佳含水量与击实功的关系结果（图2.5，2.6）表明：随着击实功能的增加，黄土的最佳含水量减少，最大干容重增加。在相同含水量条件下，压实功越大则密实度越高。如果含水量低于最佳含水量而加水有困难时，则可采用增加压实功的办法而提高土基的密实度。但这种现象是有限度的，超过这个限度，即使继续增加击实功也不会明显降低最佳含水量和增加最大干容重。这是因为达到一定击实后，土粒移动到新的位置，增强了土的抵抗力，继续击实效果不佳。这也就告诉我们，单纯依靠增加击实功的办法来提高土的密实度是不经济的。如果土的含水量过大，此时增大压实功能必将出现“弹簧”现象，既达不到压实效果，又造成返工浪费。综上所述，黄土的粒度成分和微观结构等内在因素和压实方法、含水量和压实功等外在因素皆对黄土的压实起着明显的影响作用，它们之间也是相互联系、相互作用。因此，研究黄土的压实影响因素时应综合考虑。2.2.3压实黄土的湿陷性质1、原状黄土和相同密度、相同含水量重塑黄土的湿陷性比较先将部分原状土样切成两个环刀试样，分别在50、100、200、300、400、500、600、700、800和1000KPa压力下进行湿陷试验，再将该部分原状土搓碎，保持原来的含水量不变，然后用击实法制成，其含水量与干容重和原状试样相同。试验结果如图2.7。图2.7原状黄土与重塑黄土的湿陷性比较将重塑黄土的湿陷特性与原状黄土的湿陷特性进行对比分析，从图2.7中可以看出，重塑黄土与原状黄土的含水量、干容重均相同时，在低压力下，重塑黄土的湿陷性要比原状黄土要大，随着压力的增大，重塑黄土的湿陷系数与原状黄土的湿陷系数的差值越来越小，其湿陷曲线甚至有交叉的现象。说明在高压力下，重塑黄土的湿陷性与原状黄土的湿陷性相差不大。出现这一问题的原因是重塑破坏了原状黄土的结构性，使得重塑黄土结构强度减小甚至没有结构强度。在小压力作用下，重塑黄土浸水结构强度远远小于原状黄土的强度，导致压缩量偏大。在较大压力作用下，重塑黄土未浸水试样的压缩量偏大，而原状、重塑黄土浸水饱和试样的结构都已完全被破坏，二者的压缩量基本接近，从而出现了湿陷系数随压力变化而发生交叉的现象。从微观上看由于重塑使得黄土颗粒之间的胶结作用和连接作用在一定程度上被破坏，削弱了土颗粒之间的的总强度，使黄土颗粒分散化，在小压力作用下，土颗粒更容易滑落到土体中的大、中孔隙内，土体结构迅速崩溃造成湿陷。因此，当含水量和干密度均相同时，不能简单地说重塑黄土的湿陷系数大于原状黄土的，还要考虑压力和含水量的影响。2.2.4黄土的沉降特性1、原状黄土与重塑黄土的压缩性黄土的压缩性与其结构强度是密不可分的，而含水量的大小又对黄土的结构强度起着控制性的作用。进行了不同含水量下原状黄土的压缩、回弹试验，如图2.8。由于回弹变形相当小，且速度很慢，所以稳定的标准比压缩时提高了一倍，即以每两小时不增加0.01mm为稳定。为了考察原状黄土和同密度、同含水量下重塑黄土的压缩性，对相同干密度的重塑黄土和原状黄土在相同初始含水量下和饱和状态下进行压缩回弹试验。结果如图5.2和5.3所示。图2.8不同初始含水量下原状黄土压缩回弹e-p曲线图2.9原状黄土与重塑黄土压缩回弹e-p曲线（w=7.87%）图2.10原状黄土与重塑黄土在饱和状态下压缩回弹e-p曲线从图2.8可知，随含水量的增加，原状黄土的压缩量在不断的增大。图2.9和图2.10表明，相同含水量下重塑黄土的压缩量大于原状黄土的压缩量，且含水量越大相差越大；在含水量很小(w=1.84%)或在饱和状态下，原状黄土与重塑黄土的再压缩曲线和回弹曲线都很平缓，几乎成水平直线，再压缩曲线和回弹曲线基本重合在一条线上，根本看不出回滞圈。而含水量达到某一值(如w=7.87%)时，压缩曲线和回弹曲线虽然也较平缓，但可清楚地看出回滞圈。这说明原状黄土和重塑黄土的压缩回弹曲线在某一含水量附近可产生最大的回滞圈。综上所述，在含水量、干密度均相同的条件下，重塑黄土的压缩变形量大于原状黄土，且初始含水量越大，压缩变形量相差也越大。原因是重塑破坏了原状黄土的结构性，使得重塑黄土的结构强度减小甚至没有结构强度，而原状黄土颗粒之间具有较强的胶结作用和连接作用，阻止了土颗粒之间的滑动。因而，在含水量、干密度均相同的条件下，原状黄土的压缩变形量要小。2、压实度对压实黄土压缩变形的影响将不同压实度下的压缩试验成果按压缩变形系数和垂直压力的关系整理，结果如图2.11。(a)w=10.3%(b)w=11.3%(c)w=13.3%(d)w=16%图2.11不同压实度下压缩变形系数与垂直压力关系曲线试验结果（图2.11）表明，压实度越大，压缩变形系数越小，尤其是在压实度比较小含水量比较大（如K=85%，w=16%）的情况下，压缩变形系数显著增大。因此，为了减小黄土路基的工后沉降，提高压实度是一种比较有效的方法。