基于扁鏟側(cè)脹試驗(yàn)計(jì)算土體壓縮模量分析

1、專業(yè)專業(yè)知識分享版分享版使命：加速中國職業(yè)化進(jìn)程使命：加速中國職業(yè)化進(jìn)程聯(lián)系電話：聯(lián)系電話：075586153458摘要:通過對無錫地鐵2號線詳勘階段扁鏟數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并與土工試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比，把國外的經(jīng)驗(yàn)與無錫地區(qū)的土性相結(jié)合，總結(jié)出無錫地區(qū)扁鏟側(cè)脹試驗(yàn)數(shù)據(jù)推導(dǎo)土體壓縮模量的經(jīng)驗(yàn)公式，對無錫地區(qū)扁鏟側(cè)脹試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展以及實(shí)際勘察、設(shè)計(jì)、施工等具有一定的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞:扁鏟側(cè)脹試驗(yàn)土工試驗(yàn)壓縮模量曲線擬合的最小二乘法扁鏟側(cè)脹試驗(yàn)(

2、DMT)是20世紀(jì)70年代由意大利Aguila大學(xué)教授Marchetti創(chuàng)立的一種原位測試方法。該方法適用于軟土、一般黏性土、粉土、黃土和松散中密的沙土。由于扁鏟側(cè)脹試驗(yàn)操作簡捷、重復(fù)性好、可靠性高且經(jīng)濟(jì)，故在國外發(fā)展很快，歐洲Eurocode7(1997)和美國ASTM(1986)已將其作為一種標(biāo)準(zhǔn)的原位測試技術(shù)［1］。我國于1998年開始引進(jìn)和使用這項(xiàng)技術(shù)，并將其編入國家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021—2001)。但由于該

3、試驗(yàn)在我國開展較晚，除上海［2］、天津［3］等地有較多研究成果和工程經(jīng)驗(yàn)外，其他地區(qū)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)較少。扁鏟側(cè)脹試驗(yàn)在無錫地區(qū)的應(yīng)用主要從2009年開始，并在無錫地鐵2號線的勘察任務(wù)中大量應(yīng)用。文中主要通過對無錫地鐵2號線詳勘階段扁鏟數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并與土工試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比，把國外的經(jīng)驗(yàn)與無錫地區(qū)的土性相結(jié)合，總結(jié)出無錫地區(qū)扁鏟側(cè)脹試驗(yàn)數(shù)據(jù)推導(dǎo)土體壓縮模量的經(jīng)驗(yàn)公式。1試驗(yàn)的設(shè)備和方法扁鏟側(cè)脹試驗(yàn)的試驗(yàn)設(shè)備主要包括扁鏟探頭、電器管路、測控箱

4、、測控儀、壓力源、貫入設(shè)備等(見圖1［4］)。扁鏟探頭一側(cè)板面上裝有一直徑為60mm的圓形不銹鋼彈性膜片，膜片內(nèi)側(cè)裝有一套感應(yīng)裝置，并與氣電管路相通。試驗(yàn)時(shí)，利用靜力觸探設(shè)備或液壓鉆機(jī)將探頭壓入土中，到達(dá)試驗(yàn)深度后，加氣壓使彈性膜片膨脹，并利用專業(yè)專業(yè)知識分享版分享版使命：加速中國職業(yè)化進(jìn)程使命：加速中國職業(yè)化進(jìn)程聯(lián)系電話：聯(lián)系電話：075586153458無錫地鐵2號線整體呈東西向，穿越了無錫5個(gè)主要城區(qū)。建設(shè)場地淺部土層以黏性土為主

5、，各土層水平向分布較穩(wěn)定，地下水水位在地表下1～2m左右。根據(jù)勘察資料，按時(shí)代成因、沉積類型劃分主層序，用①，②，③…表示，根據(jù)巖性土類、物理指標(biāo)、工程特性差異劃分亞層。本工程中扁鏟側(cè)脹試驗(yàn)主要涉及的土層如表1所示［6］。22扁鏟側(cè)脹試驗(yàn)與土工試驗(yàn)成果對比無錫地鐵2號線項(xiàng)目共布置扁鏟側(cè)脹試驗(yàn)孔24個(gè)，單孔試驗(yàn)點(diǎn)間距05m，最大試驗(yàn)深度25m，試驗(yàn)點(diǎn)共計(jì)1200個(gè)。通過對扁鏟側(cè)脹試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，并結(jié)合國內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)，將扁鏟側(cè)脹試驗(yàn)得出的

6、壓縮模量與土工試驗(yàn)得出的壓縮模量進(jìn)行對比。根據(jù)Marchetti提出的公式，壓縮模量計(jì)算公式如下［7］:ES(DMT)=RmED(6)式中，Rm為與水平應(yīng)力指數(shù)KD有關(guān)的函數(shù)，具體如下:當(dāng)ID≤06，Rm=014236lgKD(7)當(dāng)06＜ID＜30，Rm=(Rmo25－Rmo)lgKD(8)式(8)中，Rm=014015(ID－06)(9)當(dāng)ID≥30，Rm=052lgKD(10)當(dāng)ID＞100，Rm=032218lgKD(11)當(dāng)R