《安徽省淮河干流土层承载力与直剪强度关系初探》由会员分享，可在线阅读，更多相关《安徽省淮河干流土层承载力与直剪强度关系初探（2页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、图 1 载 荷 试 验 确 定 地 基 承 载 力安徽 省 淮河 干 流 土层 承 载力 与 直 剪强 度 关系 初 探耿 宏 斌( 安 徽 省 水 利 水 电 勘 测 设 计 院 勘 测 分 院 安 徽 蚌 埠 233000)摘 要 本 文 通 过 收 集 近 几 年 来 安 徽 省 水 利 水 电 勘 测 设 计 院 完 成 的 安 徽 省 淮 河 流 域 地 质 勘 察 资 料 , 并 结 合 理 论 分 析 , 对土 层 承 载 力 和 直 剪 抗 剪 强 度 之 间 的 关 系 进 行 了 初 步 的 探 讨 。 对 今 后 的 地 质 勘 察 工 作 应 有 一 定 的 帮 助 。
2、关 键 词 承 载 力 直 剪 强 度 土 层荷 板 直 接 加 荷 地 基 , 所 测 的 成 果 一 般 能 反 映 12 倍 载 荷 板 宽度 的 深 度 范 围 内 土 体 的 平 均 性 质 , 大 型 工 程 和 重 要 的 工 程 一 般 均 要 通 过 载 荷 试 验 来 确 定 承 载 力 。1 前 言土 层 能 够 承 受 荷 载 的 能 力 称 为 地 基 的 承 载 力 , 而 土 的 抗剪 强 度 则 是 指 土 体 抵 抗 剪 切 破 坏 的 极 限 能 力 。 这 两 个 都 是 地 质 人 员 经 常 使 用 的 指 标 , 更 是 地 质 报 告 中 不 可
3、或 缺 的 地 质 建 议 值 。 承 载 力 的 确 定 主 要 有 理 论 公 式 计 算 、 现 场 原 位 试 验 以 及 规 范 查 表 等 方 法 。 理 论 方 法 计 算 地 基 承 载 力 , 无 论 是 按 塑 性 区 开 展 深 度 公 式 、 极 限 荷 载 公 式 还 是 按 规 范 提 供 的 公 式 , 都 包 含 了 地 基 土 的 强 度 指 标 , 因 而 土 体 抗 剪 强 度 指 标 对 地 基 承 载 力 的 计 算 结 果 有 着 重 大 影 响 。 研 究 与 分 析 两 者 之 间 的 关 系 , 无 疑 对 地 质 工 作 有 着 重 要 的
4、意 义 。通 过 收 集 近 几 年 来 安 徽 省 水 利 水 电 勘 测 设 计 院 完 成 的 大 量 安 徽 省 淮 河 流 域 地 质 勘 察 资 料 , 并 结 合 理 论 分 析 , 对 土 层 承 载 力 和 直 剪 强 度 之 间 的 关 系 进 行 了 初 步 的 探 讨 。2.2.2 原 位 测 试在 水 利 工 程 中 , 用 来 确 定 地 基 承 载 力 的 原 位 测 试 方 法 主要 有 标 准 贯 入 和 静 力 触 探 等 。 该 方 法 使 用 频 次 最 高 , 而 标 贯 击 数 和 静 探 Ps 值 与 土 层 的 抗 剪 强 度 之 间 也 有 着
5、 密 切 的 联 系 。2.2.3 物 理 力 学 指 标根 据 地 层 的 物 理 力 学 指 标 查 表 确 定 地 层 承 载 力 基 本 值 ,再 乘 以 回 归 修 正 系 数 得 到 标 准 值 。2 流 域 地 层 分 布 及 相 关 的 计 算 和 试 验 方 法2.1 淮 河 流 域 地 层 分 布 概 况在 地 质 构 造 单 元 上 , 本 区 属 中 朝 准 地 台 。 从 构 造 体 系 看 , 处 于 新 华 夏 系 第 二 沉 降 带 与 秦 岭 纬 向 构 造 带 的 复 合 部 位 , 并 受 淮 阳 山 字 型 构 造 影 响 , 东 西 向 构 造 居 于