2.2.5黄土的物理特性与生态特性的关系研究目前选择公路的护坡植物时，多是从经验角度出发或是经调查选择植物，而没有经过详细的论证，选择的植物大多适生性不好：验收时看去，生长状态良好，但是经过一段时间或越过一个冬天以后，很多植物不能适应环境而发生了枯萎甚至死亡，不能达到预期效果，破坏的生态环境得不到恢复，白白耗费人力、物力和财力。黄土区地处西部，气候干旱、地貌复杂、土质疏松、土壤瘠薄、水土流失严重。在黄土区修建公路，对植被的破坏尤为严重，在恢复植被时面临的环境更为恶劣。公路建成后，由于黄土的特殊性质，若护坡植物选择不当，不能有效起到护坡的作用，将会加重该区的水土流失，导致不良的生态环境，并最终影响到经济的发展。因此，需要对黄土区公路护坡植物的选择展开研究。1、植被分区及适生的草类植物综合考虑现有的土壤质地、水分、养分、植被分区，将规律性相同的地方尽可能放在一个区，当不能满足时，优先考虑土壤的质地，并结合黄土母质、充分利用现有的植被分区成果，共分为3个区，并确定了每一分区内适合生长的植物。各区命名与该区所处的气候带、土壤质地、土壤水分、植被的状况相同。（1）暖温带半湿润区中壤、重壤水分可以均衡补偿森林区该区始于离石柳林，南下经延长、延安，北上到固原，止于定西一带。气候为暖温带半湿润气候，年降水量为510mm～750mm，土壤水分基本可以得到补偿。地带性土壤为褐土和紫黑垆土。植被以落叶阔叶林为代表。适生的草类植物有：沙打旺、红豆草、紫花苜蓿、披碱草、老芒麦、白羊草、长芒草。（2）暖温带干旱区轻壤水分周期亏缺森林草原区本区南与一区连接，北界由偏关、南下经佳县、米脂、子洲，过吴旗、环县，止于海原、白银。地处半湿润－半干旱气候带，年降水量为400mm～510mm，土壤水分得不到较好的补偿。地带性土壤为黑垆土，山地次生林下土壤为灰褐土。植被以草原植被为优势。适生的草类植物有：沙打旺、红豆草、紫花苜蓿、老芒麦、长芒草、早熟禾。（3）温带半干旱区砂壤水分不足草原区本区的南界与二区接壤，北界为黄土高原的边界。气候为温带气候，降水量小于350mm，土壤水分不足。适生的草类植物有：沙打旺、紫花苜蓿、长芒草、赖草、冰草。可见，在不同的分区内，气候、土壤水分、矿质组成和颗粒组成都呈现出地带性规律。2、黄土区不同植物对汽车尾气的抗性汽车尾气对植物的污染主要是氮氧化物尤其是二氧化氮污染，通过分析二氧化硫和二氧化氮危害植物的过程我们发现，两者都是有害气体首先和水形成酸雨液体，然后降落到植物枝叶上危害植物。因此我们可以从植物对二氧化硫的抗性上来推断植物对二氧化氮的抗性强弱。从表中我们得到不同植物对汽车尾气的抗性为：抗性很强的植物有：侧柏、油松、扁桃、刺槐、楸树、垂柳、青杨、新疆杨、白杨、胡杨、狼牙刺、苦楝、臭椿、香椿、白榆、槐树、柿树、白蜡、杜梨、桑树、枣树、柽柳、花椒、紫穗槐、杞柳、草木樨、早熟禾。抗性较强的植物有：旱柳、梨树、沙枣、泡桐、柠条、山桃、大官杨、河北杨、核桃、沙棘、山杏、胡枝子、文冠果、沙柳、沙打旺、红豆草、披碱草、老芒麦、白羊草、长芒草、赖草、冰草。抗性较弱的植物有：苹果、紫花苜蓿。2.2.6原状黄土的微结构特征1、原状黄土的微结构特征：（1）以粒状为主，支架接触，亦有镶嵌接触，存在肉眼可见的大孔隙，架空孔隙较多，接触—基底式胶结。（2）在剖面中，随着深度的增加，黄土的微结构类型自上而下发生了相应的变化：由以粒状为主向以粒状为主并夹以凝块状过渡，由以支架接触向镶嵌排列逐渐过渡，中、大孔隙含量明显减少，微、小孔隙含量明显增多。胶结类型由接触式胶结向接触—基底式胶结转化。2、不同压实程度和方法条件下黄土微结构特征（1）压实黄土随压实度的增大，孔隙的平均直径减小，微、小孔隙含量增多，中、大孔隙含量减少。但不管压实功有多大、压实度有多高，孔隙总是存在的，只是大、中、小和微孔隙的比例不同而已。（2）同样干密度、龄期条件下，振动压实对黄土微观结构的改变比重型击实对黄土微观结构的改变要大。表现为架空孔隙更少，孔隙和颗粒分布均匀，形成骨架密实结构，摩擦作用和嵌挤作用加大，因而相同干密度情况下，振动压实黄土在强度上较重型击实的要大。（3）随着龄期的增长，压实黄土微观结构更趋向于絮凝结构，表面呈凝絮状。宏观上表现为强度随时间而增大。随着压实度的增大，压实黄土的各向异性程度存在降低的趋势，结构性逐渐减弱。（4）黄土经过压实作用以后，其显微结构类型发生明显的变化：由原来天然状态的粒状、架空、接触结构，逐渐改变为粒状、镶嵌、接触—胶结结构。（5）黄土在压实过程中上层大、中孔隙含量最多，平均孔隙直径、周长和面积也最大，下层最小，中间次之。结果表明黄土在压实过程中，下部密实度最大，中间次之，上层最小。同时也表明了压实法所制出的试样在纵向上是不均匀的。2.3黄土的力学特性2.3.1主要研究内容1、压实度及黄土CBR与物理特性的关系研究；2、压实黄土的回弹模量与物理特性的关系研究；3、压实黄土强度特性与物理特性的关系研究。2.3.2压实度与黄土CBRCBR(CaliforniaBearingRatio)即加州承载比，是由美国加州公路局提出来，用于评定路基土和路面材料强度的指标。