黄土湿陷的机理

构成黄土的结构体系是骨架颗粒,它的形态和连接形式影响到结构体系的胶结程度,它的排列方式决定着结构体系的稳定性。湿陷性黄土一般都形成粒状架空点接触或半胶结形式,湿陷程度与骨架颗粒的强度、排列紧密情况、接触面积和胶结物的性质和分布情况有关。

黄土在形成时是极松散的,靠颗粒的摩擦和少量水分的作用下略有连接,但水分逐渐蒸发后,体积有所收缩,胶体、盐分、结合水集中在较细颗粒周围,形成一定的胶结连接。经过多次的反复湿润干燥过程,盐分积累增多,部分胶体陈化,因此逐渐加强胶结而形成较松散的结构形式。季节性的短期降雨把松散的粉粒黏结起来,而长期的干旱气候又使土中水分不断蒸发,于是少量的水分连同溶于其中的盐分便集中在粗粉粒的接触点处,可溶盐类逐渐浓缩沉淀而形成为胶结物。

随着含水量的减少土粒彼此靠近,颗粒间的分子引力以及结合水和毛细水的连接力也逐渐增大,这些因素都增强了土粒之间抵抗滑移的能力,阻止了土体的自重压密,形成了以粗粉粒为主体骨架的多空隙结构。当黄土受水浸湿时,结合水膜增厚楔入颗粒之间,于是结合水连接消失,盐类溶于水中,骨架强度随着降低,土体在上覆土层的自重压力或在自重压力与附加压力共同作用下,其结构迅速破坏,土粒向大孔滑移,粒间孔隙减小,从而导致大量的附加沉陷。

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