1、 1 1绪论绪论 1.1 黄土的黄土的成因成因 关于黄土的来源，长期以来，中外学者有过不同的争论。其中，以“风成说”比较令 人信服。认为黄土来自北部和西北部的甘肃、宁夏和蒙古高原以至中亚等广大干旱沙漠 区。这些地区的岩石，白天受热膨胀，夜晚冷却收缩，逐渐被风化成大小不等的石块、 沙子和粘土。同时这些地区，每逢西北风盛行的冬春季节，狂风骤起、飞沙走石，尘土 蔽日。粗大的石块残留在原地成为“戈壁”，较细的沙粒落在附近地区，聚成片片沙漠， 细小的粉沙和粘土，纷纷向东南飞扬，当风力减弱或迂秦岭山地的阻拦便停积下来，经 过几十万年的堆积就形成了浩瀚的黄土高原。根据黄土堆积环境的不同，可将我国黄士 发育分
2、为三个时期：早更新世，相当于第一次冰期，气候比新第三纪干寒，发生午城黄 土堆积；中更新世，发生第二次冰期，气候进一步变干，堆积了离石黄土，范围广、土 层厚；晚更新世第三次冰期，气候更加干寒，堆积了马兰黄土，厚度虽小，但分布范围 更广，南方称下蜀黄土。进入全新世，气候转为暖湿，疏松的黄土层，经流水侵蚀，形 成了沟壑纵横、梁、峁广布的破碎地表。 科学在不断发展，近年来科学家发现许多现象是黄土风成学说无法解释的。譬如， 黄土中粗粉沙含量由西北向东南递减，黏土的含量却从西北向东南递增，这种自西北向 东南的有规律的排列呈叠瓦阶梯状的分布过渡，而不是平面模糊过渡。这种叠瓦阶梯状 的分布过渡更像是洪水的杰作
3、等等。 1.1.1 黄土的分布黄土的分布 从地球上来看，黄土主要分布于世界大陆比较干燥的中纬度地带，全世界黄土分布 的总面积大约有 1300 万平方公里。在我国，黄土主要分布于中亚到我国的西北、华北 和东北一带，西起甘肃祁连山脉的东端，东至山西、河南、河北交接处的太行山脉，南 抵陕西秦岭，北到长城，包括陕西、宁夏、甘肃、青海等五个省区的 220 多个县市。世 界上最大的黄土高原就是位于黄河上中游地区的黄土高原。它的范围大致是北起阴山， 南至秦岭，西抵日月山，东到太行山，横跨青海、宁夏、甘肃、陕西、山西、河南 6 省， 面积 64 万平方公里。黄土覆盖厚度一般在 100 米以下，而以陇东、陕北、
4、晋西黄土层 最厚，六盘山以东到吕梁山西侧，黄土厚度在 100 米200 米之间，最厚在兰州，达 300 米以上。黄土分布的面积和厚度，都居世界之冠。 1.2 黄土的工程特性黄土的工程特性 2 黄土具有多孔性，以粉土颗粒为主，富含碳酸盐，颜色以黄色为主；同时，黄土具 有渗透性、湿陷性、易崩解等特点，在外荷载和自重作用下受水浸湿后容易产生湿陷变 形。 黄土以风积成因为主，具有大孔性，垂直节理和架空孔隙均较发育，含有大量可溶 盐和膨胀性黏土矿物等，因此具有湿陷性和较低的承载力，极易引发各种各样的工程质 量事故。 而作为带状工程的公路， 黄土所具有的不良工程地质特性造成的危害尤其严重， 主要表现为公路边坡剥落、冲刷、滑坍、崩坍、流泥；路堤沉陷、表面滑溜、局部滑坍 以及路面裂缝等。 黄土作为干旱半干旱地区的沉积物，由于其特定的生成环境，使得它具有独特的结 构特性，这种独特的结构特性直接影响着黄土的力学性状和工程特性。 1.2.1 黄土的湿陷性黄土的湿陷性 湿陷性是黄土的主要工程性质，它是指在一定压力下受水浸湿，土体结构发生迅速 破坏而发生显著下沉的特性。并不是所有黄土都具有湿陷性，具有
