黃土有哪些工程地質問題

① 黃土工程地質性質的介紹

黃土工程地質性質（engineering geological property of loess）是指與黃土分布區工程建設施工及建築物穩定條件密切相關的回黃土的特殊性答質，如黃土的濕陷性、壓縮性、抗剪強度等。

② 黃土地下建築的工程地質和穩定性評價

一、工程地質工作在黃土地下建築中的地位

（一）勘察工作的必要性

勘察工作是了解情況的工作，是哨兵工作，它在建築中的地位是十分重要的，在新的黃土地下建築的建設中，有些單位很重視，從選點一開始，就重視工程地質工作，為以後的設計和施工創造了好的條件，但有些單位還不夠重視，認為有了民間黃土窯洞的經驗，建設黃土地下建築就不成問題了。其實這是不對的，民間黃土窯洞的經驗要吸取，而且必須要吸取，但這些分散的經驗，還需要以現代科學去進行總結和提高，特別需要指出，民間黃土窯洞與工業用的黃土地下建築是有一段相當大的距離，是不能直接套的，如有一個工程，當設計人員進入場地時，工期已近，而勘察工作一點也沒有做，這就使設計人員難於作出正確的判斷。以後雖然勉強做了一些，但地質情況還沒有摸清楚，就組織大面積施工，結果欲速則不達，施工中遇到了一些有可能避開的不良地質現象，如洞口出現厚層的近代坡積層，造成洞面和引道的塌方，洞體放在新第三紀（新近紀）的紅粘土層中，出現嚴重的剝落和坍塌，以及遇到地下水等，事與願違，反而延長了工期，有幾個洞沒有達到要求的深度，甚至個別的被迫放棄。

通過以上的一些經驗，我們認識到，黃土地下建築的建設，雖然有民間黃土窯洞的經驗，但了解情況的勘察工作仍然是十分重要的，當然，勘察的方式方法可以多種多樣，有專業隊勘察，也有其他方式勘察，目的是要摸清情況。

（二）選點問題

選點是建設工作的開始，可以考慮在工作之初，能避免犯方向性的錯誤，非常重要。黃土是分布廣泛的堆積物，是有選擇餘地的，如果認真地選是可以選到比較好的地方，山西的一些工程，在選點上就下了工夫，這些點的工程地質條件就比較好，位於汾河兩岸的黃土台塬區，地貌簡單，地層穩定，岩性較均質，結構較密實，土的強度中等，沒有地下水，不良的地質現象較少，因而在勘察、設計、施工時都比較順利，使用沒有什麼麻煩。但選得不當的也有，如只考慮埋深，而忽視其他方向，結果把地點放到老鄉說的「坍坊A」里去了，終因地質復雜，不適用，大部分報廢了。選點不僅要在大范圍內選，而且在小范圍內也要認真地選，有時在其地質條件相同或相似的情況下，往往一溝之差，就會差之千里。如某工程選在盆地的邊緣，臨近基岩山地，由於基岩的剝蝕面高低不平，黃土地層的厚薄不均，空間分布規律性差，這就使洞室既不能保證有足夠的埋深，又有可能挖到基岩，或遇到地下水，造成很大困難，像這樣的情況一般是可以避免的，如果把場地向盆地中心移一點，離開基岩山地，不利的地質條件就可以得到解決。

根據現有資料和經驗，從工程地質條件來說，黃土地下建築工程的位置，宜選在山嶽與河谷平原之間的中心稍上的地帶、大河支流的兩側，因為這些地帶，黃土沖溝深，黃土地層厚，層位穩定，基岩埋藏深，滑坡等不利地質現象較少，遇到上層滯水的可能性也較小。

（三）測繪和調查

工程地質測繪和調查是勘察工作中最基本最常用的工作方法之一。黃土的直立剖面多，且黃土地下建築一般是山區建築，在山區，天然露頭一般較好，但地貌條件比較復雜；由於人煙稀少，研究程度一般較差；有著豐富的民間開挖黃土窯洞的經驗，因此，在解決黃土洞室的工程地質問題時，應重視工程地質調查和測繪。其工作可分為兩個方面。

1）場地工程地質條件的調查和測繪。這個工作過程是大家所熟悉的，那就是首先在前人所研究過的一般理論和區域工程地質條件知識的指導下，從場地的實際出發，研究地貌特徵、地層規律、水文地質條件、自然地質現象等，從而進行工程地質分區、分段。

