粉土物理性质界限划分及承载力特征值修正系数的探讨.doc

粉土物理性质界限划分及承载力特征值修正系数的探讨 第5期王庆来等.粉土物理性质界限划分及承载力特征值修正系数的探讨121 文章编号:1672—8262(2007)05—121—04中图分类号:Tu441文献标识码:B 粉土物理性质界限划分及承载力特征值 修正系数的探讨 王庆来,张宝藏 (河北建设勘察研究院有限公司,河北石家庄050031) 摘要:在分析大量区域性原始土工试验数据,原位测试数据及相关成果的基础上,对可信度较高的一级土样数据进 行了分析,寻找自然沉积粉土的物理性质规律及其与工程中力学特性的对照关系,为利于地层划分的合理性,给出粉 土密实度,湿度的划分界限,并对粉土承载力特征值修正系数进行相应分析探讨. 关键词:粉土;密实度;湿度;划分界限;承载力特征值修正系数;探讨 1前言 在现行规范¨中给出了粉土密实度,湿度的划分 界限,在规范中同时给出了粉土承载力特征值修正 系数.在实际工程应用中,由于多种原因导致粉土分 层的不适当,在不同地方工程使用上产生了分歧. 本文为探讨粉土密实度,湿度划分界限的合理性, 在分析大量区域性原始土工试验数据,原位测试数据 及相关成果的基础上,对可信度较高的一级土样数据 进行了分析,寻找自然沉积粉土物理性质规律及其与 工程中力学特性的对照关系,为利于地层的划分合理, 给出粉土密实度,湿度(含水量)的划分界限,并进行 粉土承载力特征值修正系数的相应分析探讨. 当然自然界中粉土的客观界限不可能是一个固定 值,应是呈波动性的,因此本文给出的界限值是对客观 界限值的一种近似的反映.按本文给定界限值划分工 程地层时,宜分析自然沉积粉土的规律并进行适当的 调整,以真实地揭示自然地层规律,正确地反映地层的 岩土工程参数可靠性. 2粉土概念的界定及特性 工程界将自然界中粒径大于0.075mm的颗粒含 量不超过全重的50%,塑性指数,不大于10的土定 义为粉土. 在现行规范¨中砂土按颗粒级配划分,其下限粉 砂定义为粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重的 50%且小于全重的85%;粘性土按塑性指数划分定义 为塑性指数,大于10的土.而粉土介于砂土与粘性 土之间 粉土组成主要以粉粒为主,粉粒分界粒径为 0.075～0.005mm,又细分为粗粉粒0.075～0.01mm, 细粉粒0.01～0.005mm;粉粒主要矿物组成为难溶 盐,伊利石,高岭石,云母,长石,少量石英等,表现为水 稳性好. 相关资料对粉土又细分为:砂质粉土为粒径小 :yo.005mm的颗粒含量不超过全重10%,其性质近于 粉砂,一般压密性较砂土差,颗粒问摩阻力较砂土弱, 粘聚力较砂土强;粘质粉土为粒径小于0.005mm的颗 粒含量超过全重10%,颗粒问摩阻力较粘性土强,粘 聚力较粘性土弱,据总结土工试验资料表明,该类粉土 试验表征塑性指数在8～11之间时,液限值在23～29 之间,塑限值在13～18之间. 由以上分析表明,粉土作为一种介于砂土与粘性 土之间力学特性具有过渡性变化的土质,且其在工程 中占有很大的比例,对粉土物理力学性质分析的可靠 性是很重要的. 3粉土物理性质指标的分析 3.1粉土主控物理性质指标的确定 在工程分析中找出主控指标并按其特征界限进行 地层的划分可实现同类土地层划分的统一性及x,]-N 性. 在对同一地区土层指标分析可以表明固结程度不 同其工程特性是不同的,土工试验资料又表明固结程 度不同的同类土其具有不同的干密度,其表观指标表 现在干密度,孔隙比上,按干密度(表现在孔隙比上) 划分同类土可揭示其工程特性规律,在砂土中表现不 收稿日期:2oo7—O7—1O 作者简介:王庆来(1968一),男,高级工程师,注册土木工程师(岩土),从事岩土工程勘察设计及信息处理工作. 城市勘测2007钲 同的密实度,在粘性土中表现不同的固结度,并同时给 出了其按孔隙比进行密实度的划分方法,因此看出孔 隙比在工程使用中是作为主控指标采纳的.工程界主 要采用孔隙比表述不同岩性土的物理性状指标,因此 将干密度(孔隙比)作为粉土的物理性质主控指标进 行分析. 3.2粉土密实度的划分分析 文献¨儿对砂土密实度划分为密实,中密,稍密, 松散,基本上代表了自然界地层的存在状态,满足了工 程的需要,其中对细砂粉砂的划分界限按孔隙比划分 为小于0.70为密实,0.70～0.85为中密,0.85～0.95 为稍密,大于0.95为松散;文献中存在针对粘性土 孔隙e,液性指数,.在0.85界限时的对承载力特征值 修正系数的变化给定;由此可以看出孔隙比的界限反 映粉土工程特性的潜在规律. 粉土属于粉砂与粘性土之间的过渡性土类,因此 按自然规律应存在其界限的潜在规律.按逻辑推理, 自然存在的粉土状态及现状工程数据分析,粉土也一 定存在性状划分的合理性. 从以上资料线