軟土抗剪強度的分析

潘震宇

【摘要】本文分析了軟土的特性、影響抗剪強度的因素，并通過分析工程中應用較多的固結法指標與含水量、靜探指標的關系，初步建立固快c值與靜探qc值的經驗公式，為實際工程提供參考。

【關鍵詞】抗剪強度；固快法；靜探；含水量

1、前言

湖州地區軟土分布廣泛，軟土的抗剪強度指標作為地基土承載力和基坑圍護設計的重要計算依據，對建筑工程有很大影響。

影響軟土抗剪強度指標的因素很多，因此對于不同的工程實際應選擇不同試驗方法所求的指標?，F工程中靜探及固結快剪法均為較常用的技術手段，在工程勘察中被廣泛應用，靜探指標曲線亦是作為地區土層性狀經驗的重要方面。如何將兩者建立一定的經驗關系，是一種現實可行的地區經驗應用。

2、軟土的特性及影響軟土抗剪強度指標的因素

2.1軟土的特性

軟土主要包括淤泥、淤泥質土、泥炭、泥炭質土等。湖州地區軟土主要為全新統Q41～Q43及上更新統上組c段Q32c時期的，成因主要為濱海積、沖湖積、瀉湖、湖沼積等。

軟土其主要物理力學性質有：含水率高，比重小，孔隙比大，壓縮性高，強度低，具流變性、觸變性和高靈敏度。由于軟土地基對建設工程及場地穩定性有諸多不利特性，如剪切變形，壓縮沉降，震陷、滑坡等，因此，準確確定軟土的物理力學性質，具有重要的意義。

2.2影響軟土抗剪強度指標的因素

土的抗剪強度影響因素是多方面的，其中影響最大的為排水條件、應力歷史和剪切速率。故試驗模擬條件與實際工程（初始應力條件、應力狀態的變化、加荷速率和排水條件）的差異將很大程度上影響數據的準確性。

軟土的抗剪強度隨著含水率的降低c、φ 值而增大；粘粒含量的增高，c值會相應增大，φ 值相應降低。土的均勻性和各向異性，使實際工程和試驗條件的剪切面有差異。

不同的試驗方法及排水條件所得到的強度參數是不同的，并有其適用性。對于應力歷史不同的軟土，其抗剪強度亦有很大差別。

常用測定軟土抗剪強度的試驗的有：直接剪切、三軸壓縮試驗、十字板剪切試驗。在工程建設中，試驗方法的選擇，應根據軟土本身的特殊性和整個工程情況全面考慮，如土層的性質、厚度、排水條件，施工工期的長短等。

3、關系分析

湖州地區采用固快法所求c、φ值數據較多，工程經驗豐富。根據本地工程收集的多組軟土的靜探錐頭阻力qc和固快c、φ值，按不同含水量，總結如下表格（統計時剔除了異常數據）：

通過表中數據可見固快c值、含水量與靜探指標變化關系明顯，固快φ值隨靜探qc值變化較小，且其區間范圍較大，因與土中粘粒與粉粒比例關系較大。

根據表中數據，以固快c值為縱坐標，以靜探qc值為橫坐標繪制散點圖。可見散點分布基本呈線性分布，通過設置趨勢線，并求得回歸方程，如圖1：

得到的回歸方程中粉土的相關系數R接近1，可見其回歸直線擬合程度較好，固快c值與靜探qc值間具有較緊密的相關性。采用顯著性檢驗，取顯著度α=0.01，方程F=53.1大于F（1，6）=16.3，P值<0.01?？梢娀貧w方程較可靠，具有實際應用價值。建立固快c值與靜探qc值的經驗公式如下：

c=23.4qc+1.6 （qc≤0.85MPa）

結語：

分析軟土的特性、影響抗剪強度的因素，在選擇抗剪強度試驗方法時，應根據軟土本身的特殊性和整個工程情況全面考慮。通過分析工程中應用較多的直剪固結法抗剪強度指標與含水量、靜探指標的關系，初步建立固快c～qc的經驗公式，為實際工程提供參考。