2）民間黃土窯洞的調查和測量。這項工作是黃土洞室的工程地質勘察中所特有的，由於地下建築的計算理論尚未過關，而我國黃土地區有大量黃土窯洞的存在，所以吸取民間黃土窯洞的經驗是建設黃土地下建築的一個實際的途徑，因此，在勘察時須對場地附近的民間黃土窯洞進行調查研究，在調查時，除測量黃土窯洞的幾何尺寸外，還要著重對各個窯洞所處的地段，進行工程地質條件的研究，並應在有代表性的窯洞地點，採取少量的土樣，作一般的物理力學性質的分析，使其與場地的工程地質條件進行比較，從而採用工程地質比較法，吸取其經驗。

在作了以上兩個方面的調查和測繪之後，就可以對場地內設置黃土地下建築物能否達到使用要求，以及經濟、安全等作出初步的評價，為下一步工作指出了方向。

（四）勘探和試驗

在勘探點的布置上，我們認為應該考慮以下兩個原則：①以掌握不同地貌單元和不同層位的工程地質性質為主，而不是按照網狀等地面建築的布置方法，如此，就可以充分利用能間接反映工程地質性質的地質、地貌規律，減去大量的勘探工作量；②盡可能使探井和單洞的布置，與初步擬定的通風井和洞室的布置相結合，這樣，既不破壞地層，將來又可利用。

在試驗工作上，目前一般都用評價指標解決黃土地下建築的穩定性問題。對於評價指標的選取，我們採用了土力學中的一般概念，認為洞室主要是強度問題，因此，首先考慮內摩擦角和凝聚力，其次考慮濕陷系數和壓縮系數，濕陷系數雖然沒有像評價黃土地基那樣重要，但仍不失為一個評價指標，它對洞室要不要防水是有價值的。除了這些試驗過程復雜，易產生誤差的力學指標外，還有試驗簡單、能反映實際情況的物理性指標，總之需要全部的物理力學性質指標，這樣可以作較全面的多指標的分析。在總圖設計時，由於要掌握較大范圍內的黃土性質的空間分布規律，這樣多指標的分析，就顯得更加重要。就是在結構設計時，這種多指標的分析，仍要採用，可以避免片面性，當然這個階段，在結構影響的范圍內，要多做些力學指標，搞得准一點，這樣它們與影響洞室穩定性的其他因素結合在一起，才能作出比較符合實際的洞室穩定性的評價。

（五）施工期間的工程地質工作

施工時的工程地質工作，在地下建築中，甚為重視。黃土地下建築也應如此，因為盡管勘察時做過詳細的勘察工作，但不可能，也不必要，對每個洞位都進行勘探，許多都是用現有理論或經驗推理一下，這難免與實際情況有所出入，這有待於在施工大量揭露地層時，根據變化了的工程地質情況，改變其設計方案和施工措施，同時也是驗證理論，加深對工程地質規律的認識，提高勘察工作水平的好時機。因此，工程地質人員和設計施工人員都要重視這個時期的工程地質工作，才能較好地完成生產任務和提高技術水平。

（六）黃土洞室的工程地質分類

我們在研究黃土地下建築之前，對我國黃土的工程地質類型和區域分布規律已有一定的認識，因此，在研究黃土地下建築的一開始，就在眾多的工程中，有目的地選擇有代表性的典型地區和地層進行研究，開始在六盤山以西的隴中盆地地區，這里廣泛發育著鬆散的新黃土地層，工程地質性質差，以後在陝西渭北黃土塬梁區，這里發育著老黃土的下部地層，工程地質性質好，再後到陝西關中黃土台塬區和山西黃土台塬區，這里廣泛發育著較密實的老黃土上部地層，工程地質性質中等。通過對這4個工程的黃土地下建築的研究，使我們對影響洞室穩定性的工程地質因素有著一定的認識，我們認為目前可以根據影響黃土洞室穩定性的工程地質因素資料和區域工程地質資料，將我國黃土大致劃分為3個主要類型（表1），以供今後評價黃土地下建築物的穩定性參考。

（七）幾點初步認識

1）勘察工作是必須搞的，搞的方式方法可以是多種多樣，是專業隊搞，或者其他方式搞，目的是要弄清情況，便於以後有針對性地確定建築措施。

2）選點是建設工作的開始，是在廣闊的范圍選擇有利的自然地質條件，是勘察工作中的重要一環，點選好了，有了一個比較好的物質基礎，以後的工作要順利得多。

3）黃土的直立剖面多，天然露頭好，尤其是在山區，因此，應加強工程地質測繪工作，這樣可以做到事半功倍，減少不必要的勘探工作量。

4）在勘察過程中，要注意民間黃土窯洞的調查，並著重從工程地質上多作分析，為評價黃土洞室穩定性時提供資料。

5）勘探點（包括鑽孔、探井和平洞等）的布置，以掌握不同地貌單元和不同層位的工程地質性質為目的，並盡可能地與初步擬定的通風井和洞室結合起來。

6）目前要提供的是評價指標，較全面的評價是多指標的評價，因此，需作全部的物理力學性質指標（包括濕陷系數），但其中以凝聚力和內摩擦角的強度指標為最重要。

7）施工期間的工程地質工作，不能忽視，工程地質人員與設計施工人員的緊密結合，可以做到隨地質情況的改變而改變其設計方案和施工措施，同時也可以做到加深對黃土工程地質規律的認識，提高勘察工作的水平。