在国外多采用CBR作为路面材料和路基土的设计参数。随着国内试验检测技术的完善，CBR试验越来越被设计及施工单位所重视，并已成为设计及施工参考依据之一。试验采用内径152mm，高120mm，容积2177m3的击实筒，高50mm的套环，以及直径151mm，高50mm的筒内垫块，进行重型击实法成型试件。在试件上安装有调节杆的多孔板，在多孔板上加4块荷载板，并按上百分表。泡水终了时测定膨胀比、吸水量和CBR值。一般采用贯入量2.5mm（2.1）式中：p为单位压力(kPa)同时计算贯入量为5mm时的承载比(%)：（2.2）如果贯入量为5mm时的承载比大于2.5mm时的承载比，则试验要重做，如结果仍然如此，则采用5mm时的承载比。采用重型击实法在最佳含水量条件下制备压实度为90%，93%，95%和100%的4组试件，分别进行饱水4天的CBR试验，结果如下表2.3。表2.3不同压实度下黄土的CBR值压实度(%)909395100CBR值(%)2.33.65.77.5试验数据均表明：压实度对CBR值有较大的影响，CBR值随压实度的增大而增大。但在规定的压实度条件下，该黄土样的CBR值难以满足规范对于路基填料最小CBR的要求，尤其是高等级公路上路床对CBR的要求，这可能与压实黄土的湿化崩解性质有关。事实上，许多资料显示黄土室内压实后CBR值难以满足规范要求，但现场CBR测试一般大于规范要求值，这与黄土地区干旱半干旱的气候特点造成的路基实际平均含水量不是很高有关，而室内检测均是在饱水4天的状态下测定的。2.3.3压实黄土的回弹模量1、回弹模量的测定方法现行路面(沥青、水泥)设计规范中规定确定土基回弹模量的方法有3种，即查表法、室内试验法和野外承载板法。对于新建公路，设计时多采用《公路沥青路面设计规范》(JTJ014-97)中的参考值即查表法。新规范中的土基回弹模量建议值是在老规范的基础上，考虑了实行重型击实标准土基回弹模量应提高，乘以一定的系数制定总结出来的，也有部分数据是在新成型的路基上测定土基回弹模量，考虑不利季节和不利年份整理提出来的。这种方法相对讲较为粗略。实践证明，实行重型击实标准后，土基回弹模量的提高与土质、含水量等因素有关，即同一种土质也不能一概而论。野外现场进行承载板法能较好的反映土基的状况是一种很好的方法，但它需要在最不利季节对土基进行测定，测定也很费时、费力的，测点位置选取以及测点多寡也对E0有影响。室内试验法测定回弹模量由于未考虑不利条件以及试验条件与现场存在差异，不能直接用于公路结构设计。但由于现场试验进行困难，室内试验法是进行参数确定的不可缺少的方法。试验采用内径152mm、高120mm、容积2177㎝3的大击实筒，套环高50mm，内垫直径151mm（2.3）式中：——回弹模量（KPa）；——承载板上的单位压力（KPa）；——承载板直径cm；——相应于单位压力的回弹变形（cm）；μ——土的泊松比取0.35。对回弹模量数据处理时，鉴于部分黄土压实度较小，土质较软，故当p—l曲线不通过原点时要进行回弹变形和回弹模量的修正。2、击实黄土的回弹模量（1）击实次数与干密度及回弹模量的关系在最佳含水量下采用重型击实试验制备不同击实次数的黄土试件，根据《公路土工试验规程》进行回弹模量试验，得到的击实次数与干密度及回弹模量的关系（图2.12和2.13）。图2.12击实次数与干密度和回弹模量的关系图2.13干密度-回弹模量关系从图2.12和图2.13可以看出，随着击实次数的增加，黄土干密度在增大，回弹模量也在增加。单看干密度与回弹模量的关系（图2.13），回弹模量随干密度的增大而增加，经拟合，发现幂函数的形式较好，即回弹模量与干密度的回归关系为：（2.4）（2）相同干密度条件下含水量与回弹模量的关系为分析含水量对回弹模量的影响，确定干密度这一指标不变，即在不同含水量下施加不同的击实功以得到相同的干密度。试验结果如图2.14。图2.14回弹模量与含水量关系由试验结果可知：在每一种干密度条件下，回弹模量都是随着含水量的增大而减小，对于干密度为1.814g/cm3的黄土试样，当含水量到达最佳含水量以前，含水量每增加1%，E0降低12.75MPa；当含水量到达最佳含水量以后，含水量每增加1%，E0降低4.8MPa；对于干密度为1.862g/cm3的黄土试样，当含水量到达最佳含水量以前，含水量每增加1%，E0降低15.65MPa；当含水量到达最佳含水量以后，含水量每增加1%，E0降低5.3MPa。可见含水量对黄土路基的回弹模量影响是非常显著的。并且在小于最佳含水量的一侧随含水量增加的减小幅度较大，在大于最佳含水量的一侧随含水量增加的减小幅度较小。其原因可从土与水相互作用的角度来解释，当土体含水量小于最佳含水量时，土中的水主要以颗粒周围的结合水膜的形式存在(强结合水膜和弱结合水膜)。