文摘

依托南京禄口机场的岩土工程调查项目,本研究采用原位和室内试验相结合的方法,分析在不同条件下土壤地基系数(流塑料、塑料和软塑料)。基于测试结果的差异,原位和室内测试方法适用于南京的基准床系数提出了软土地区。获得的研究成果描述床系数不同的方法不是相似;因此,如果通过不同方法获得的数据需要进行比较和分析,它们必须是统一的 。同时,在室内测试,本研究比较了地基系数通过整合方法,改进仪器整合方法,三轴的方法。结果显示,改进的仪器整合方法可以更好的实现土壤地基系数的测试。本研究可以为岩土调查提供参考和设计研究区软土的。

1。介绍

基座系数是一个重要的参数在基坑等地下工程的设计外壳和地下轨道交通;因此,它是至关重要的(来确定它的值1- - - - - -5]。作为一个固有的力学性能指标,基座的系数是由土壤的性质所决定的。关于地基系数的实验和讨论价值的方法,进行了大量的实验研究工作。例如,苗族等。6]推导出横向地基垫层的反应系数的计算基于平铲边扩展仪器的工作原理公式。Correa-Silva et al。7)结合岩土调查武汉轻轨和比较了地基系数法和三轴法整合。沈et al。8)用平铲边膨胀计测试和研究水平床系数沿海沉积软土。基于室内固结试验和三轴试验,王et al。9)用大小修正经验公式正确床系数直接由室内试验。任等。10)的计算公式推导出床系数与抗压模量作为已知参数,并与经验值的规范。目前,在岩土工程调查、原位测试等平板载荷试验、螺旋板载荷试验、侧压力测试,平铲侧膨胀试验以及室内固结法和三轴法主要是用来测试床系数(11- - - - - -18]。然而,由于测试设备和样本大小的影响,通过不同的测试方法有很大的不同的值(19- - - - - -23]。在实际工作中,Terzaghi校正公式通常用于正确的直径平负载板直径为标准(24- - - - - -28]。最后,提出了土地基床系数的值与经验值。

先前的研究表明,床系数主要是用于比较平铲侧膨胀试验、室内固结和三轴试验29日- - - - - -32]。这是很少验证指标的价值测试,也没有相关的测试使用乐器。为了弥补这些缺点,本文分析了各种测试方法和改进前的限制设备只能获得垂直床系数和实现的测试水平床系数的装置,根据岩土工程勘察项目南京禄口机场。与此同时,仪器被修改和发展,然后与其他室内测试(如室内固结法和三轴法)。改进的合并法可以更好地实现测试的土壤基础系数。原位测试和实验室测试方法适用于基准在南京软土地区地基系数分析数据的基础上提出了南京软土原位试验和实验室试验和依赖于土力学的相关理论。本研究可用于指导岩土调查和南京软土地区基础设计。

2。工程地质条件

如图1南京位于中国的东部,长江的下游。它位于长江和有一个发达的水网络,这使得湖和河流冲积沉积的软土广泛分布。这些软土地层通常是淤泥和淤泥土,它的特点是含水量高、强度低、压缩性高、渗透性差、不均匀土壤质量和巨大的地区差异。本研究的试验场地位于江宁区禄口国际机场,东南南京。测试网站只有一个地形,是沿海冲积平原。主要是第四纪的沉积类型海洋软土地层。根据调查报告结合现场钻探情况,调查深度范围内地基土分为7个工程地质层从上到下对地质时代。表1描述了分布和每个土层的物理力学性质。

在这项研究中,上面的塑料(硬壳层)、低流塑料、软塑料,塑料粘土地基系数进行了测试和分析结合工程地质条件和土壤的物理和机械性能。

在表1,是水的内容,是土的重力,孔隙率,塑性指数,是液体指数,压缩模量。

3所示。测试计划设计

由于土壤的岩土工程条件在研究区,原位测试方法等板负载测试,平铲侧膨胀试验、室内整合方法,改进仪器整合方法,采用三轴的方法。相结合,测试和分析进行了土壤在各种状态(流塑料、塑料和软塑料)广泛分布在南京。

