基于扁鏟側(cè)脹試驗計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)化進程使命：加速中國職業(yè)化進程聯(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)進行統(tǒng)計分析，并與土工試驗結(jié)果進行對比，把國外的經(jīng)驗與無錫地區(qū)的土性相結(jié)合，總結(jié)出無錫地區(qū)扁鏟側(cè)脹試驗數(shù)據(jù)推導(dǎo)土體壓縮模量的經(jīng)驗公式，對無錫地區(qū)扁鏟側(cè)脹試驗技術(shù)的發(fā)展以及實際勘察、設(shè)計、施工等具有一定的參考價值。關(guān)鍵詞:扁鏟側(cè)脹試驗土工試驗壓縮模量曲線擬合的最小二乘法扁鏟側(cè)脹試驗(

2、DMT)是20世紀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)脹試驗操作簡捷、重復(fù)性好、可靠性高且經(jīng)濟，故在國外發(fā)展很快，歐洲Eurocode7(1997)和美國ASTM(1986)已將其作為一種標準的原位測試技術(shù)［1］。我國于1998年開始引進和使用這項技術(shù)，并將其編入國家標準《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021—2001)。但由于該

3、試驗在我國開展較晚，除上海［2］、天津［3］等地有較多研究成果和工程經(jīng)驗外，其他地區(qū)相關(guān)經(jīng)驗較少。扁鏟側(cè)脹試驗在無錫地區(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)進行統(tǒng)計分析，并與土工試驗結(jié)果進行對比，把國外的經(jīng)驗與無錫地區(qū)的土性相結(jié)合，總結(jié)出無錫地區(qū)扁鏟側(cè)脹試驗數(shù)據(jù)推導(dǎo)土體壓縮模量的經(jīng)驗公式。1試驗的設(shè)備和方法扁鏟側(cè)脹試驗的試驗設(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。試驗時，利用靜力觸探設(shè)備或液壓鉆機將探頭壓入土中，到達試驗深度后，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)化進程使命：加速中國職業(yè)化進程聯(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、工程特性差異劃分亞層。本工程中扁鏟側(cè)脹試驗主要涉及的土層如表1所示［6］。22扁鏟側(cè)脹試驗與土工試驗成果對比無錫地鐵2號線項目共布置扁鏟側(cè)脹試驗孔24個，單孔試驗點間距05m，最大試驗深度25m，試驗點共計1200個。通過對扁鏟側(cè)脹試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，并結(jié)合國內(nèi)外的經(jīng)驗，將扁鏟側(cè)脹試驗得出的

6、壓縮模量與土工試驗得出的壓縮模量進行對比。根據(jù)Marchetti提出的公式，壓縮模量計算公式如下［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ID≤06，Rm=014236lgKD(7)當06＜ID＜30，Rm=(Rmo25－Rmo)lgKD(8)式(8)中，Rm=014015(ID－06)(9)當ID≥30，Rm=052lgKD(10)當ID＞100，Rm=032218lgKD(11)當R