常州地區(qū)雙橋靜力觸探確定黏性土壓縮模量方法探討

尤 迪

(常州市規(guī)劃設(shè)計(jì)院，江蘇 常州 213003)

1 概述

常州地區(qū)主要位于太湖水網(wǎng)平原區(qū)，地面下70 m埋深范圍內(nèi)為主要工程建設(shè)影響層，以黏性土為主。由于地下水埋深較淺，黏性土滲透性系數(shù)低、飽和度高，工程建設(shè)以黏性土為主要壓縮層時(shí)，存在沉降變形較大、沉降穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)。

壓縮模量是評(píng)價(jià)土的壓縮性和計(jì)算地基沉降的重要指標(biāo)，準(zhǔn)確獲得黏性土的壓縮模量對(duì)預(yù)測(cè)建筑物沉降變形至關(guān)重要。目前地基土的壓縮模量主要是采用鉆探手段取土樣后送試驗(yàn)室進(jìn)行壓縮試驗(yàn)，受取土手段與工人不規(guī)范操作影響，其數(shù)值往往偏小且離散性較大。雙橋靜力觸探在常州應(yīng)用極為廣泛，測(cè)試數(shù)據(jù)具有快速、可靠、經(jīng)濟(jì)和連續(xù)等優(yōu)點(diǎn)。

結(jié)合國(guó)內(nèi)外資料，許多勘察設(shè)計(jì)單位和高校等總結(jié)了靜力觸探錐尖阻力qc與壓縮模量ES具有很好的線性關(guān)系，也證明了兩者之間線性關(guān)系具有很強(qiáng)的地域特征[1-6]，具體見(jiàn)表1。現(xiàn)通過(guò)對(duì)常州地區(qū)黏性土qc與土工試驗(yàn)ES1-2進(jìn)行線性分析，總結(jié)出適合常州地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)公式。

表1 國(guó)內(nèi)不同地域與經(jīng)驗(yàn)關(guān)系

2 對(duì)比試驗(yàn)和子樣選用的條件

靜力觸探選用雙橋探頭，錐尖截面積10 cm2，液壓傳動(dòng)貫入，以1.2 m/min勻速貫入，數(shù)據(jù)采集采用江蘇溧陽(yáng)應(yīng)用計(jì)算機(jī)生產(chǎn)的LMC系列靜探微機(jī)，最大貫入深度約65 m。為避免單個(gè)點(diǎn)數(shù)據(jù)可能出現(xiàn)的無(wú)規(guī)則離散性，通過(guò)對(duì)單個(gè)工程場(chǎng)地內(nèi)的靜探數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分層，剔除異常值后統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得出單個(gè)工程每層黏性土的靜力觸探錐尖阻力qc。

壓縮模量取室內(nèi)固結(jié)試驗(yàn)壓力段100 kPa～200 kPa所得的ES1-2，試驗(yàn)方法嚴(yán)格按GB/T 50123—1999土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)要求進(jìn)行，試樣全部為錘擊法取土器所取Ⅰ～Ⅱ土樣。通過(guò)與相鄰靜力觸探對(duì)比分層，ES1-2子樣取單個(gè)工程各土層統(tǒng)計(jì)平均值。每個(gè)工程場(chǎng)地內(nèi)靜力觸探孔與取樣孔比例約為2∶1。

參加統(tǒng)計(jì)的為常州地區(qū)Q4～Q3黏性土壓縮模量與錐尖阻力，ES1-2=2.5 MPa～16.4 MPa，qc=0.4 MPa～4.2 MPa，深度Z=2 m～65 m。

3 回歸方程的建立

ES1-2與qc的散點(diǎn)關(guān)系如圖1所示，按最小二乘法統(tǒng)計(jì)優(yōu)選的回歸方程為：

ES1-2=3.87qc+1.30

(1)

式(1)子樣數(shù)n=175，相關(guān)系數(shù)γ=0.86，基本適用[7]。

由圖2可知，本文經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算值較土工試驗(yàn)實(shí)測(cè)值偏差小于20%的有127個(gè)，占總數(shù)的72.6%。

4 結(jié)語(yǔ)

本文在常州地區(qū)黏性土工程地質(zhì)條件基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)室內(nèi)土工試驗(yàn)壓縮模量與靜力觸探錐尖阻力的對(duì)比統(tǒng)計(jì)分析，得出ES1-2與qc的經(jīng)驗(yàn)公式，其計(jì)算值與實(shí)測(cè)值偏差一般小于20%，在該地區(qū)具有一定的適用性。