8）通過黃土地下建築的實踐和區域工程地質資料，目前可將我國黃土大致劃分為3個主要類型，即高強度的甲類黃土、中強度的乙類黃土和低強度的丙類黃土。以供評價黃土地下建築的穩定性參考。

表1 黃土洞室的工程地質類型

二、黃土地下建築的穩定性評價

（一）民間黃土窯洞的調查

在地下建築的設計中，洞室穩定性的評價方法有許多種，如理論計演算法、實測試驗法、工程地質比較法等，這些方法，雖然各有其特點，但也反映人們對地層壓力的認識還是不夠的，以致在解決具體設計任務時，常常面臨的第一個問題，就是如何選擇一個比較符合實際的評價方法。

由於黃土在我國分布很廣，我們祖先早就利用黃土窯洞作為住宅，經過數千年的歷史，一直延革到現在。在民間已積累起豐富的建設黃土洞室的經驗，我們要把建設黃土地下建築的工作做好，就必須調查研究民間黃土窯洞，這是十分重要的。但還要看到，埋藏在群眾中的一些原始的、零碎的、沒有通過整理的分散經驗，需要用科學的方法去總結、去提高，才能有更普遍的意義，才能發揮更大的作用，否則也是會出問題的。有些單位在調查民間窯洞時，重視分析研究，效果也比較好，如現在已建成的很多黃土地下建築就是這樣，但也有一些單位，不加分析地亂套，結果碰了壁，如某工程不顧條件地亂搬，土質條件只能打較小跨度，套土質好跨度大的民間窯洞打，結果沒有打成，造成損失。又如另一個工程也不顧條件地亂模仿，本來可以把跨度搞得大一些，結果弄得比較小，造成使用的不方便。目前不論用得好的，或者碰了壁的，這方面的經驗都沒有很好地總結起來，民間黃土窯洞分布在各種復雜的地質條件下，斷面尺寸大小不同，如何去調查又如何將其經驗用到工業用的黃土地下建築上，我們進行過一些摸索，做法大致是這樣，在調查民間黃土窯洞之前，首先對擬建場地的工程地質條件作較深入的了解，其次在調查民間黃土窯洞時，除仔細測量斷面的幾何尺寸，詢問開挖時的情況和以後的變化趨勢外，還要仔細研究窯洞所處地點的工程地質條件，並比較其與擬建場地的工程地質條件的異同，如果基本相同或接近，就可以參考這些民間黃土窯洞的建設經驗，進行設計、進行施工，因為在工程地質條件基本相同的兩個地點，一地由於開挖洞室所出現的現象，在另一地以同樣的方式開挖，其現象必然會重復出現。這在道理上是說得通的，在實踐上也是解決問題的，由於吸取民間窯洞的經驗而現在已經建成的若干洞室就是最好的例證。在民間黃土窯洞的調查中，還會出現這樣的情況，工程地質條件可以比較，但所測到的斷面尺寸不夠理想，也就是說工業用的黃土地下建築要求比較大的跨度，而民間黃土窯洞的跨度大多數情況下比較小，因為生活用的窯洞一般有3～4m寬的跨度就夠了。只有民間特殊用的窯洞跨度才大些，如磨坊、倉庫等，這些特殊的較大跨度的民間黃土窯洞，往往是我們調查研究的重點，因為它可以較好地作為建設工業用的黃土地下建築的借鑒，我們這種做法，實際上是工程地質比較法在黃土地下建築設計中的應用，以下我們想從方法意義上加以具體的說明和討論。