6、 本 区 的 主 导 地 位 。地 层 以 新 生 界 极 其 发 育 的 陆 相 沉 积 为 特 征 。 大 部 分 位 于 华 北 地 层 区 , 东 部 部 分 地 区 属 扬 子 地 层 区 。第 四 纪 堆 积 物 中 , 河 湖 相 沉 积 较 为 发 育 , 形 成 了 以 淹 没 沉积 形 式 构 成 的 巨 厚 沉 积 层 , 厚 度 达 数 十 米 到 数 百 米 , 一 般 来 说 淮 河 北 岸 厚 度 大 , 南 岸 较 薄 。 以 冲 积 和 洪 积 类 型 为 主 , 地 层 具 多 元 结 构 ; 岩 性 为 粉 质 粘 土 、 壤 土 、 砂 壤 土 、 淤
7、泥 质 粘 性 土 、 粉 土 及 细 砂 等 。2.2.4 理 论 公 式 计 算按 建 筑 地 基 基 础 设 计 规 范 (GB50007- 2002)计 算 地 基 承载 力 特 征 值 的 公 式 , 输 入 相 应 土 层 的 内 聚 力 和 内 摩 擦 角 , 才 能 计 算 出 地 基 承 载 力 。 本 方 法 在 实 际 工 作 中 也 经 常 使 用 。2.3 直 剪 抗 剪 强 度 试 验 方 法因 为 直 剪 仪 不 能 控 制 排 水 条 件 , 所 以 只 能 用 加 荷 速 度 来 模 拟 不 同 工 况 下 土 的 性 状 。 根 据 固 结 和 排 水 条
8、件 不 同 , 将 直 剪 试 验 分 为 快 剪 、 固 结 快 剪 和 慢 剪 三 种 。 对 于 粘 性 土 而 言 , 三 种 试 验 方 法 差 异 较 大 , 而 对 粉 、 砂 性 土 来 说 , 由 于 其 排 水 速 度 快 , 三 种 试 验 方 法 差 异 不 大 , 一 般 仅 做 饱 和 快 剪 试 验 。3 承 载 力 与 直 剪 强 度 关 系2.2 土 层 承 载 力 常 用 的 计 算 方 法2.2.1 载 荷 试 验载 荷 试 验 是 确 定 地 基 承 载 力 的 最 直 接 的 方 法 , 它 通 过 载3.1 流 域 地 质 资 料 分 析根 据 近
9、几 年 来 淮 河 重 点 骨 干 工 程 勘 察 成 果 , 特 别 是 在 对收 稿 日 期 : 2008- 9- 12作 者 简 介 : 耿 宏 斌 ( 1976.5) , 男 , 工 程 师 , 主 要 从 事 水 利 水 电 工 程 地 质 勘 查 工 作 。图 2 饱 快 与 固 快 指 标 之 间 的 关 系安 徽 省 淮 河 干 流 土 层 承 载 力 与 直 剪 强 度 关 系 初 探 耿 宏 斌 17土 的 抗 剪 强 度 指 标 统 计 、 分 析 的 基 础 上 , 了 解 承 载 力 与 直 剪 抗剪 强 度 的 关 系 。 在 统 计 成 果 中 可 以 看 出 ,
10、 承 载 力 与 抗 剪 强 度 有 着 较 强 的 相 关 性 。 随 着 土 的 粉 砂 性 颗 粒 含 量 的 增 多 , 土 的 内 摩 擦 角 也 不 断 增 加 。 从 土 的 试 验 方 法 来 对 比 , 还 可 以 发 现 , 固 快 指 标 的 内 摩 擦 角 一 般 大 于 饱 快 , 而 内 聚 力 往 往 小 于 饱 快 指 标 。如 图 2。3.3 土 层 承 载 力 与 直 剪 强 度 关 系 成 果由 统 计 分 析 成 果 和 理 论 计 算 , 得 到 安 徽 省 淮 河 流 域 粘 性 土 承 载 力 与 直 剪 强 度 关 系 的 中 值 成 果 , 将
11、 省 内 淮 河 流 域 水 利 工 程 中 常 见 的 粉 质 粘 土 、 重 粉 质 壤 土 、 中 粉 质 壤 土 和 轻 粉 质 壤 土 分 列 在 下 表 1 中 。 每 种 土 不 同 的 承 载 力 就 相 应 地 对 应 着 一 组 抗 剪 强 度 指 标 。 又 根 据 试 验 方 法 的 不 同 , 抗 剪 强 度 又 分 列 了 饱 快 和 固 快 两 种 指 标 。 供 参 考 使 用 。表 1 安 徽 省 淮 河 流 域 粘 性 土 承 载 力 与 直 剪 强 度 关 系承 载 力 特 征 值试 验土 性 60 100 140 180 220方 法 C F C F C
