1、
扁铲侧胀试验在长春地区的应用
摘 要:
目的 验证扁铲侧胀试验在长春地区的适用性,建立能满足工程需要的经验公式,为该技术在长春地区的应用提供有效的依据。
方法 对长春地铁工程中大量扁铲侧胀试验数据进行整理分析,运用数理统计等方法研究其规律;本文通过扁铲侧胀试验得出的土的承载力指标验证了其在长春阳地区的适用性;得到长春地区利用扁铲侧胀试验估算的土的承载力比静力触探试验得到的承载力偏大约6%。
结论:(1)建立能满足长春地区的经验公式;
(2)扁铲侧胀试验在长春地区的适宜性评价。
关键词:扁铲侧胀试验;静力触探试验;地基土承载力
我国对扁铲侧胀试验的研究起
2、步较晚,而静力触探试验在工程上应用较早,有成熟经验,大家都比较熟悉。下面主要介绍一下扁铲侧胀试验。
1 扁铲侧胀试验简介
应用扁铲侧胀试验成果,并结合当地经验可以判别土类,计算土的不排水抗剪强度、静止侧压力系数Ko,估算地基土的水平基床系数、变形参数、承载力等等。
1.1 仪器
扁铲侧胀仪是由扁铲形探头、加压设备、量测压力设备等组成.扁铲形探头为:长230~240mm,宽94~96mm,厚14~16mm,铲前缘刃角为12°~16°。见下图:
1.2 试验原理
扁铲侧胀试验(DMT)是岩土工程勘察一种新兴的原位测试方法,扁铲探头在每个孔的试验前
3、后必须率定,率定值(ΔA及ΔB)取试验前后的平均值作为修正值。试验时将接在探杆上的扁铲测头压入至土中预定深度,然后施压,使位于扁铲测头一侧面的圆形钢膜向土内膨胀,量测钢膜膨胀三个特殊位置(A、B、C)的压力,试验间距为20cm。对三个特殊位置上的压力值A、B、C。其经膜片修正系数修正后可分别得出P0、P1、P2值:
P0=1.05(A-Zm+ΔA)-0.05(B-Zm+ΔB)
P1=B-Zm-ΔB P2=C-Zm+ΔA
Zm—未加压时仪表的压力初读值,因仪表本身有调零装置,即Zm=0;
P0—土体水平位移0.05mm (即A点)时,土体所受的侧压力;
P1—
4、土体水平位移1.10mm (即B点)时,土体所受的侧压力;
P2—回复初始状态(即C点)时,土体所受的侧压力;
2 试验场地情况
长春地铁一号线工程沿线地层较简单,上部为第四系地层广泛发育,厚度较大;下覆白恶纪泥砂岩,工程地质条件较好,由于扁铲侧胀试验及静力触探试验都能真实的反映土体的受力状态,为了更好地进行对比,在同一勘探孔周围做静力触探及扁铲侧胀试验,它们只在上部的粘性土中进行,并对收集到的粘性土数据进行分析。
3 扁铲侧胀试验承载力的确定
利用静力触探试验先对土层进行划分,并计算出每层土的承载力;扁铲侧胀试验利用静力触探试验划分好的地层,对其试验成果按层进
5、行统计,并对取得的数据进行分析。确定地基土承载力公式为:
f0=nΔP ΔP =P1-P0 n—经验修正系数,粉质粘土取0.86
由于岩土的工程特性具有很强的地域性,在某一地区适用的经验公式,在另一地区并不完全适用。通过对长春地铁1号线一期工程扁铲侧胀试验统计出来的240个数据,按上下各约15%剔除异常数据,然后应用Excel进行数据分析,试验证明利用扁铲侧胀试验确定地基土的承载力与静力触探试验取得的承载力非常接近,见表2;
地层
静力触探试验f0(kPa)
扁铲侧胀试验f0(kPa)
②1粉质粘土
160
170
②2粉质粘土
115
122
②3粉
6、质粘土
210
220
通过以上表格,扁铲侧胀试验确定的承载力比静力触探试验确定的承载力稍高,平均高0.06。在原公式(f0=nΔP )的基础上应增加系数0.94,即公式变为f0=0.94nΔP 。
长春地铁1号线一期工程是长春地区首次应用扁铲侧胀试验的工程,在确定地基土承载力方面,通过对大量的试验数据研究并与静力触探试验取得承载力对比,对扁铲侧胀试验经验公式在长春地区的适用性进行验证,为扁铲侧胀试验技术在长春地区的应用提供了有效的依据。
4 结 论
(1)长春地区利用扁铲侧胀试验确定的承载力公式为:
f0=0.94nΔP ΔP =P1-P0 n—经验修正系数,粉质粘土取0.86
(2)扁铲侧胀试验是一种操作简单、经济、实用,适宜在长春地区推广的原位测试技术。