抽灌水条件下上海砂土层的变形特征和变形参数

第３ 第 １ ８卷 期 ２１ ０ ０年 １ 月
同 济 大 学 学 报 （ 然 科 学 版） 自
Ｊ Ｕ Ｎ ＬＯ Ｏ Ｇ Ｉ Ｎ Ｖ Ｒ Ｉ Ｙ Ｎ Ｔ Ｒ Ｌ Ｓ Ｉ Ｎ Ｅ Ｏ Ｒ Ａ ＦＴ Ｎ Ｊ Ｕ ＩＥ ＳＴ （ Ａ Ｕ Ａ Ｃ Ｅ Ｃ ）
Ｖｏ ． ８ Ｎｏ １ １３ ．
基 于动三轴试验 ， 场地内第⑤ｚ 对 层土 体动力 特性进 行研究 ．
内 容 包 括 往 返 作 用 力 、 结 压 力 、 构 性 、 粒 组 成 等 因 素 对 固 结 颗 于 液化 特 性 的 影 响 ， 定 了 场 地 内饱 和 粉 性 土 的 抗 液 化 强 度 确 指 标 等 ． 过 Ｓ ｅ 化 法 ， 别 该 土 层 地 震 液 化 可 能 性 ， 工 通 ｅｄ简 判 给
Ｃ ａａｔ ｉ ｉ ｏ Ｓ ｎ ｙ Ｓｌ Ｌ ｙｒ ⑤２ ｈ ｒｃ ｒ ｔ ｓ ｆ ａ ｄ ｉ ａ ｅ ｅ ｓｃ ｔ
ｉ ａ ｈａ ｎ Ｓｈ ｎｇ ｉ
饱 和粉 土 同砂 土一 样会 液化 ， 因此 ， 和 粉 土 的振 动 饱 个 重 要课 题 ． 些 研 究 主 要 集 中在振 动 液化 产 生 这 的机理 、 件 、 响 因素 、 液 化 强度 的 确 定 及 液 化 条 影 抗 产 生 的可 能性 等方 面¨ ． ５ ｊ 上海 地 区广 泛分 布着 第 ⑤ｚ 层灰 色 砂 质粉 土 ， 地 质 年代 属 于全新 世 Ｑ ， 滨海 沼泽 成 因类 型 ， 面埋 ４为 顶
摘 要 ： 对 目前 上 海 地 区 第 ⑤ ｚ 砂 质 粉 土 的 液 化 特 性 尚 缺 针 层 乏研究的实际 问题 ， 合 上海 某 电厂海 底 隧道 的工 程 实例 ， 结
ｉ ｒ ｖ ｍｅ ｔｆ ｒ ｌ ｕ ｆｃ ｉｎ ｍｉｉａ ｉ ｎ ｍｐ ｏ ｅ ｎ ｏ ｉ ｅ ａ ｔ ｔ ｔ ｑ ｏ ｇ ｏ

上海市地下水位大幅抬升条件下土层变形特征分析罗跃;叶淑君;吴吉春;焦珣;王寒梅【摘要】过去对地下水位持续下降条件的地面沉降研究较多,但对水位大幅持续抬升过程中的地面沉降研究较少.本文根据上海大量地面沉降、水位观测和钻孔资料,系统分析上海市90年代末以来地下水位大幅抬升条件下各土层的变形特征.自1998年以来,上海市通过大幅压缩开采量、回灌地下水等措施使第二、三、四和五承压含水层水位分别平均抬升2.1m,3.6 m,12.4 m,12.7 m.水位的抬升使上海市地面沉降平均速率由1998年的12.2 mm/a减小到201 1年的1.83 mm/a,减少85％.通过对27组分层标数据分析发现:现阶段主要压缩层位在第一、二软土层,年沉降速率为2～4 mm/a;而第二含水层以下土层已经有少量回弹.在水位持续大幅抬升过程中,本文总结了两种变形特征:1)变形和水位变化基本同步,残余变形量非常小,变形可概化为线弹性变形,这种变形主要发生在第一、二、三和五承压含水层、第五和六弱透水层;2)压缩速率逐渐减小,无明显持续回弹趋势,有较大残余压缩量且存在变形滞后现象,变形可概化为弹塑性变形,这种变形主要发生在地第二、三和四弱透水层.第四承压含水层变形较复杂,两种变形特征都有.其中较大残余变形量主要由塑性贮水率比弹性贮水率大2个数量级引起;变形滞后主要由弱透水层中超孔隙水压力消散较慢引起.本文研究成果对于掌握水位抬升过程中土层变形方式、发生发展机理、预测未来地面沉降及地下水科学管理和资源评价具有重要意义.【期刊名称】《高校地质学报》【年(卷),期】2015(021)002【总页数】12页(P243-254)【关键词】变形特征;弹性变形;滞后变形;地面沉降【作者】罗跃;叶淑君;吴吉春;焦珣;王寒梅【作者单位】南京大学地球科学与工程学院,南京210023;南京大学地球科学与工程学院,南京210023;南京大学地球科学与工程学院,南京210023;国土资源部地面沉降监测与防治重点实验室,上海地质调查研究院,上海200072;国土资源部地面沉降监测与防治重点实验室,上海地质调查研究院,上海200072【正文语种】中文【中图分类】P641.2地面沉降是一种可由多种因素引起的地面高程缓慢降低的地质现象，严重时会成为灾害。