（二）工程地質比較法的概念和應用

工程地質比較法就是用比較的方法，認識工程地質的規律，並運用這一規律為建設服務。也就是將已建建築物所處的工程地質條件，與擬建建築物所處的工程地質條件，加以周密地比較，從而預測擬建建築物的發展情況，達到建設的目的。在這方面需要具體明確的問題是，必須弄清工程地質條件的內容，對工程地質的分析，要以自然歷史分析方法為基礎結合力學分析方法解決實際問題，因此，工程地質的比較，既不能理解為地質方面的比較，而忽視力學的分析，又不能只用力學方面的比較，而不注意地質的特點，兩者不可偏廢，而要結合考慮。我們在評價黃土洞室穩定性時，在作擬建場地的工程地質條件與黃土洞室（黃土窯洞）所處的工程地質條件的比較時，既要考慮黃土的地貌、地層、構造等特徵，同時還要注意測定黃土的物理力學性質，特別是強度指標，並分析地質特徵和物理力學指標與成洞的幾何特徵的關系，這樣對黃土洞室的工程地質條件可以獲得較全面的知識，從而才能正確地使用工程地質的比較方法。但採用這個方法的條件是，必須有已建成的洞室作借鑒，對於黃土洞室來說，這種借鑒是比較容易得到的。因為有大量民間黃土窯洞和已建成的若干黃土洞室的存在，可作為借鑒，作為樣板，作為再發展的基礎。根據我們先後在甘肅（1965）、陝西（1966、1967）、山西（1968、1969）使用工程地質比較法的經驗和1971年對黃土洞室進行的調查研究，目前客觀上已有可能用工程地質比較法的概念，對已存在的若干黃土洞室和民間黃土窯洞所處的工程地質條件進行綜合分析，初步整理出黃土地下建築物的穩定性評價表（表2），即黃土洞室的經驗尺寸，以供進一步使用工程地質比較法之用。這個表是以我們民間黃土窯洞的調查資料和4個試驗點的實測資料為基礎進行編制的。只要符合有2的工程地質類型，斷面形式，襯砌結構和施工方法的，其洞室是安全的，它可以作為目前評價黃土地下建築穩定性的參考，我們認為這是現階段解決黃土地下建築設計問題的一個重要途徑。

表2 黃土洞室的經驗尺寸

從表2中可以看出，最大跨度是9m，如生產要求更大的跨度，可以把研究黃土地層壓力與建立比較的樣板結合起來，表2中7m,9m 兩種跨度就是通過研究黃土地層壓力的實測試驗建立起來的。這樣做實際上是實測試驗的一種，先試出一個樣板來，再進行設計，進行推廣，以下我們再談談實測試驗法。

（三）實測試驗法的應用

實測試驗法不僅是研究地層壓力的主要手段，而且也是解決生產實際的好辦法。一般可以把研究地層壓力與解決當前生產問題結合起來。我們在甘肅的工程上用的工程地質比較法，做出場地評價後，接著又用實測試驗法去驗證其結論是否正確，這樣就把長期研究地層壓力的任務與近期解決生產實際問題結合起來。我們在陝西、山西也是這樣做的，把研究地層壓力的實測試驗與驗證設計思想和建立樣板結合起來，這樣就能不斷推動生產前進，積累科學研究資料，如陝西8.8m 凈跨洞的地層壓力的實測試驗，就是通過驗證其設計是否正確的過程中進行的，而山西的6m,7m,9m 3種凈跨洞的地層壓力的實測試驗是為建立樣板推動全面而開展的，它們既有研究任務又有生產要求。實測工具已日益增多，測變形的可用精密水準儀、千分表等，測壓力的可用壓力盒、支柱測力計等，測結構應力的可用電阻絲片。

從檢驗結構是否安全的觀點出發，測量工具有1～2項就行了，如果有目的地研究地層壓力就要有多工具的進行，因為測試的誤差目前尚難消除，像壓力盒的野外埋設問題就沒有解決，測到的就不是真正數值，所以多工具的實測可以互相校正。

實測試驗法主要是進行科學研究的方法，用它來進行設計會給工作帶來創造性，但使用它要有條件，要有實測試驗工具和使用工具的人，並且還要先搞出樣板洞，才能進行全面設計，因此，比較復雜，只有在特殊情況下，才使用它。

（四）幾點初步認識

1）調查民間黃土窯洞，挖掘其建設經驗，是設計黃土地下建築的特點，通過調查，會大大豐富我們的感性認識，能較好地解決當前的生產任務，同時也會大大煥發我們的學術思想，增強我國走自己黃土地下建築發展道路的信心。

2）工程地質比較法是評價黃土地下建築穩定性的方法之一，在目前黃土地層壓力尚未掌握的情況下，它是有實用意義的。

3）表2是現有若干黃土窯洞和黃土洞室資料的綜合整理，它可作為設計的參考。這是滿足當前生產迫切要求的一個重要步驟。

4）實測試驗法是長期研究黃土地層壓力的方法，也是當前評價黃土地下建築穩定性的方法之一，在工程地質比較法無條件做出比較的情況下，可通過研究地層壓力與解決當前生產任務相結合的方法，先試出樣板，然後進行比較、進行設計。