其中，强结合水膜中的水分子不能移动，而弱结合水膜中的水分子则可沿土粒表面移动，对土粒间的相对运动起润滑作用。内摩擦角φ是土粒间相对运动时摩擦情况的综合反映，随着含水量的增大，弱结合水膜急剧变厚，故土体剪切时土粒间的摩擦作用急剧减小，表现为φ随含水量急剧减小，当含水量达到ωp附近时，结合水膜最厚。若含水量继续增大，则增加的水分主要以自由水方式存在于土孔隙中，对土粒间的相对运动不再起明显的润滑作用，即表现为φ对ω的不敏感。土体强度降低而造成单位变形所需的压力减小。通过对回弹模量与含水量的数学拟合，发现幂函数的形式较好，对于干密度为1.814g/cm3和干密度为1.862g/cm3，其回弹模量与含水量的数学方程为：（2.5）（2.6）从回弹模量与含水量的关系曲线也可知，随着含水量的增加，曲线的斜率越来越小，这也就说明了当含水量小于最佳含水量时，回弹模量随含水量的增大减小幅度较大，当含水量大于最佳含水量时，回弹模量随含水量的增大减小幅度较小。（3）触变龄期对回弹模量的影响影响压实粘性土强度的一个重要因素是土料中细粒土的触变效应，即粘性土结构遭到破坏后强度降低但随时间发展土体强度恢复的胶体化学性质。黄土是低液限粘土，其粘粒含量不高，结构性明显，不同于典型的粘性土。触变性对压实黄土性状意义是否明显，少有人论及。本研究通过这样一种试验步骤予以验证龄期对表强度的效应。这就是用一种土压实成两个条件完全一样的试件，一个试件在达到设定的龄期之后立即试验，另一个在达到相同龄期之后，再加以重塑和压实使破坏触变效应后再进行试验。在最佳含水量下按不同击实次数击实成型两种不同干密度的黄土，分别放置0天、7天、15天、30天进行回弹模量试验。试验结果见图2.15。图2.15回弹模量与龄期的关系曲线试验结果表明（图2.15），触变特性对压实黄土的性状有着显著的影响，随着龄期的增长回弹模量有一定提高。这种增长随龄期增大而趋缓直至土体达到一种平衡。3、振动压实黄土的回弹模量为了分析含水量对回弹模量的影响，课题组开展了不同压实条件下黄土的回弹模量试验，试验参数和结果如表2.4和图2.16。从含水量对回弹模量的影响曲线（图2.16）可以看出，不管压实条件如何，回弹模量随含水量的增加总是减小的，而且压实功越大回弹模量随含水量的增加减小幅度越大。表2.4振动压实参数振实条件激振力(N)静面压力(kPa)频率(Hz)振幅(mm)S5X9JJ307612117301.7S3X6JJ301041.9S3X6JJ6068381.71图2.16不同振实条件下含水量对回弹模量的影响4、振动压实黄土的回弹模量与击实黄土的回弹模量前面已经分析了在最佳含水量条件下，振动压实黄土的回弹模量比击实黄土的回弹模量要大。为了更全面地比较振动压实黄土的回弹模量与击实黄土的回弹模量，确定干密度这一指标不变，研究不同不同压实方式下含水量对回弹模量的影响。振动压实黄土按推荐条件下黄土的振动压实参数，击实黄土按重型击实制样。使用强度仪法测定试件的回弹模量。试验结果如图2.17所示。图2.17振实与击实黄土的回弹模量与含水量的关系由前面的最佳含水量—最大干密度试验可知，振动压实得到的最佳含水量、最大干密度都比室内击实的要小，而回弹模量试验结果表明振动压实黄土的回弹模量比室内击实黄土的回弹模量要大（图2.17）。这与这两种压实方式的机理关系密切。2.3.4压实黄土抗剪强度1、压实黄土抗剪强度参数与物理指标间的关系（a）K=85%(b)K=90%(c)K=93%(d)K=95%图2.18粘聚力C随含水量w变化规律由图2.18可见，不论压实度大小，C值随着含水量的增大而显著减小。其原因可以从土与水相互作用的角度来考虑：土中水在土中以颗粒周围的结合水膜的形式存在（强结合水膜和弱结合水膜）。其中强结合水膜的水分子不能移动，而弱结合水膜中的水分子可以移动，对土颗粒间相对运动起润滑作用。当含水量变大，土中水以弱结合水膜形式存在的水分子越来越多，自由水也越多，甚至其中有些表现为重力水。这些水压力有使土颗粒分开的趋势；而且随着含水量的变大，颗粒间的咬合机会变少，故因咬合作用产生的强度变小；故二者的综合作用使得粘聚力随含水量的增大而显著减小。对压实黄土来说，其粘聚力c与含水量w的关系可以用幂函数的形式表示，即，k，b为试验常数。图2.19内摩擦角φ随含水量w变化规律由图2.19可见，不论压实度大小，φ值随着含水量的增大而减小，而且当含水量小于最佳含水量（w=12.3%）时，随着含水量的增大减小非常迅速，而当含水量大于最佳含水量时，内摩擦角相对含水量的变化不太敏感。其原因可以从土与水相互作用的角度来考虑：当土体中含水量小于最佳含水量时，土中的水主要以颗粒周围的结合水膜的形式存在(强结合水膜和弱结合水膜)。其中，强结合水膜中的水分子不能移动，而弱结合水膜中的水分子则可沿土粒表面移动，对土粒间的相对运动起润滑作用。