野外试验方法中最主要的是抽水试验方法。它 利用短期抽水过程中水位降深与时间或距离的关
收稿日期：2003-09-18
修改稿收到日期：2004-01-29
基金资助：国家自然科学基金（No. 40172082），国家自然科学重点基金（No. 40335045）和博士点基金（No. 20010284002）。
要先介绍它的基本原理和使用的具体步骤。在室内 压缩试验中土样加载后，再卸载，会使孔隙比-有效 应力关系曲线形成回滞环，如图 1 所示。
应力
斜率=1/Ske
斜率=1/Skv
ΔΦ
ac
变形
图 1 应力-变形示意图
Fig.1 Stress-deformation diagram
实际中水位的下降和上升等效于对土层的加载
法，如通过固结试验确定固结系数 Cv ，通过下式求
Kv [5]：
Kv = Cvγ w (e0 − e) / ∆p(1+ e0 )
（1）
式中 e0 为初始孔隙比；γ w 为水的重度；e 为最终 孔隙比； ∆p 为荷载增量。贮水率只能间接估算，
如通过固结试验确定固结系数 Cv [5]和垂向渗透系
数 Kv 后得：
Sskv = Kv / Cv
（2）
根据式（2）的关系算出非弹性贮水率，或者据
固结试验先确定压缩系数αv ，再由式（3）算出贮 水率[9]。
Ss
=
γ wα v 1+ e
（3）
当有效应力小于前期最大固结应力时，
Ss = Sske ；当有效应力大于前期最大固结应力时， Ss = Sskv 。室内土工试验方法的土样尺寸很小，所 以用这种方法确定的参数值与自然条件下大尺度含
（7）选择满足线性压力分布关系的时间因数 Tv （表 1），并根据 K v = S kvbTv / t 算出 Kv 。

砂土干测标准和湿测标准
砂土是土壤中的一种常见类型，其干测标准和湿测标准是土壤工程中非常重要的参数。

砂土的性质对工程建设具有重要的影响，因此对砂土的干测和湿测标准有着严格的要求。

本文将介绍砂土的干测标准和湿测标准的相关内容，以便工程技术人员更好地了解和应用这些标准。

砂土的干测标准是指在砂土的干燥状态下对其进行的一系列测试和评定标准。

首先，对于砂土的颗粒分布和含水量的测试是非常重要的。

通过颗粒分布测试，可以了解砂土中各种粒径颗粒的含量和分布情况，这对于确定砂土的工程用途和性质具有重要意义。

同时，含水量的测试也是至关重要的，因为砂土的含水量会直接影响其密实度和强度特性。

此外，砂土的干密度和孔隙比等参数也是干测标准中需要考虑的内容。

在进行砂土的湿测标准时，需要考虑到砂土的含水量对其工程性能的影响。

湿测标准主要包括砂土的含水量测试和压缩试验。

砂土的含水量测试可以通过不同的方法进行，常见的有干燥法和速效含水量仪法等。

通过含水量测试可以了解砂土中水分的含量，从而为工程施工和设计提供参考依据。

而对于砂土的压缩试验，则可以评定砂土在不同含水量条件下的变形特性和承载力特性，这对于工程的地基处理和基础设计具有重要的指导意义。

总的来说，砂土的干测标准和湿测标准是土壤工程中非常重要的内容，对于工程建设和设计具有重要的指导意义。

工程技术人员需要深入了解和掌握这些标准，才能更好地应用于实际工程中。

希望本文介绍的内容能够对相关人员有所帮助，提高他们对砂土干测标准和湿测标准的理解和运用能力。