本文摘要：摘要：靜力觸探試驗(yàn)是南通地區(qū)巖土工程勘察工作中最常用的原位測(cè)試手段之一，原位測(cè)試試驗(yàn)在一定條件下更加符合實(shí)際情況。通過(guò)對(duì)南通地區(qū)砂土雙橋靜力觸探與壓縮模量ES1-2數(shù)據(jù)的采樣分析，基于最小二乘法統(tǒng)計(jì)優(yōu)選的回歸方程原理，通過(guò)參數(shù)反分析，得到符合南
摘要：靜力觸探試驗(yàn)是南通地區(qū)巖土工程勘察工作中最常用的原位測(cè)試手段之一，原位測(cè)試試驗(yàn)在一定條件下更加符合實(shí)際情況。通過(guò)對(duì)南通地區(qū)砂土雙橋靜力觸探與壓縮模量ES1-2數(shù)據(jù)的采樣分析，基于最小二乘法統(tǒng)計(jì)優(yōu)選的回歸方程原理，通過(guò)參數(shù)反分析，得到符合南通地區(qū)砂土的雙橋靜力觸探錐尖阻力與壓縮模量之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，在該地區(qū)具有一定的適用性。
關(guān)鍵詞：雙橋靜力觸探 壓縮模量 粉砂 錐尖阻力
1引言
南通地處江蘇東南部，長(zhǎng)江入海口北岸，是江海平原經(jīng)濟(jì)區(qū)的重要組成部分。南通地區(qū)在地域上以長(zhǎng)江下游三角洲沖積平原地貌單元為主，地面下80m埋深范圍內(nèi)為主要的工程建設(shè)影響層，該深度范圍內(nèi)地基土主要為河流相和海相沉積物，主要以粉質(zhì)粘土、粉土、粉砂為主，局部地區(qū)上部分布有淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土。由于工程建設(shè)影響深度內(nèi)大部分土層均為中軟土，中等壓縮性，中密~密實(shí)的粉砂分布深淺不一，是較好的樁端持力層，因而區(qū)域內(nèi)中高層建筑物均采用樁基礎(chǔ)方案;區(qū)域內(nèi)地下水位埋深較淺，粉砂土及粉質(zhì)粘土的飽和度高，當(dāng)采用粉砂層作為樁端持力層時(shí)，存在壓縮層影響范圍較大，穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)且沉降較大的特點(diǎn)。
不同地區(qū)的巖土層在形成過(guò)程中經(jīng)歷了各不相同的應(yīng)力歷史，從而導(dǎo)致巖土性質(zhì)具有區(qū)域行的特點(diǎn)，全國(guó)各地勘察單位及高校根據(jù)各自區(qū)域內(nèi)的土性，針對(duì)性的提出了適合各自區(qū)域的經(jīng)驗(yàn)公式或參數(shù)，適用性較強(qiáng)。壓縮模量是評(píng)價(jià)土層壓縮性指標(biāo)及計(jì)算沉降的重要指標(biāo)，如何準(zhǔn)確的獲得粉砂土的壓縮性指標(biāo)對(duì)預(yù)測(cè)建筑物沉降變形非常重要。目前，南通地區(qū)粉砂土壓縮模量的獲得主要通過(guò)鉆探取樣后送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行壓縮試驗(yàn)獲得，但粉砂土取樣較困難，在取樣、運(yùn)輸、制樣過(guò)程中易受外界因素的擾動(dòng)，室內(nèi)試驗(yàn)測(cè)試值往往離散性較大。
雙橋靜力觸探試驗(yàn)作為原位測(cè)試的主要手段之一在南通地區(qū)被廣泛應(yīng)用，其具有快速、價(jià)優(yōu)、可靠、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。本文統(tǒng)計(jì)了南通市城區(qū)內(nèi)，深度5~70m范圍內(nèi)的粉砂土與土工試驗(yàn)壓縮模量的樣本，并進(jìn)行了線性分析，總結(jié)出適合南通地區(qū)的快速計(jì)算粉砂土層壓縮模量的經(jīng)驗(yàn)公式。
2樣本的選取
所選樣本均采用雙橋靜力觸探，由KE-U310型靜力觸探測(cè)量?jī)x記錄讀數(shù)，探頭截面積為15cm2，測(cè)試間距皆為10cm/次，貫入速率控制在1.2m/min內(nèi)，試驗(yàn)前探頭均經(jīng)過(guò)標(biāo)定，符合相關(guān)規(guī)范的要求;試驗(yàn)區(qū)域?yàn)槟贤ǔ菂^(qū)范圍內(nèi)，最大貫入深度70m。
原狀土樣采用上提雙錐面活閥式取土器以靜力壓入或重錘少擊法采取，為減小擾動(dòng)并保證各試驗(yàn)項(xiàng)目有足夠的數(shù)量，原狀土樣盒長(zhǎng)度為30cm，直徑89mm，土試樣質(zhì)量等級(jí)為Ⅰ級(jí)及II級(jí)。樣本取樣前，通過(guò)對(duì)每個(gè)場(chǎng)地內(nèi)靜力觸探進(jìn)行分層統(tǒng)計(jì)，剔除部分異常值，得到了單個(gè)項(xiàng)目的粉砂土靜力觸探錐尖阻力值。