内摩擦角φ是土粒间相对运动时摩擦情况的综合反映，随着含水量的增大，弱结合水膜急剧变厚，故土体剪切时土粒间的摩擦作用急剧减小，表现为φ随含水量急剧减小，当含水量达到最佳含水量附近时，结合水膜最厚。若含水量继续增大，则增加的水分主要以自由水方式存在于土孔隙中，对土粒间的相对运动不再起明显的润滑作有，即表现为φ对w不敏感。图2.20粘聚力C随压实度变化规律图2.21内摩擦角φ随压实度变化规律由图2.20可知，压实黄土C值随压实度增大而增大，并且含水量越低，C值增长幅度越大。其原因可从以下两方面考虑：一是压实度越大，土粒间的接触越紧，故土粒间的咬合作用变大，故产生的强度有变大的趋势；二是压实度变大，孔隙比缩小，也有利于土中水表面张力的发挥。故由二者的综合作用的结果是压实度变大，粘聚力变大。由图2.21可见，φ值随压实度增大而增大的总体趋势是明显的，并且含水量越大，压实度对φ值的影响渐趋强烈。由于试验过程中的某些误差，个别点不太理想。其原因可以从以下三方面的综合作用分析：一是从土粒与水膜的相互作用上，土粒间的接触紧密程度随着压实度的增大，有使内摩擦角增大的趋势；另一种情况就是随着压实度的增大，孔隙比较小，土中的水主要以土粒周围强结合水膜的形式存在，而强结合水膜中的水不能移动，故压实度的增大，水膜中的水与土颗粒间的强结合力不仅不会使强度减少，反而会使强度大大得到增加。第三是在高含水量下，压实度比较小时，颗粒间距离较大，土粒周围的结合水膜相对较厚，润滑作用使得φ值较小。而随着压实度的增大，颗粒间距离逐渐缩小，同一含水量下，结合水膜必然变薄，部分水转化为自由水，润滑作用减小即内摩擦角φ迅速增大。而在低含水量下，土中水主要以结合水膜的形式存在，且结合水膜较薄，压实度对结合水膜厚度的影响较小，表现为压实度对φ的影响较小。2、压实黄土抗剪强度与物理指标间的关系由图2.22可见，不论压实度和上覆压力的大小，压实黄土的抗剪强度随着含水量增大而减小，在含水量小于最佳含水量以前，随含水量的增大抗剪强度减小幅度较大。在含水量大于最佳含水量以后，随含水量的增大抗剪强度减小幅度较小。随着含水量增大，不同压实度土样抗剪强度差值逐渐减小。在含水量为10.3%时，不同压实度土样抗剪强度相差较大，而在含水量为14.3%时，抗剪强度相差不大。(a)K=85%(b)K=90%(c)K=95%图2.22抗剪强度τ随含水量w变化规律对于同一垂直压力下，压实度越大，抗剪强度随含水量的变化幅度增大。说明高压实度下的黄土对水的敏感性很强。如果在较低含水量下压实，虽然初始强度较高，但一旦浸水，强度降低幅度大，直接影响路面使用性能，因此推荐在不低于最佳含水量下压实，同时要设置好完善的排水设施。2.4主要结论1、研究总结课题组于2005年4月完成项目合同规定的研究内容。在完成合同规定任务的基础上，进一步对黄土的微观结构进行了专门的研究，研究了黄土的微观结构特性及其与工程性质之间的关系。研究所取得的主要成果如下：（1）提出了振动压实条件下黄土的最佳含水量和最大干密度的测定方法及黄土推荐振动压实参数应用自行开发研制的振动成型压实设备研究提出了振动压实条件下的最佳含水量和最大干密度的测定方法。从静面压力、激动力、频率、振幅和振动时间等振动压实参数以及含水量对黄土振动压实效果的影响因素进行了系统的分析，找出了一套压实效果较好并且和现有振动压路机的技术参数相符的振动压实参数，提出了黄土推荐振动压实参数。（2）研究了黄土压实的影响因素黄土的粒度成分、微观结构等内在因素和压实方法、含水量以及压实功等外在因素对黄土的压实起着明显的控制作用。压实黄土的干密度与粘粒含量不是简单的单调变化关系，还与黄土的工程地质分区和黄土的时代等多种因素有关。随着击实功能的增加，黄土的最佳含水量减少，最大干容重增加，但击实功达到一定程度后，干密度增加比较缓慢。单纯依靠增大击实功的办法来提高黄土的干密度是不经济的。（3）研究了压实黄土的强度指标与物理指标之间的关系饱水4天的压实黄土CBR值难以满足规范对于路基填料最小CBR值的要求，尤其是高等级公路上路床对CBR值的要求。压实黄土的回弹模量随干密度的增加而增大，随含水量的增加而减小，随着龄期的增长有一定的提高。压实黄土的回弹模量与压实度和稠度指标具有良好的相关关系，不同地区、不同土质的回归关系结果不同。直接快剪试验比三轴(uu)试验测得土的抗剪强度参数要大，三轴(uu)试验测定土的抗剪强度参数更能符合土的实际抗剪强度参数。（4）研究了压实黄土的湿陷特性研究了压实黄土和原状黄土进行了对比分析。含水量和干容重均相同时，在低压力下条件下，重塑黄土的湿陷系数比原状黄土要大；随着压力的增大，重塑黄土的湿陷系数与原状黄土的湿陷系数的差值越来越小，其湿陷曲线～甚至有交叉的现象；重塑黄土的起始、峰值湿陷压力比原状黄土的起始、峰值湿陷压力要小；压实黄土的湿陷系数随初始含水量的增大、压实度的增大而减小，随龄期的增长呈现增大的趋势。应重视低压实度黄土的湿陷性，增大压实度并做好相应的防排水等防治措施。