5）無論工程地質比較法還是實測試驗法，都有它們自己的特點和使用條件和范圍，不能過分強調哪一個。理論計演算法，由於實測資料不夠，我們研究得也較少，所以這次未加討論，隨著實測資料和生產經驗的不斷積累，新的符合實際的理論計演算法將會出現，並起著它應該起的積極作用。

（本文是作者於1972年4月13日在西安召開的「黃土地下建築經驗交流會議」上所作的發言的前兩部分。）

③ 在土木工程中,容易遇到的不良工程地質問題有哪些,並舉例說明

其實所謂的不良地質問題在工程前期地勘報告中都會提到，主要的就是膨脹土、濕陷性黃土、橡皮土等。就說膨脹土吧，以前做過一個項目碰到過，由於回填時沒處理到位，導致雨季土壤遇水膨脹，地坪全部漲裂。

④ 黃土地區地質概況

黃土高原
（Loess Plateau）
在中國北方,它東起太行山，西至烏鞘嶺，南連秦嶺，北抵長城,主要包括山西、陝西、以及甘肅、青海、寧夏、河南等省部分地區,面積40萬平方公里,為世界最大的黃土堆積區。黃土厚50—180米,氣候較乾旱,降水集中,植被稀疏,水土流失嚴重。黃土高原礦產豐富,煤、石油、鋁土儲量大。
編輯本段北風送土
關於黃土的來源，長期以來，中外學者有過不同的爭論。其中，以「風成說」比較令人信服。認為黃土來自北部和西北部的甘肅、寧夏和蒙古高原以至中亞等廣大乾旱沙漠區。這些地區的岩石，白天受熱膨脹，夜晚冷卻收縮，逐漸被風化成大小不等的石塊、沙子和粘土。同時這些地區，每逢西北風盛行的冬春季節，狂風驟起、飛沙走石，塵土蔽日。粗大的石塊殘留在原地成為「戈壁」，較細的沙粒落在附近地區，聚成片片沙漠，細小的粉沙和粘土，紛紛向東南飛揚，當風力減弱或迂秦嶺山地的阻攔便停積下來，經過幾十萬年的堆積就形成了浩瀚的黃土高原。根據黃土堆積環境的不同，可將我國黃士發育分為三個時期：早更新世，相當於第一次冰期，氣候比新第三紀干寒，發生午城黃土堆積；中更新世，發生第二次冰期，氣候進一步變干，堆積了離石黃土，范圍廣、土層厚；晚更新世第三次冰期，氣候更加干寒，堆積了馬蘭黃土，厚度雖小，但分布范圍更廣，南方稱下蜀黃土。進入全新世，氣候轉為暖濕，疏鬆的黃土層，經流水侵蝕，形成了溝壑縱橫、梁、峁廣布的破碎地表。
科學在不斷發展，近年來科學家發現許多現象是黃土風成學說無法解釋的。譬如，黃土中粗粉沙含量由西北向東南遞減，黏土的含量卻從西北向東南遞增，這種自西北向東南的有規律的排列呈疊瓦階梯狀的分布過渡，而不是平面模糊過渡。這種疊瓦階梯狀的分布過渡更像是洪水的傑作等等。
為了解黃土高原的「變臉」過程，專家們特意到黃土高原西部甘肅靜寧縣、秦安縣、定西縣等地採集黃土高原6個典型地質剖面的黃土標本，從中獲得了700餘塊孢粉樣本和209塊表土孢粉樣本，這近千份孢粉樣本大約記錄了公元前4.6萬年至今黃土高原植被變遷過程。通過對碳14的測量，在6個典型剖面中共測得年代34個。經過分析，專家們發現，從黃土高原採集的20克樣品中最多分離出孢粉顆粒達到1112粒左右，最少的則不足50粒，顯示著4萬多年來，環境和植被出現了巨大的變化過程。
李春海說，從孢粉的分析來看，發現了松、雲杉、冷杉、鐵杉、櫟、菊科等數十種植物孢粉的記錄，專家們認為黃土高原在最初的時候並不姓「黃」，在4.6萬年的歷史中，有一多半的時間，黃土高原是森林和草原的成分相互消長，在這段時間里，黃土高原經歷過多次快速的「變臉」———歷經過草原、森林草原、針葉林以及荒漠化草原和荒漠等多次轉換。
黃土高原的形成和青藏高原的隆升，加快了侵蝕和風化的速度，在高原周圍的低窪地區堆積了大量卵石、沙子和更細的顆粒。每當大風驟起，在西部地區便形成飛沙走石、塵土彌漫的景象。被捲起的沙和塵土依次沉降，顆粒細小的粉塵最後降落到黃土高原區域，形成了一條荒涼地帶。
印度板塊向北移動與亞歐板塊碰撞之後，印度大陸的地殼插入亞洲大陸的地殼之下，並把後者頂托起來。從而喜馬拉雅地區的淺海消失了，喜馬拉雅山開始形成並漸升漸高，青藏高原也被印度板塊的擠壓作用隆升起來。
然而東西走向的喜馬拉雅山擋住了印度洋暖濕氣團的向北移動，久而久之，中國的西北部地區越來越乾旱，漸漸形成了大面積的沙漠和戈壁。這里就是堆積起了黃土高原的那些沙塵的發源地。體積巨大的青藏高原正好聳立在北半球的西風帶中，240萬年以來，它的高度不斷增長著。青藏高原的寬度約佔西風帶的三分之一，把西風帶的近地面層分為南北兩支。南支沿喜馬拉雅山南側向東流動，北支從青藏高原的東北邊緣開始向東流動，這支高空氣流常年存在於3500—7000米的高空，成為搬運沙塵的主要動力。與此同時，由於青藏高原隆起，東亞季風也被加強了，從西北吹向東南的冬季風與西風急流一起，在中國北方製造了一個黃土高原。