3.1。原位测试

3.1.1。负载测试

在中国轨道交通工程、铁路工程、负载测试通常是用作直接法确定地基土的系数,基于负载测试结果的情况下一个30厘米直径的圆板。如图26测试点排列在相应的原位测试和取样孔在测试网站。的板负载测试仪用于塑化的上部测试深度。粘土(硬壳层)床系数测试。这个测试使用一个平衡木增压,一辆卡车提供反应部队,和一种改进的后壁提供反作用力在水平床系数测试。

在测试期间,加载板放置在平坦的测试点,测试驱动和卡车匹配不到1米的地方远离测试网站,使后方卡车梁加载板的正上方。杰克是放置在加载板和安装测量电桥,顶丝被,是梁接触卡车反应。然后,千分表也使表盘指示器安装杆垂直下降到负载测点。0.04 MPa的增量是应用一步一步来记录每个阶段的沉降量负载。当负载强度超过了估计实际接触压力原位或达到屈服点的基础上,测试将会停止。

3.1.2。侧膨胀试验平面的铲子

在该测试中,ETU-G1-type平铲侧肿胀试验机使用和两个测试点是安排测试的水平地基系数流动塑料、软塑料,塑料在硬壳层土壤及其下部。如图3在测试期间,测试探针压平铲边扩张进入土壤和TMU-9C静态渗透测试设备。实现预定的深度后,空气注入扩大平铲上的钢膜探针横向,然后,膜的横向膨胀的压力值在不同的距离测量,分别为(0.05毫米和1.10毫米)。最后,地基土的物理力学性质使用公式计算是基于测量压力和膜变形之间的关系(33- - - - - -54]。

3.2。室内测试

3.2.1之上。测试计划

室内测试薄壁土壤样本收集现场使用整合方法,进行改善仪器整合方法,三轴的方法。

3.2.2。测试方法

室内测试进行的整合方法,仪器合并法、和室内三轴试验和测试样本为每个方法提前准备;的具体样本容量测试表中可以看到2。

(1)整合方法。在测试中,环刀的内径61.8毫米和15毫米的高度是用来带土壤样品再放进WG-type整合仪器(见图4(一));土样的两端与滤纸贴。压力导环、盘子和定向钢球是安装在土壤样本,和每个关节的检查part-turn是否灵活,平衡加压部分。横梁接触球后列,活塞杆和测微计安装和调整为零。垂直压力水平为12.5,25、50、100、200和400 kPa,和负载的每一层度10分钟后记录;阅读是精确到0.01毫米。曲线对应于25 ~ 50 kPa用作床上的价值区间系数。

(2)仪器整合方法。如图4 (b)ETU-G1,容器仪器是用来取代整合容器单杠的整合工具,帧匹配的压力仪器容器是重组,位移传感器测量位移是安装在压力框架来执行基本的室内测试床系数。

之前整合仪器使用,气泡在封闭室和侧压力系统,封闭室的密封和管道系统检查。原状土样是用刀切一圈的内径61.8毫米和40毫米的高度和推入整合仪器的容器。上安装了压力传感器,然后,气泡压缩室和管道系统中涌出。此外,框架和安装位移传感器的压力。prepressure 1 kPa应用于样品之间的接触和仪器的上下部分,和位移传感器被调整至合适的位置。采集和处理软件打开配置测试参数(压力水平,数据收集时间,等等)。的垂直压力25、50、75、100,150,200,300,和400 kPa,分别,直到测试结束。室内测试的P-S曲线接近一条直线在最初的阶段,和割线模量用于估计土壤样本的床系数下沉量的1.25毫米。