（5）研究了压实黄土的物理特性与沉降特性的关系应用压实黄土的单轴压缩试验，分析了压实黄土的压缩系数和压缩变形系数等沉降变形参数与含水量、干密度和孔隙率等物理参数的关系。压实黄土应力—应变关系可以很好地用幂函数的形式拟合，即，为试验常数。提出了压实黄土的加荷本构模型和增湿（减湿）本构模型；计算了黄土高路堤的应力和沉降变形规律，分析了压实黄土的物理参数对黄土高路堤应力和沉降的影响。地基土变形模量对路基总沉降和地基沉降的影响程度比路堤土变形模量要大；路基施工前，对天然地基处理是防止路堤工后沉降的有效措施。（6）研究了黄土的物理特性与生态特性的关系总结了黄土区植物的生态、生理特征，植物对公路边坡气候和土壤性质的适应性，植物的抗病虫害能力和再生能力以及植物的经济价值。以连云港—霍尔果斯高速公路陕西段为例，初次量化了公路边坡汽车尾气对植物的污染，得出在目前的交通量下，植物不会受到汽车尾气的显著影响。计算了植物根系对边坡稳定性的提高程度，结果表明植物根系可显著提高边坡的稳定性，其中沙打旺可提高边坡稳定系数10%左右，柠条29%左右、紫花苜蓿33%左右。提出了黄土区适合土壤组成的公路边坡防护植物分区，为黄土区边坡植物的选择提供了依据。（7）研究了公路路基压实黄土的物理力学指标的变化规律依托临潼—渭南高速公路和国道312线兰州段的取样试验，研究了公路路基压实黄土的含水量、干容重、孔隙比、粒度成分、压缩系数、抗剪强度和湿陷系数等物理力学指标的变化规律。在公路运营期间，路基中不同部位尤其是行车道黄土的含水量显著提高，远远大于施工期的最佳含水量。路肩黄土的压缩系数大于行车道黄土的压缩系数，路肩黄土的湿陷系数远远大于行车道黄土的湿陷系数。在路基施工中应特别重视基底的处理。临渭高速公路中间带底部黄土具有湿陷性。（8）研究了黄土的微观结构特性及其与工程性质之间的关系在分析现有数字图像处理系统在粘性土微观结构应用的基础上，对微观结构参数的统计进行了改进，认为孔隙含量以孔隙面积的含量进行统计更加合理，形状系数和方向角的计算应该加入面积的加权。提出了黄土孔隙微结构计算机图像处理方法；认为500倍的照片对黄土微观结构的定量研究是可取的，既能反映全貌，又能发现其细微结构。以SEM和数字图像处理系统为工具，研究了不同条件下黄土的微观结构特性及其与工程性质之间的关系。2、社会效益黄土基本性质的研究在工民建领域已有几十年的历史，而且取得了丰硕的成果。但是从公路工程应用角度出发的黄土性质研究相对较为缺乏，而这又是把握黄土的公路工程性质的基础。由于项目属应用基础性研究，项目对交通建设、地区经济带来的效益应该是长远的。项目的完成，将对黄土地区公路工程基础理论和实践应用水平的提高起到较大的促进作用，对提高西部地区交通建设的整体水平和推动西部交通科技发展具有重要的意义。指导黄土地区公路建设的前期工作。项目从土质学、土力学相结合的角度，较为全面、深入地研究了从公路工程特点出发的黄土的分类，黄土基本物理参数的变化规律，以及黄土的基本物理参数与黄土的压实特性、湿陷性、边坡稳定性、沉降、生态特性等工程特性指标参数之间的关系。项目的成果对黄土地区公路设计进一步提供了相关的黄土物理特性参数，最终将对做好黄土地区公路设计与施工起到指导性作用。为修订行业标准、规范体系提供技术性参考。[1]交通部标准.公路工程质量检验评定标准（JTGF80-2004）[S]．北京：人民交通出版社，2005[2]交通部标准．公路桥涵施工技术规范（JTJ041-89）[S]．北京：人民交通出版社，1990[3]交通部标准．公路软土地基路堤设计与施工技术规范((JTJ017-96)［S］．北京：人民交通出版社，1996[4]交通部标准．路沥青路面设计规范（JTJ014-97）[S]．北京：人民交通出版社，1997，1[5]交通部第二公路勘察设计院．公路设计手册，路基．北京：人民交通出版社，1997[6]交通部公路科学研究院．公路土工试验规程[S]．北京：人民交通出版社，2000，1[7]交通部铁路第一设计院．铁路地质手册[S]．北京：人民交通出版社，1975[8]联邦德国公路排水设施规范及公路隧道设施营规范简编[M]．中交公路规划设计院编译[9]铁路部第二勘测设计院．铁路工程设计技术手册隧道．中国铁道出版社，1995[10]铁路部第一勘测设计院．铁路工程地质手册．中国铁道出版社，2002[11]中华人民共和国建设部．湿陷性黄土地区建筑规范（GBJ25-90）．中国计划出版社，1991[12]中华人民共和国交通部．公路工程技术标准（JTGB01-2003）．北京：人民交通出版社，2004，1[13]中华人民共和国交通部．公路水泥混凝土路面设计规范(JTGD40-2002）．北京：人民交通出版社，2002，12[14]中华人民共和国交通部标准．公路加筋土工程设计规范（JTJ015－91）[S]．北京：人民交通出版社，1991[15]中华人民共和国行业标准．