自重应力状态下与超固结条件下直剪试验结果探讨
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静力触探判别某高速公路软土路基固结历史
确定软土路基的固结历史对计算其变形和强度特性有着重要的作用。以丹东大东港疏港高速软土路基为例,应用静力触探测试技术进行软土路基固结状态的判别。
标签:软土路基;地形地貌;静力触探;固结历史
1 工程概况
丹东大东港疏港高速公路位于辽宁东部地区,行政区划隶属于丹东东港市。线路总体呈北~南走向,起点位于东港市龙潭村, 跨东高线、201国道、滨海公路,终点至丹东港,与鹤岗至大连高速公路形成枢纽,形成一条连接大东港区与丹东、通化等东北地区的快速通道,线路全长约17.643公里。
2 研究区地形地貌及地质条件
丹东大东港疏港高速公路沿线地貌为冲海积平原地貌,地形平坦,微有起伏,河渠密布,地面高程多为2.0-7.0米,局部孤立分布低矮剥蚀丘陵。线路范围内局部表层分布有硬壳层,岩性为粘土、粉质粘土,厚度一般约1.0-3.6m,下卧软土层为海积、冲海积淤泥质粉质粘土、淤泥质粘土、淤泥,部分为软塑-流塑状粉质粘土及松散-稍密状粉土,厚度约1.5-10.9米,具含水量高,压缩性高,强度低,固结时间长等特点,该层埋深浅,为地基土主要压缩层。
软土路基修筑后易产生路基不稳、路基沉降及不均匀沉降等现象,因此计算软土路基沉降量非常重要。计算软土路基的固结沉降量首先应了解软土受荷固结历史,以便考虑不同固结状态的影响,同时考虑其自重应力和外加荷载引起的附加应力等因素影响。目前对软土路基的固结历史的判别,采用超固结比OCR。因此,本文以丹东大东港疏港高速公路软土路基为研究对象,探讨利用静力触探测试技术判别高速公路软土路基的固结历史。
3 静力触探成果判别软土路基固结历史
本文选取丹东大东港疏港高速公路K2+200-K3+300段软土路基进行静力触探试验,根据设备在贯入过程中所获得的相关数据,绘制相应静力触探孔贯入曲线,根据贯入曲线的线型特征,结合沿线钻孔勘察资料和本地区的经验,对数据进行统计分析,提供静力触探数据的变化规律。结合丹东大东港疏港高速公路软土路基勘察实践,选择K2+200-K3+300段6 个静力触探测试点为研究对象。
地基承载力考虑深度修正的探讨
摘要:在一个建筑工程中,基础的费用占土建成本大概30%。因此在基础设计中,基础形式选取很大程度影响整个工程成本。而在天然基础中,对地基土承载力大小的取值正确与否至关重要。
关键词:地基;承载力;深度;修正
1.规范对地基承载力修正的规定
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)5.2.4条规定:
当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时,从载荷试验或其它原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值,尚应按下式修正:
--修正后的地基承载力特征值;
--地基承载力特征值;
、--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数
γ--基础底面以下土的重度,地下水位以下取浮重度;
b--基础底面宽度(m),当基宽小于3m按3m取值,大于6m按6m取值;
--基础底面以上土的加权平均重度,地下水位以下取浮重度;
d--基础埋置深度(m),一般自室外地面标高算起。在填方整平地区,可自填土地 面标高算起,但填土在上部结构施工后完成时,应从天然地面标高算起。对于地下室,如采用箱形基础或筏基时,基础埋置深度自室外地面标高算起;当采用独立基础或条形基础时,应从室内地面标高算起。
在探讨地基承载力考虑深宽修正前,先了解地质勘察报告的地基承载力特征值是如何测得。根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001)(2009年版)10.2.1条规定:载荷试验可用于测定承压板下应力主要影响范围内岩土的承载力和变形模量。浅层平板载荷试验适用于浅层地基土;深层平板载荷试验适用于深层地基土和大直径桩的桩端土;螺旋板载荷试验适用于深层地基土或地下水位以下的地基土。深层平板载荷试验的试验深度不应小于5m。
对天然基础地基承载力一般均采用浅层平板载荷试验和实验室通过测定土的抗剪强度等来测得。
建筑地基基础设计规范规定:土的工程特性指标包括强度指标,压缩性指标及其他特性指标(如静力触探探头阻力,标准贯入度试验锤击数、载荷试验承载
土力学三轴试验
土力学三轴试验
三轴试验中土的剪切性状分析
摘 要:按剪切前的固结状态和剪切时的排水条件分为三种:不固结不排水剪,固结不排水剪,固结排水抗剪。文中将讨论正常固结饱和黏性土在剪切时将具有不同的强度特性。
关键词:不固结不排水抗剪强度,固结不排水抗剪强度,固结排水抗剪强度 作者简介:
Triaxial shear Characters of Middle-earth
LI Jia-chun
(shanghai University,department of civil engineering,08124240)
Abstract: Consolidation by the state before shear and shear
when the drainage is divided into three types: non-consolidated
undrained shear, consolidation undrained shear, consolidated
drained shear. This article will discuss the normally consolidated
saturated clay in the shear strength will have different
characteristics.
