【正文】 disturbance is a slight underestimate of the collapse potential for the soil.675譯文：濕陷性地基引起的路面問題作者：...摘要：在干旱環(huán)境中，濕陷性土壤組成的路基材料是很常見的，干旱環(huán)境中的氣候條件、沉積以及風(fēng)化作用都有利于濕陷性土的形成。在這方面包括了一種使用常用的實驗室設(shè)備和測試方法獲得這些問題的土壤的體積變化的可靠估計的預(yù)測技性討論。對典型的路面路基提供了一種方法去預(yù)測相關(guān)的應(yīng)力和相應(yīng)的濕陷張力?；谑煜さ膶嶒炇覝y試結(jié)果，使用相對簡單的方法評估潛在體積的變化。引言：當(dāng)土壤接觸到水的時候，可能體積會減小或擴大，也可能不變化。遇到水體積增大的土叫做膨脹土，而體積減小的稱為濕陷性土。土壤的類型結(jié)構(gòu)、最初的土壤密度、施加應(yīng)力狀態(tài)以及土壤浸濕的程度范圍決定了體積變化量的大小。自從專業(yè)實踐開始由這些遇水體積變化的土組成的路基材料已經(jīng)導(dǎo)致了許多公路病害，并且在維修方面已經(jīng)花費了數(shù)百萬美元。處理這種路基材料做出經(jīng)濟決策的第一步是做出可能發(fā)生的體積變化的預(yù)測。每個工程項目都有不同的設(shè)計考慮、經(jīng)濟限制和風(fēng)險因素，所有這些情況都必須考慮到。然而，最好的和最合理的設(shè)計可能會具有更大的經(jīng)濟優(yōu)勢相比于可靠的體積變化預(yù)測。例如，典型的處理膨脹黏土的技術(shù)有：(1)在現(xiàn)場用例如石灰、粉煤灰或者水泥等處置處理；(2)設(shè)置滲流屏障或者排水設(shè)施；(3)進行適用性散失的計算來變更設(shè)計來接受預(yù)期膨脹。為了做出最經(jīng)濟的決定，體積變化（特別是不均勻的體積變化）的量必須要精確計算，并且要從計算出的數(shù)據(jù)上估測出路面的平整度。同樣，不尋常的設(shè)計技術(shù)可利用到任何道路問題中。 這里將重點對以下兩點提供簡單和經(jīng)濟的方法：(1)決定路基材料是否是濕陷性膨脹性或者其他。(2)估算濕陷性土在路基中極有可能發(fā)生的體積變化量。這些信息將會是工程師做出合理的決定。濕陷性土在干旱地區(qū)是非常常見的。這種土的形成過程以及計算可能發(fā)生的體積變化量將在下文中介紹。美國亞利桑那州皇家經(jīng)濟學(xué)會高級助理教授Tempe注：討論開放至1989年4月1日。增加截止日期一個月，必須要有ASCE期刊經(jīng)理批準的書面請求。這篇文章是提交復(fù)審的初稿，可能出版的時間在1988年2月3日。本文是運輸雜志收錄的的一篇文章。114工程卷，6號，1988年11月。ASCE，ISSN 0733947x \ / \ / \ / 88 00060673 1美元+每頁15美元。22902號文件濕陷性土濕陷性土的結(jié)構(gòu)濕陷性土有高孔隙率、低密度和較弱的黏性等特點。在干旱地區(qū)，有很高的蒸發(fā)量，而降水量較低。因此，當(dāng)有降水時只有地面土壤濕潤。沉積作用和氣候條件共同造成了濕陷性土的形成。盡管濕陷性土存在于非沙漠地區(qū)，但干旱環(huán)境中蒸發(fā)量遠超降水量這一特點非常有利于濕陷性土結(jié)構(gòu)的形成。