《公路养护技术规范》（JTJ073-96）．北京：人民交通出版社，1996[16]中华人民共和国行业标准．公路土工合成材料应用技术规范（JTJ/T019-98）[S]．北京：人民交通出版社，1999[17]中华人民共和国行业标准.《地下铁道设计规范》（GJ50157-92）[494]中华人民共和国行业标准.《公路排水设计规范》(JTJ018—97)．人民交通出版社，1998，3[18]中华人民共和国行业标准.《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94）.人民交通出版社，1985，8[19]中华人民共和国行业标准．公路隧道设计规范（JTJ026-90）．北京：1990[20]马广发等起草．汽车平顺性随机输入行驶试验方法（GB/T4970-1996）．中国标准出版社，1996[21]《地基处理手册》编写委员会．地基处理手册［M］.北京：中国建筑工业出版社，1988.[22]FredlundD．G．RahardjoH．著．UnsaturatedSoilMechanics，陈仲颐、张在明等译．非饱和土土力学．北京：中国建筑工业出版社，1997[23][德]H.霍斯多尔夫著．结构模型分析．徐正忠等译．北京：中国建筑出版社，1986[24]G.M.萨布尼斯等著．结构模型和试验技术．朱世杰等译．北京：中国铁道出版社,1989[25][意]E.富马加利著．静力学模型与地力学模型.蒋彭年等译．北京：水利电力出版社,1979[26]A.A.穆斯塔伐耶夫．湿陷性黄土上地基与基础的计算．张中兴，译．水利电力出版社，1984[27]D.G弗雷德隆德<加拿大>、H.拉哈尔左<印度尼西亚>合著，陈仲颐等译．非饱和土土力学．北京：中国建筑工业出版社，1997.[28]Kang-tsungchang著，陈健飞等译．地理信息系统导论．科学出版社[29]M.Vlahovic著，董兆祥译．粘土渗透系数与空隙度的关系．地质出版社，1986.[30]邓学钧，孙璐.车辆－地面结构系统动力学.北京:人民交通出版社，1998.8.[31]邓学钧．路基路面工程．人民交通出版社，1999．[32]陈忠达．公路挡土墙设计[M]．北京：人民交通出版社，1999.[33]陈兴华等编著．脆性材料结构模型试验．北京：水利电力出版社，1984[34]陈永宗、景可、蔡强国编著．黄土高原现代侵蚀与治理，北京：科技出版社，1988：83-85[35]陈云．陕西黄土工程地质性质研究[M]．北京：地质出版社，1986.[36]陈祖煜．土质边坡稳定性分析．北京：中国电力出版社，2002[37]程良奎，杨志银．喷射混凝土与土钉墙．中国建筑工业出版社，1998[38]冯连昌，郑晏武．中国湿陷性黄土[M]．北京：中国铁道出版社，1982，36[39]冯卫星，况勇，陈建军．隧道塌方案例分析．西南交通大学出版社，2002，1[40]傅伯杰，陈利顶．黄土丘陵沟壑区土地利用结构与生态过程[M]．北京：商务印书馆，2002[41]甘肃省交通厅．大道行——甘肃省六条高速公路建设管理纪实．人民交通出版社，2004，12[42]高大钊．岩土工程的回顾与前瞻．人民交通出版社，2001[43]龚晓南．地基处理新技术[M]．西安：陕西科学技术出版社，1997[44]龚晓南．土塑性力学．浙江大学出版社，1999[45]关宝树，杨其新．地下工程概论．西南交通大学出版社，2001[46]河北省宣大高速公路管理处．黄土地区高速公路施工新技术．人民交通出版社，2001[47]洪毓康．土质学与土力学．北京：人民交通出版社．1997.[48]胡后田等．边坡地质灾害的预测预报．西南交通大学出版社，2000[49]黄文熙．土的工程性质．水利电力出版社，1983[50]雷志栋等．土壤水动力学．北京：清华大学出版社，1988[51]李佩成．黄土台原的治理与开发[M]．西安：陕西人民出版社，1991[52]李宁军，曹文贵，刘生．隧道设计与施工百问．人民交通出版社，2004[53]李峻利等．路基设计原理与计算．北京：人民交通出版社，2001，12[54]李冰，焦生杰．振动压路机与振动压实技术．人民交通出版社，2001[55]李晓红．隧道新奥法及其量测技术．科学出版社，2002[56]李勇．黄土高原植物根系与土壤抗冲刷性．北京，科学出版社，1995[57]林绣贤．柔性路面结构设计方法．北京：人民交通出版社，1988[58]刘东生．黄土与环境[M]．北京：科学出版社，1985：289～296[59]罗枢远．黄土高原自然条件研究[M]．西安：陕西人民出版社，1988[60]毛昶熙主编．渗流计算分析与控制．水利电力出版社，1990[61]孟庆枚．黄土高原水土保持[M]．郑州：黄河水利出版社，1999[62]潘昌实．隧道力学数值方法．中国铁道出版社，1995[63]钱家欢，殷宗泽．土工原理与计算(第二版)[M]．