壓縮模量的試驗(yàn)由室內(nèi)固結(jié)試驗(yàn)壓力段100kPa~200kPa所得到的ES1-2，選取受擾動(dòng)程度較小的I類樣，制樣及試驗(yàn)方法嚴(yán)格執(zhí)行《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50123-2019)的有關(guān)規(guī)定，壓縮模量ES1-2及靜力觸探錐尖阻力值取每個(gè)單體項(xiàng)目的土層統(tǒng)計(jì)平均值，要求變異系數(shù)小于0.30，保證數(shù)據(jù)的可靠性。
3回歸方程的建立
選取151組樣本，樣本區(qū)域集中在南通市城區(qū)范圍內(nèi)，雙橋靜力觸探qc值范圍為3.58~22.28MPa，粉砂土壓縮模量ES1-2范圍為10.01~21.05MPa，樣本深度范圍3~70m。
根據(jù)最小二乘法統(tǒng)計(jì)優(yōu)選出ES1-2與qc的回歸方程可以表示為：
ES1-2=0.58qc+8.42 (其中：3.0MPa≤qc≤20MPa) 公式(1)
根據(jù)以上統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，樣本個(gè)數(shù)為153組，相關(guān)系數(shù)0.90，較接近1.0，可信度較高，可作為該地區(qū)通過(guò)雙橋靜力觸探試驗(yàn)估算壓縮模量的經(jīng)驗(yàn)公式。
根據(jù)本文中提出的經(jīng)驗(yàn)公式(1)。分別將計(jì)算得出的壓縮模量ES1-2’與土工試驗(yàn)壓縮模量實(shí)測(cè)值ES1-2進(jìn)行對(duì)比，絕對(duì)偏差β=|ES1-2’-ES1-2|/ES1-2，經(jīng)統(tǒng)計(jì)得到樣本數(shù)量N與絕對(duì)偏差β的關(guān)系，可以表示為：
2：樣本數(shù)量與絕對(duì)偏差關(guān)系圖
根據(jù)本文中提供的經(jīng)驗(yàn)公式得到的壓縮模量計(jì)算結(jié)果與土工試驗(yàn)測(cè)得值之間的誤差在10%以后的樣本數(shù)量為142個(gè)，占到所有樣本數(shù)量151的94%，且絕對(duì)誤差小于等于4%的數(shù)量占到總樣本數(shù)量的58.9%，誤差在可控范圍內(nèi)，區(qū)域適用性較強(qiáng)。
4結(jié)論
雙橋靜力觸探試驗(yàn)作為南通地區(qū)常用的原位測(cè)試方法之一，速度快、價(jià)格低、準(zhǔn)確度較高，特別是對(duì)該地區(qū)淺部粉砂土適用性較強(qiáng)，可推廣使用;
本文在歸納總結(jié)了南通城區(qū)范圍內(nèi)151組粉砂土雙橋靜力觸探及壓縮模量的樣本，采用最小二乘法統(tǒng)計(jì)得到南通區(qū)域雙橋靜力觸探錐尖阻力與壓縮模量的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，通過(guò)對(duì)比分析室內(nèi)土工試驗(yàn)壓縮模量實(shí)測(cè)值與經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算值的結(jié)果，其絕對(duì)誤差一般小于10%，本文提供的經(jīng)驗(yàn)公式適用性較強(qiáng)。
建筑論文投稿刊物：《巖土力學(xué)》(Rockand Soil Mechanics)雜志創(chuàng)刊于1979年，中華人民共和國(guó)新聞出版總署、正式批準(zhǔn)公開發(fā)行的優(yōu)秀期刊。由中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所主辦，中國(guó)科學(xué)院主管，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)刊號(hào)：1000-7598，國(guó)內(nèi)統(tǒng)一刊號(hào)：CN42-1199/O3，國(guó)外發(fā)行代號(hào)：Q4097，聯(lián)合征定代號(hào)：LD421199，每季末20日出版，國(guó)內(nèi)外公開發(fā)行。
壓縮模量是評(píng)價(jià)土的壓縮性及計(jì)算沉降的重要指標(biāo)，土工試驗(yàn)值受到取樣及制樣質(zhì)量的影響較大，如何更快更準(zhǔn)確的得到土的壓縮模量是今后需要研究的問(wèn)題。
參考文獻(xiàn)：
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工程地質(zhì)手冊(cè)編委會(huì).工程地質(zhì)手冊(cè)(第四版).北京.中國(guó)建筑出版社.2007.
徐曉泉.昆明地區(qū)地基土指標(biāo)與靜力觸探指標(biāo)相關(guān)關(guān)系分析[J].云南大學(xué)學(xué)報(bào),2006(22):103-105.
張繼紅,顧國(guó)榮.雙橋靜力觸探法判別上海薄夾層黏土地基液化研究[J].巖土力學(xué),2005,26(10).
作者：謝宏明
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