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《武漢理工大學學報》2014年第十一期

1粉質土特性綜合測試分析

1.1土工試驗成果分析1）強度指標試驗通過室內剪切試驗發現，在豎向壓力作用下粉質土較之黏性土易于排水固結、強度提高較快，盡管粉質土與砂土有著相似的破壞應力水平和整體應力發展趨勢，但粉質土的體積收縮性顯著高于砂土的體積收縮性．通過剔除異常值，強度指標變異系數較小，一般不超過0．25，表明強度指標具有較好的統計特性，地基土層性質較為均勻，具有良好的沉積特征和成層性，粉質土強度指標取用標準值，見表1．2）變形指標試驗．土層變形指標變異系數一般不超過0．21，地基土層性質較為均勻，粉質土變形指標取用平均值，見表2．粉質土壓縮系數處于0．13～0．32之間，屬中等壓縮性土．由考慮應力歷史的粉質土e－lgp試驗及表2可知，在初始階段，當壓力小于前期固結壓力時，曲線斜率相對平緩；壓力超過超過某一值（前期固結壓力）后，曲線變陡，Q3粉質土要陡于Q4粉質土；回彈再壓縮曲線明顯緩于初始壓縮曲線，回彈變形遠小于壓縮變形，回填變形不到壓縮變形的1／10。

1.2標準貫入試驗成果分析根據文獻［6］，粉質土層標貫擊數變異系數較小，一般不超過0．26，表明標貫擊數具有較好的統計特性，標貫擊數取用標準值，標貫擊數按《工程地質手冊》換算承載力，標準貫入試驗粉質土層標貫擊數及換算承載力見表3．根據對試驗測試的163組壓縮模量與標貫擊數數據進行統計擬和分析，各粉質土地基壓縮模量與標貫擊數具有良好的相關性，隨著標貫擊數增加，壓縮模量相應增大，呈線性相關，相關系數達0．98，見圖1，粉質土壓縮模量與標貫擊數相關公式為：Es＝0．26N＋3．13．

1.3靜力觸探試驗成果分析

粉質土層靜力觸探值變異系數較小，一般不超過0．3，取用粉質土層靜力觸探標準值見表4．由表4可知，對粉質黏土層，單橋探頭的比貫入阻力（Ps）與雙橋探頭的錐尖阻力（qc）相比，比值為1．1～1．3，與規范的經驗值1．1較為吻合［7］，說明規范公式對粉質黏土是適用的；對粉土層，二者比值則為2．0～2．1，可取粉土層二者比值為2．0．2．4載荷試驗成果分析許昌表層粉土代表性載荷試驗曲線見圖2，圖上沒有明顯的第一拐點和第二拐點，經雙曲線擬合相關系數較高，計算得到載荷試驗參數：承載力σo＝130kPa，極限承載力pu＝625kPa，變形模量Eo＝4．05MPa，壓縮模量Es＝5．42MPa，基床系數Ksa＝5．00MPa／m，基準基床系數K1＝16．39MPa／m．壓縮模量Es約為變形模量E0的1．3倍，和粉土經驗取值約1．2較為接近，驗證了經驗方法也適合于該粉質土層．許昌表層粉土層載荷試驗測得的承載力為130kPa，靜力觸探法測得的粉土地基承載力為136kPa，標準貫入試驗測定的粉土地基承載力為120kPa，三者基本相同，均能很好地反映土體承載特性，故表層粉土承載力取130kPa。駐馬店表層粉質粘土代表性載荷試驗曲線見圖3，圖上沒有明顯的第一拐點和第二拐點，經雙曲線擬合相關系數較高，計算得到載荷試驗參數：承載力σo＝220kPa，極限承載力pu＝963kPa，變形模量E0＝17．62MPa，壓縮模量Es＝28．28MPa，基床系數Ksa＝22．57MPa／m，基準基床系數K1＝74．03MPa／m．壓縮模量Es約為變形模量E0的1．6倍，和粉質黏土經驗取值約1．7較為接近，驗證了經驗方法也適合于該粉質土層．駐馬店表層粉質黏土載荷試驗測得的承載力為220kPa，靜力觸探法測得的粉土地基承載力為207kPa，標準貫入試驗測定的粉土地基承載力為165kPa，前二者較為接近，均能較好地反映土體承載特性，而標準貫入試驗換算承載力與之相差較大、不宜采用，故表層粉質黏土承載力取220kPa．載荷試驗是確定承載力最準確直觀的方法，但技術要求高、耗資大、費時費力，靜力觸探法作為簡便、經濟而快速的方法，建議在沒有載荷試驗或者少量載荷試驗的情況下，可多采用靜力觸探法確定粉質土地基承載力，使得載荷試驗與靜力觸探法互為對比和補充．

2結論

1）土體工程地質特性測試是工程建設的基礎工作，通過取樣土工試驗、靜力觸探試驗、標準貫入試驗、載荷試驗等綜合勘探測試和對比驗證，準確獲取了粉質土特性參數．2）粉質土地基壓縮模量與標貫擊數具有良好的相關性，相關公式為：Es＝0．26N＋3．13．3）對于粉質黏土層，單橋靜力觸探的貫入阻力與雙橋靜力觸探的錐尖阻力比值與規范的經驗值1．1較為吻合；對于粉土層，二者比值則為2．0．4）與載荷試驗結果相比，粉土標準貫入試驗換算承載力與之基本吻合、可作為參考，而粉質黏土標準貫入試驗換算承載力與之相差較大、不宜采用．5）許昌表層粉土層及駐馬店表層粉質黏土層載荷試驗測得的承載力與靜力觸探法測試值基本相同，能較好地反映土體承載特性．載荷試驗耗費大，在沒有載荷試驗或者少量載荷試驗的情況下，可多采用靜力觸探法確定粉質土地基承載力，使得載荷試驗與靜力觸探法互為對比和補充．

作者：陳遠洪單位：中鐵第四勘察設計院集團有限公司