當(dāng)土壤在蒸發(fā)過程中變干后，毛細張力使其余的水進入土壤顆粒的界面，同時帶出可溶性鹽、粘土和粉砂顆粒。隨著土壤繼續(xù)變干，可溶性鹽、黏土和粉砂顆粒逐漸從溶解狀態(tài)脫離出來，大量的顆粒物聚集在一起。這就導(dǎo)致這種土壤在低含水量時具有較高的表面強度。然而，當(dāng)遇到水時，由于結(jié)合材料的弱化和軟化，土壤承受應(yīng)力超過浸濕之前，會使土結(jié)構(gòu)發(fā)生崩塌。這樣，如果提供給土壤水量高于自然狀態(tài)水量，可能在較低水平的壓力時就發(fā)生崩潰，或許就在上覆土壓力作用下。額外的負荷，如交通荷載或橋梁結(jié)構(gòu)的存在，增加了濕陷性，特別是對于淺層土。無論怎樣，觸發(fā)濕陷性的原因就是加入水。濕陷性土引起的公路問題不均勻的沉陷可能是因為地基礦床存在不同程度的不均勻性或者是地基材料濕度不一樣。當(dāng)路基土發(fā)生微分崩潰時，結(jié)果是一個粗糙的、波浪狀的表面，并潛在存在許多英里路基的廣泛災(zāi)害。已經(jīng)有一些報道，微分崩潰已被引用作為道路或公路橋梁病害的原因。其中一些在亞利桑那州和新墨西哥州地區(qū)包括靠近本森,亞利桑那州1 10,部分和新墨西哥附近Algadonas的1 25部分。除了道路表面的過度波動，橋梁基礎(chǔ)的問題，比如在亞利桑那州斯坦通公路橋梁，其他的經(jīng)常被確定地基土的崩潰。鑒別濕陷性土已經(jīng)有許多技術(shù)，提出了鑒別濕陷性土的問題。這些方法的范圍從干擾樣品進行質(zhì)量指標的測試到比較浸濕前后土的性狀再到現(xiàn)場觀測技術(shù)。在所有的情況下，工程師首先必須要知道是否被浸濕的土壤含水量在天然含水量之上，如果是，那么就要確定潛在的浸濕范圍。大部分鑒定濕陷性土的方法在本質(zhì)上都是定性的，沒有提供潛在崩塌規(guī)模的大小。這些定性的方法是基干密度、水分含量、空隙率、比重和阿太堡界限之上的。原位檢測出現(xiàn)在某些較有前途的研究中，因為許多專家認為樣品干擾大大減少，而定量檢測更能得到潛在的崩塌結(jié)論。然而，濕陷性土原位測試方法在現(xiàn)場測試時通常遭受潤濕分布范圍和程度未知這一問題的困擾。由于該區(qū)域材料材料以及水和應(yīng)力的影響是未知的，使得定量檢測難以進行。此外，在現(xiàn)場試驗取得的飽和度是變化的，通常也不能確定。根據(jù)最近的研究，表明鑒別濕陷性土的最可靠地方法是在試驗室中觀測最優(yōu)質(zhì)的原狀樣品在接觸到水時的反應(yīng)。簡單的土壓縮試驗結(jié)果將表明土壤是否是濕陷性的，與此同時，還能得到這些區(qū)域潛在濕陷應(yīng)力的直接測量值。直接測量的方法存在的現(xiàn)在的問題包括樣品干擾以及測到的飽和度可能低于實驗室測得的。未受干擾的樣品質(zhì)量是與收集樣品的管的面積比有很大關(guān)系的。面積比是收集到的樣品橫截面積與樣品管橫截面積的比。根據(jù)定義，A型薄壁樣品管具有10%15%的面積比率。雖然最好通過薄壁管來獲得原狀樣品，但實際情況下樣品很容易發(fā)生僵硬、膠結(jié)，尤其是封閉的砂礫，所以通常情況用較厚的管來采樣。亞利桑那州的土壤通常有56%的面積比。另外，可能需要相當(dāng)大的錘擊該管一驅(qū)動樣品。當(dāng)然，其結(jié)果是，樣品一定程度的干擾、斷鍵、致密化，并相應(yīng)的減小實驗室測量時的崩潰。然而，符合定義的濕陷性土，樣品管插入時導(dǎo)致局部剪切破壞，比一般剪切的土壤樣品量更少干擾失敗。