Key words: non-consolidated undrained shear, consolidation
undrained shear, consolidated drained shear.
0 引 言
广义黏性土包括粉土,黏性土。黏性土的抗剪强度远比无粘性土复杂。
要准确掌握原状土的强度特性,也就非常困难。对土的强度研究,大多数用均匀的重塑土。原状土和重塑土之间在结构上和应力历史存在重大差异,且原状土的取样扰动对其实际强度也有较大影响。按剪切前的固结状态和剪切时的排水条件分为三种:不固结不排水剪,固结不排水剪,固结排水抗剪。下面将讨论正常固结饱和黏性土在剪切时将具有不同的强度特性。
浅谈对超固结淤泥质土的几点认识
【摘 要】从室内土工试验指标出发,谈谈对超固结淤泥质土的物理力学特征的初步探讨。
【关键词】超(正常、欠)固结淤泥质土;先期固结压力;中压缩性等
1. 前言
浙江东部沿海地区的淤泥质土层一般埋深2~30多米,淤泥质土一般为欠固结土或正常固结土,具高压缩性、含水率大、孔隙比大、强度低、灵敏度高等特点,在100~200kpa压力范围内的压缩模量es1-2一般为1~4mpa。然而,笔者在实践中常遇见有些地区土层中(一般在20~30多米埋深处)的淤泥质土的压缩模量es1-2可高达6~10mpa,在一定压力范围内呈中压缩性,野外常误将其定为粘性土,而室内则根据试验定名为淤泥质土。造成淤泥质土压缩模量偏大这一现象的原因主要是由于过去地面上有厚土覆盖,现在被移去,或由于地下水位大幅度下降等所引起土层固结而处于超固结状态[1]。
2. 工程示例
下面简单地以某化工二期工程和某工业公司工程几组土样为例,来探讨超固结淤泥质土的力学特征。表1中给出了几组欠固结、正常固结及超固结淤泥质土的一些物理力学性质指标。其中zk13-06、zk13-08为超固结淤泥质土,zk13-07、zk16-07为欠固结淤泥质土,
zk79-05、zk85-08为接近正常固结的淤泥质土。
3. 力学特征初步探讨
如表1所示,超固结状态的淤泥质土在物理性质上与正常或欠固结淤泥质土没有太大区别,但在力学性质上有着明显的差异,这些土层在过去历史上曾受到过比目前所受的有效上覆土压力po更大的竖向有效压力即先期固结压力pc,土层的超固结比ocr=pc/po>1。一般在埋深20~30米,淤泥质土上覆土压力大约为150~250kpa,先期固结压力pc可由室内试验测得,可达250~350kpa,一般欠固结淤泥质土的先期固结压力实测只有50~150kpa,在自重压力下尚未完成固结。在压缩试验中,当试验竖向压力小于先期固结压力时,超固结淤泥质土的竖向变形并不象欠固结淤泥质土那样大,此时压缩曲线较平缓,表现为中压缩性;当竖向压力超过先期固结压力时,土层开始发生较大的变形,所以这时超固结土的压缩模量会随着压力增大而变小,直至基本固结完成。超固结淤泥质土的压缩曲线略呈上凸形,如图1所示。而欠固结土淤泥质土在开始压缩时变形量大,随着压力的増加,其压缩变形的増量是递减的,既其压缩模量是随着压力增加而逐渐增大的,如图2所示,其压缩曲线较陡,呈上凹形。两种压缩曲线形态存在着显然的不同。