軟土地基壓縮模量與含水量關系試驗研究

孫陽波 魯敏芝

(湖南省公路橋梁建設集團公司，湖南長沙 410004)

0 引言

軟土具有松軟、抗剪強度低等特點，在我國分布范圍廣，影響大。隨著我國公路、鐵路的大規模發展，許多路基、橋梁基礎、結構物等都不可避免的要通過軟土地區，而軟土地基容易出現路堤穩定性、路堤沉降、附近結構物破壞等工程問題。因此對軟土的深入研究特別重要。地基承載力指標從強度和剛度方面影響建筑物安全，而軟土地基承載力低，是影響工程質量的主要原因。現階段我國主要通過軟土地基現場原位試驗、室內測試獲得的物理、力學性質參數直接或間接反映承載力大小及變化規律，本文用目前國內外流行的統計分析軟件SPSS10.0for Windows統計分析了它們之間的計算表達式和相關性，從而為軟土地基承載力的確定作出推進作用。

1 試驗點選擇與路段狀況

在進行了現場考察，并與業主、監理與施工單位進行深入討論后，本課題選擇了潭邵高速公路軟土特性具明顯的一個工點K21+793～K22+070作為軟土地基室內試驗研究地點。

1)K21+793～K22+070平面布置與地質情況。地質情況:地層自上而下一般可分為5層:①粘土層0m～3.0m，可～硬塑;②軟粘土層，厚度變化在0m～4.6m，軟～可塑為主，有時為流塑;③粘土或粉土層，硬～可塑，厚度0m～3.0m;④砂礫或角礫粘土或粗砂層，厚度1m～4m，局部該層下有軟粘土;⑤白云質灰巖。2)試驗點的平面分布示意圖見圖1。

圖1 試驗點平面分布示意圖

2 壓縮模量Es與含水量w關系研究

本文主要依據K21+793～K22+070試驗工點的室內試驗數據和分析成果，對地基土的壓縮模量與含水量關系進行了研究計算，用目前國內外流行的統計分析軟件SPSS 10.0for Windows統計分析了它們之間的計算表達式和相關性。如表1及圖2，圖3所示，對K21+793～K22+070工點分析了壓縮模量Es與含水量w之間的相關關系。

表1中，Mth表示回歸模型，Rsq表示復相關系數平方，d.f.表示回歸的自由度，F表示回歸方程的F統計量的值，Sigf表示統計量大于F值的概率。在所有的回歸模型中，F值的顯著水平為0.004～0.000(小于0.05)，因此回歸方程都比較有統計意義。回歸方程的復相關系數平方為0.702～0.902，這表明回歸的擬合效果是較好的。

表1 軟粘土壓縮模量(Es)—含水量(w)回歸分析結果

圖2 K21+793～K22+070工點Es—w回歸模型的擬合比較圖

從表1和圖2，圖3可以看出，隨著含水量的增加，壓縮模量呈直線LIN(linear)或倒數INV(Inverse)減少。說明含水量越高，軟粘土越軟，越容易受到壓縮，壓縮模量也就越小。

3 結論及現實意義

圖3 綜合工點Es—w回歸模型圖

本文土壓縮模量與含水量的回歸方程與出版的成果進行對比分析，兩者相關關系在一定的范圍內與其他公開發表的結果吻合較好，對于軟粘土來說，壓縮模量指標對于土的強度變化較為敏感，因此，在室內實驗中，可優先采用壓縮模量指標來計算地基承載力。本文的研究結果為湖南地區以及同類性質軟土地區地基承載力的研究和確定提供了參考。

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