⑤ 黃土地區的主要的工程地質問題是什麼

研究地形的起伏和地面水的積聚、排泄條件，調查洪水淹沒范圍及其發生規律；內
劃分不容同的地貌單元，確定其與黃土分布的關系，查明濕陷凹地、黃土溶洞、滑坡、崩坍、沖溝、泥石流及地裂縫等不良地質現象的分布、規模、發展趨勢及其對建設的影響；
劃分黃土地層或判別新近堆積黃土，應符合規定；
調查地下水位的深度、季節性變化幅度、升降趨勢及其與地表水體、灌溉情況和開采地下水強度的關系；
調查既有建築物的現狀；
了解場地內有無地下坑穴，如古墓、井、坑、穴、地道、砂井和砂巷等。

⑥ 中國濕陷性黃土的工程地質性質

一、前言

中國濕陷性黃土就其工程地質性質而言，可分為高原濕陷性黃土和河谷濕陷性黃土兩類。前者分布於高原（或台塬高地），為晚更新世馬蘭黃土，屬於風積成因；後者分布在河谷，為全新世沖積黃土。

二、高原濕陷性黃土

在黃土高原地帶，雖然工業建築較少，但民用建築、生土建築和窯洞建築卻很多，因此，對於高原濕陷性黃土的工程地質性質進行試驗研究是很有必要的。現將有關資料敘述如下。

1.顆粒成分

顆粒成分是決定黃土的工程地質性質的基本因素之一，特別是粘土成分。從分布在不同地區的資料（表1）來看，高原濕陷性黃土的顆粒成分是有區域性變化的，粘土顆粒由西而東、由北而南逐漸增加。

表1 高原濕陷性黃土的顆粒成分

2.物理性質

物理性質是工程地質性質中的一個重要組成部分，是工程措施的直接指標。現從分布在不同地區的資料（表2）來看，高原濕陷性黃土的物理性質也是有區域性變化的，如含水量和容重等存在由西而東、由北而南的變化趨勢。但某些指標，如孔隙比等差別不大。

表2 高原濕陷性黃土的物理性質

續表

3.濕陷特徵

濕陷性是黃土獨特的工程地質性質，是評價黃土地基的重要依據，隨著實際資料的積累，目前可獲得如下的認識。

1）在平面分布上，由表3中得知，高原濕陷性黃土的相對濕陷系數值是存在著明顯的區域性變化的，並且有由西而東、由北而南、從大變小的趨勢。

表3 高原濕陷性黃土的相對濕陷系數

2）垂直剖面上，由表3和圖1中得知，相對濕陷系數值是隨深度增加而減小的，一般在近地表為最大，往下就反復地變小，至一定的深度時，濕陷性基本消失，而過渡到非濕陷性土層。這個消失的深度界限，是隨地區的不同而不同的，明顯地反映了區域性的差異。但總的看來，這個界限一般在10～16m的深度內。建立這個概念，對地基的評價是非常重要的，因為在高原區，黃土層的厚度很大，常達百米以上，過去曾有人認為，黃土層的厚度與濕陷層的厚度是等同的，現在看來，這是不正確的。