(3)室内三轴试验。如图4 (c),三轴试验采用圆柱试样直径25.5毫米和45毫米的高度进行测试。首先,示例加载到真空饱和饱和装置,然后,压力是应用在三个坐标方向的样本空间,进行固结排水试验(CD)的状态 。作为应力路径 ,0.2,0.3,和0.3独立,直到样品被摧毁。最后,采用割线模量 和变形 (应变1.76%)床系数。

4所示。测试结果和讨论

4.1。测试数据的比较分析

根据不同的测试方案,分析了获得的数值分别根据土壤样本的深度和其物理状态(塑性、塑性流动、软可塑性,和可塑性),和床上的数值分析系数采用平均值。统计土地基床系数的实际测量值在每个测试方法如表所示3。

从表可以看出3有大差异系数相同地质条件下的地基土,和的比值最大值最小值是1.5到5.3。采取以下塑料粉质粘土测试结果作为一个例子。垂直床系数通过不同的测试方法是在94.3 ~ 195.3 MPa / m的范围,和最大值和最小值之间的差异几乎是2.1倍。比较经验值范围从18到40 MPa / m,结果几次也不同。作为一个结果,如果没有使用一个统一的价值标准,各种测试方法的结果不能直接应用于设计。

4.2。直径修正

Terzaghi相信床上相关的因素是负载的大小。因此,床上因素直接测量负载大小不一的董事会和室内样品是现场纠正值( 负载板)。它可以修改根据以下公式:

沙土,

粘性土, 在哪里是直径或负载板和宽度基床系数值直接测量。

考虑尺寸效应的影响,直径修正后,修正土壤床系数的值在表列出在不同的州3。原位测试进行的类似塑料的硬皮)是常见的表面的软土地区在南京。基于最直接和有效的板负载测试,垂直基床系数获得大于直径修正后的室内试验方法。价值是一致的原位测试值平铲边扩张和接近上限的经验值;室内测试值明显小于原位测试值。分析表明,基床系数的值后的直径调整往往是同样的原位测试,但直径修正后所获得的价值之间的明显不同的原位试验和室内试验。

床直径修正后的室内三轴法得到的系数很低,这是不符合土壤的物理和机械性能,主要是因为样本量受雇于室内三轴的方法 。虽然高度相对较大,其直径相对较小。由于软土的工程特性的限制,干扰时相对较大的样本是在室内,和价值相对较低;粘性土的塑性状态,面对沉积土的物理和力学性能比上坚硬的地壳层由于较低的土地,所以它的价值比它略大,但的值一般小于经验值,这也是与样品制备过程中人工干扰的程度。

表4描绘了垂直床系数获得的仪器整合方法和整合方法在不同条件下直径修正后。也同样的地质条件,垂直床的比例系数两种整合方法获得的是1.2到2.46,这是接近2.5,其价值是应用1/2比例关系近似成反比示例山庄臀部。床的分析表明,直径修正系数两种整合方法获得的是不可能的,和样品高度对测试结果的影响应考虑并发。

5。结论

依托南京禄口机场的岩土工程调查项目,本研究采用现场原位测试和室内试验相结合的方法来测试和分析土壤地基系数在不同条件下(流塑料、塑料和软塑料)。根据相关理论,基床系数的标准和分析相比,原位测试和室内测试方法适用于基准床系数提出了南京软土地区。

发现床系数(垂直、水平)通过不同的测试方法,由于尺寸效应的影响,相同的地基土的床系数是不同的,所以他们必须统一 。其次,在室内测试,改进仪器整合方法可以更好的实现土壤地基系数的测试。最后,由于样本量的限制,三轴试验很容易造成损害的软土在样品制备过程中。较大的扰动导致显著降低基床系数的值,所以软土应该尽可能避免在做样品。

数据可用性

从实验产生的数据,可以提供相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

作者的贡献

张敏进行实验、分析结果,进行了理论解释,和写的手稿。秋道为本文提供了建设性的指导,我们修订了论文写作。

确认

作者想表达感谢土木工程学院,南京林业大学,提供实验室。