北京：中国水利电力出版社，2000[64]沙庆林．高等级道路半刚性路面．北京：中国建筑工业出版社，1995[65]沙庆林．公路压实与压实标准（第三版）．人民交通出版社，1999[66]陕西历史自然灾害简要纪实编辑部．陕西历史自然灾害简要纪实[M]．北京：气象出版社，2002[67]沈明荣．岩体力学．同济大学出版社，1999[68]孙广忠．西北黄土的工程地质力学特性研究．兰州大学出版社，1989，5[69]王旭东．沥青路面材料动力特性与动态参数．北京：人民交通出版社，2002，1[70]M·Vafacian．浅埋隧道开挖期间土的状态分析．隧道译丛，1993年第9期[71]RCKWong．非粘结性土壤地层中隧道性状的评定．隧道译丛，1994年第4期[72]R·J·Mair．软粘土中浅埋隧道周围的地层移动．隧道译丛，1984年第10期[73]Takao·SHIMADA．隧道开挖中的地表下沉模型试验．隧道译丛，1983年第1期[74]ToshihisaAdachi．浅埋软土隧道的特性及模拟．隧道译丛，1992年第1期[75]X·D·Pan．三维隧道开挖模拟中的平面应变分析．隧道译丛，1991年第3期[76]Z·langof．隧道衬砌上地压力的分布．隧道译丛，1982年第9期[77]白杉．西部大开发中高等级公路建设与环境协调问题．商用汽车，2000（2）[78]包承纲,饶锡保．土工离心试验的试验原理长江科学院院报．1998，15(2)：1~3，7[79]包承纲,饶锡保．岩土工程中离心模型试验的现状和若干技术问题．土工基础，1990，4(1):22~29[80]鲍明伟，金太学．公路桥头台阶的防治[J]．公路，1994（5）：20~23[81]曹永和．土工合成材料加固铁路膨胀土路堤施工技术[J]．西部探矿工程，2001，3：15~17[81]柴锦春．黄土高路堤的沉降计算．路基工程，1988，20（5）[82]柴军瑞，崔中兴．渗流对土体抗剪强度．岩土工程技术，2000，2[83]长安大学等．黄土地区公路修筑技术与病害防治研究分题报告之一．陕西省高等级公路黄土高边坡稳定性及其防治研究，2001[84]长安大学公路学院，甘肃省交通厅．黄土特殊路基合理断面形式研究．甘肃省交通科技重点项目研究报告[R]，2002，5[85]陈江．黄土隧道施工中坍方的预防与处理．铁道建设，1997.(3)[86]陈柏年等．CBR试验内在机理研究及影响因素分析[J]．交通标准化，2001（1）[87]陈存礼．兰州黄土掺合无机结合料的力学特性试验研究[J]．西安理工大学学报，2001（30）[88]陈健侠，李社教等．土工合成材料在工程中的应用[J]．国外公路，2000，20(2)：36~40[89]陈晓麟．路桥过渡段沉降控制指标及控制方法研究[D]．长安大学，2003[90]陈正汉、谢定义、王永胜．非饱和土的水气运动规律及其工程性质研究．岩土工程学报，1993(3)[91]陈正汉等．重塑非饱和黄土的变形、强度、屈服和水量变化特性．岩土工程学报，1999（1）[92]成都科技大学等．黄土高路堤与深路堑的稳定性研究．1992[93]程桦，孙钧．软弱围岩复合式隧道衬砌模型试验研究．岩石力学与工程学报，Vol.16，No.2，1997[94]丛恩伟，常瑞杰．膨胀土路基采用土工合成材料防护加固[J]．铁道建筑，2002，3：7~10[95]崔伯华．高速公路软基采用土工合成材料加固处理效果分析[J]．西安公路交通大学学报，2001，21(3)[96]崔武文．冲击压实工艺和传统压实工艺在高速公路路基加固中的对比研究[D]．天津大学建筑工程学院，2003[97]戴经梁，伍石生等．压实黄土路基积水入渗规律[J]．西安公路交通大学报，1998，18（3B）：155~158[98]邓友生，徐学祖．非饱和水扩散系数的变化特征．冰川冻土，1994，9[99]丁卫华．岩石内部破裂过程的CT动态监测．西安理工大学博士学位论文，2001[100]董书宁，李保雄．黄土滑坡的空间预报[J]．煤田地质与勘探，2000，28(6)[101]杜延龄．土工离心模型试验基本原理及其若干基本模拟技术研究．水利学报，1993(8)：19~28[102]段汝文，张振中，孙崇绍．中国北方黄土高原地区黄土的微结构模型[J]．西北地震学报，1999，21(1)[103]鄂俊泰．湿陷性黄土路基、桥涵地基病害的防治[J]．山西交通科技，2000，6：4-7[104]樊英华．土基回弹模量、回弹弯沉、现场CBR之间的关系[J]．山西交通科技，2001（增刊2）[105]方正昌．圆形洞室变形地压解—考虑地层、回填层、衬砌的共同工作．地下工程，1980年第4期[106]冯晓燕．隧道突发性涌水涌泥的形成条件及预测．西部探矿工程，1993，3（2）[107]冯紫良，朱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