三、河谷濕陷性黃土

工業與民用建築廣泛坐落在黃土河谷平原地帶，這里是建築部門的研究重點，我們曾對分布在不同地區具有代表性的重工業城市開始了調查和試驗工作，現簡述如下。

1.試驗場地的簡況

試驗場地地質地貌簡況示於表4。

表4 試驗場地的地質地貌簡況

續表

圖1 相對濕陷系數隨深度變化圖

1—太原；2—乾縣；3—蘭州

2.物質成分

（1）顆粒成分

顆粒成分所採取的分析方法是密度計法，其結果列於表5。

表5 河谷濕陷性黃土的顆粒成分

從表5中可以獲得這樣的認識，就大范圍而言，分布在河谷平原的濕陷性黃土，其粘土的含量與高原濕陷性黃土的分布規律一樣，存在著由西而東、由北而南逐漸增加的總趨勢。

（2）粘土礦物成分

從粘土礦物成分的分析資料（表6）來看，3個場地黃土的粘土礦物，主要都是伊利石，但其含量各地不同。這從粘土礦物的化學分析中也得到反映。

表6 河谷濕陷性黃土的粘土礦物成分

（3）化學成分

化學成分的分析結果及其特徵，可從表7中看出如下幾點：

1）化學成分在這3個場地是有差別的，尤其對黃土工程地質性質有重大影響的易溶鹽、中溶鹽和交換容量等有較大差別。

2）易溶鹽的含鹽量，以蘭州為最大，其次是西安，再次是太原，同時蘭州含有大量的易溶性的硫酸根離子，而西安和太原則含量微弱；再以介質溶液的pH 值來看，蘭州較西安和太原為小，故蘭州為硫酸鹽型的黃土，而西安和太原為碳酸鹽型的黃土。

3）中溶鹽（石膏）在蘭州的黃土中含量較多，而在西安和太原的黃土中就沒有。

表7 河谷濕陷性黃土的化學成分

3.物理力學性質

物理力學性質的特徵見表8、表9。

表8 河谷濕陷性黃土的物理性質

表9 河谷濕陷性黃土的力學性質

1）在物理指標中，含水量等存在著較大的區域性差異，且一般有由西而東、由北而南、從小變大的趨勢。但孔隙比等，在某幾個地方又基本上是相似的。

2）在力學指標中，凝聚力、內摩擦角的區域性變化較小，但野外的形變模量變化范圍很大。

4.濕陷特徵

近些年來，對濕陷性的認識有了新的發展，除了相對濕陷系數這個指標外，還新添了濕陷起始壓力的指標。

（1）相對濕陷系數

1）在平面分布上：從表10中得知，河谷濕陷性黃土的相對濕陷系數與高原上的濕陷性黃土一樣，也存在著區域性變化和一般的由西而東、由北而南、從大變小的趨勢。

2）在垂直剖面上：由表10和圖2中得知，河谷濕陷性黃土的相對濕陷系數與高原上的濕陷性黃土一樣也存在著隨深度增大而減小的規律。一般在地表為最大，往下就反復地變小，至一定深度時，濕陷性就要消失。濕陷性消失的深度是有區域特徵的，具有西深而東淺的變化趨勢，但總的看，它一般都消失在地表下10～15m的深度內。

表10 河谷濕陷性黃土的相對濕陷系數

圖2 相對濕陷系數隨深度變化圖

1—太原；2—蘭州；3—西安

（2）濕陷起始壓力

濕陷起始壓力，在我國已發展成為一個有實用意義的力學指標。從表11來看，它也存在著顯著的區域性特徵，並也有一般的由西而東、由北而南、從小變大的趨勢。

表11 灌谷濕陷性黃土的濕陷起始壓力

四、幾點認識

1）高原濕陷性黃土和河谷濕陷性黃土，在不同地區內，其工程地質性質具有區域性的差異。且在區域性的基礎上，大致都存在著由西而東、由北而南的方向性變化趨勢。

2）高原濕陷性黃土和河谷濕陷性黃土，在同一地區內的工程地質性質是存在著類別上的差異的。

3）不同地區的高原濕陷性黃土和河谷濕陷性黃土的工程地質性質是既存在類別上的差異，又存在區域上的差異的。

4）在區域性的差異上，河谷濕陷性黃土遠較高原濕陷性黃土的差異要大。這是由於前者的沉積環境遠比後者的沉積環境復雜。

5）我國濕陷性黃土的工程地質性質是存在著方向性和地區性的變化特徵的，這是由於各地在黃土堆積時的古地理、古氣候、沉積環境、發育歷史及人類活動等因素的不同所致。因此，在建築時，要區別對待，因地制宜。