12、 F C F C F饱 快 14 4 21 7 30 9 37 11 42 13粉 质粘 土 固 快 10 12 18 13 25 14 32 15 38 16重 粉 饱 快 13 5 21 8 29 10 35 12 41 143.2 理 论 分 析 质固 快 10 12 18 13 25 14 32 15 38 16壤 土理 论 方 法 计 算 地 基 承 载 力 , 无 论 是 按 塑 性 区 开 展 深 度 公中 粉 饱 快 12 7 18 11 25 13 31 15 36 17式 、 极 限 荷 载 公 式 还 是 按 规 范 提 供 的 公 式 , 都 包 含 了 地 基 土 的
13、强 度 指 标 , 因 而 土 体 抗 剪 强 度 指 标 对 地 基 承 载 力 的 计 算 结 果 有 着 重 大 影 响 。 土 体 抗 剪 强 度 指 标 增 大 , 地 基 承 载 力 也 随 着 提 高 。 特 别 是 土 体 的 内 摩 擦 角 对 承 载 力 的 影 响 更 大 。 当 内 摩 擦 角 较 大 时 , 抗 剪 强 度 增 长 速 度 快 , 因 而 承 载 力 增 加 的 也 快 。 这 也 是 固 快 指 标 的 内 聚 力 虽 然 小 于 饱 快 , 但 其 抗 剪 强 度 一 般 大 于 饱 快 指 标 的 原 因 。根 据规 范 提供的 计 算承载 力
14、的理 论 公 式 , fa=Mb b+Md md+Mcck, 当 承 载 力 确 定 时 , 就 可 以 反 算 出 多 组 C、 值 。 再 根 据 不 同 土 性 值 的 特 点 ( 如 粘 性 土 内 摩 擦 角 较 小 , 而 砂 性 土 内 摩 擦 角 较 大 ) , 确 定 出 一 个 合 适 的 值 后 , 就 可 以 唯 一 确 定 一 组 抗 剪 强 度 指 标 。质固 快 9 13 17 14 24 15 29 17 34 18壤 土轻 粉 饱 快 11 8 17 13 22 15 26 18 27 21质固 快 8 13 15 15 20 17 24 19 26 22壤
15、土安 徽 省 淮 河 流 域 粉 、 砂 性 土 承 载 力 与 直 剪 强 度 关 系 中 值成 果 , 见 下 表 2。 由 于 粉 、 砂 性 土 一 般 不 做 固 快 , 故 仅 列 出 了 饱 快 指 标 。表 2 安 徽 省 淮 河 流 域 粉 、 砂 性 土 承 载 力 与 直 剪 强 度 关 系承 载 力 特 征 值 (kPa)试 验方 法土 性 100 140 180 220C F C F C F C F通 过 反 算 分 析 发 现 ,果 的 一 致 性 较 强 。反 算 强 度 指 标 与 工 区 内 土 工 统 计 成 砂 壤 土 15 16 16 21 18 24
16、19 26粉 土 12 20 13 24 14 27 16 29粉 质 粘 土 承 载 力 与 饱 快 、 固 快 抗 剪 强 度 关 系 见 图 3。极 细 砂 饱 快 9 27 9 29 8 32细 砂 6 29 6 32 5 34中 粗 砂 4 31 3 35 2 374 结 语安 徽 省 淮 河 流 域 幅 员 辽 阔 , 面 积 广 大 , 区 内 岩 土 体 在 水 平方 向 和 垂 直 方 向 的 变 异 性 非 常 大 。 确 定 承 载 力 和 抗 剪 强 度 之 间 的 关 系 , 对 地 质 人 员 的 工 作 有 着 较 强 的 指 导 作 用 , 也 能 提 醒 地 质 人 员 在 提 供 地 质 建 议 值 时 , 应 注 意 建 议 值 之 间 的 相