6）在反映方向性和區域性的差異上，若簡單地以物理力學性質或以單一指標去了解，則這種內在的方向性或區域性規律就難於識別，只有把這種因素中的各個特徵指標聯系起來，作出綜合的工程地質性質的評價，才能把握其規律。因為黃土是自然作用的產物，它一方面是具有一定物理力學性質，一定的物質成分和組織結構的自然體系；另一方面又是在地質歷史過程中形成，且在天然和人為因素影響下，不斷改變的自然地質體。這種以黃土的形成、發展，以及相互聯系的全面觀點所揭露出的我國濕陷性黃土的區域性和方向性的規律，對於今後的科學研究和生產實踐，將會起到重要的作用。

參考文獻

劉東生，張宗祜.1962.中國的黃土.地質學報，42（1）

劉東生等.1965.中國的黃土堆積.北京：科學出版社

張宗祜.1962.中國黃土類土濕陷性及滲透性基本特徵.中國地質，（12）

（本文原載：《中國第四紀研究》，1985年，第六卷，第二期，139～145頁）

⑦ 黃土工程性質

黃土工程地質(engineering geological property of loess)是指與黃土分布區工程建設施工及建築物穩定條件密切相關的黃土的特殊性質，如黃土的濕陷性、壓縮性、抗剪強度等。黃土的工程地質性質要闡明了許多出現的問題。基本內容
①黃土一般的工程地質指標，主要包括黃土的物理性質、化學性質和力學性質三大指標；②不同地貌單元、不同時代、不同成因類型的黃土的粒度成分、濕陷性及與濕陷性有關的特殊性質，不同區段內的黃土的濕陷性的評價；③結合區內工程建設進行區域黃土工程地質條件的評價及黃土工程地質區域的劃分。在對黃土高原多次暴雨洪水災害調研的基礎上，提案指出：黃土高原水保措施基本能應對一般侵蝕性降雨，但抵禦特大暴雨能力有限。由於黃土高原的水資源匱乏，長期以雨洪資源化為主要目標，存在「重蓄輕排」問題，較少考慮流域各地貌單元之間的匯水連通關系，加上工農業生產擠占溝道與河道，進一步導致了流域洪水泥沙連通性的惡化。在極端暴雨條件下，洪水超出流域蓄水能力，土壤侵蝕與洪澇災害愈發嚴重，坡耕地溝蝕廣布、梯田被嚴重破壞，在承接上方匯流的部位形成切溝或造成滑坡，莊稼被淹淤埋，淤地壩排水建築物及壩體被沖毀，甚至淹沒下游村莊、城鎮，危及人民生命財產安全。同時，大多數流域無整體蓄水與排洪規劃，水窖、壩庫等措施的蓄水量無法與小流域用水需求相協調，既不能抵禦極端暴雨洪水災害，也不能有效搜集和利用雨洪資源，甚至一度造成「不下雨就乾旱，一下雨就水災」的尷尬局面。

⑧ 簡述濕陷性黃土的基本工程地質性質

陷性黃土是一復種特殊性質制的土，其土質較均勻、結構疏鬆、孔隙發育。在未受水浸濕時，一般強度較高，壓縮性較小。當在一定壓力下受水浸濕，土結構會迅速破壞，產生較大附加下沉，強度迅速降低。故在濕陷性黃土場地上進行建設，應根據建築物的重要性、地基受水浸濕可能性的大小和在使用期間對不均勻沉降限制的嚴格程度，採取以地基處理為主的綜合措施，防止地基濕陷對建築產生危害

⑨ 黃土高原地質存在著哪些問題

根據歷史記載，幾千年前，黃土高原的水土流失並不嚴重，大部分地方都生長著茂密的森林內和容青草，它們像被子一樣覆蓋在黃土層上。暴雨下來的時候，樹枝樹葉擋住了雨水，減弱了雨水沖刷地面的力量。同時，森林地面上的枯枝敗葉和厚厚的草皮，像海綿一樣吸住水分，使雨水不能到處橫流；再加上樹根、草根能抓住土壤，抵抗沖刷，所以黃土高原還是個水草肥美、青山秀麗的好地方。那時，黃河中的泥沙不多，為害也小。到宋代以後，這些森林和草地遭到人為的破壞，造成了大量的水土流失，而且越來越厲害。

現在，我們正在積極治理黃河：修造梯田，植樹造林，築壩攔沙……爭取實現土不下坡，清水長流。

⑩ 黃土窯洞地質問題與描述

黃土窯洞位於黃土高原，首先分析黃土高原的形成原因是風力搬運以及沉積，所以很適合挖窯洞，但是這種地質極易發生水土流失，也就形成現在千溝萬壑的狀況。