稍密碎石土地基的力學(xué)性能分析與工程實(shí)踐.pdf

1、碎石土作為一類常見的土，具有眾多工程特性，其影響也是多方面的。大粒徑、粉質(zhì)粘土填充、稍密狀態(tài)下碎石土在我國(guó)渝東北地區(qū)分布廣泛，作為該地域建筑物地基基礎(chǔ)主要的地質(zhì)環(huán)境，稍密碎石土的工程屬性，在工程建設(shè)中是不容忽視的，但對(duì)該類碎石土的研究較少。
　　碎石土的形成過程，由于地理氣候條件、水文地質(zhì)等條件的不同有其獨(dú)特的物理力學(xué)特性。一般具有承載力高，壓縮性低的特點(diǎn)，是較好的天然地基。由于對(duì)本地區(qū)稍密粉質(zhì)粘土填充碎石的工程性能缺乏研究，即使

2、在一些承載力要求不高的中低層工程建設(shè)中，基礎(chǔ)形式也大都采用樁基礎(chǔ)。但是樁基工程造價(jià)高，其施工工藝復(fù)雜且施工質(zhì)量不易保證。那么通過充分測(cè)試和研究該地區(qū)碎石土的力學(xué)性質(zhì)，如果碎石土能夠滿足基礎(chǔ)的承載力和地基沉降變形的要求，采用淺基礎(chǔ)不僅能降低工程造價(jià)，又能保障施工質(zhì)量。本文通過分析相關(guān)碎石土的研究，總結(jié)了碎石土在國(guó)內(nèi)外研究成果。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)研、收集、整理該地區(qū)地質(zhì)勘查資料，充分認(rèn)識(shí)該地區(qū)碎石土，從而配制具有代表性的土樣，進(jìn)行室內(nèi)大型直剪試驗(yàn)

3、和室內(nèi)大型壓縮試驗(yàn)。
　　本文對(duì)碎石土地基沉降進(jìn)行了理論研究，分析了基于布辛尼斯克（Boussinesq J）理論的地基沉降計(jì)算公式和適用于碎石土地基沉降計(jì)算的希默特曼法。為驗(yàn)證兩種方法計(jì)算碎石土地基沉降的合理性，根據(jù)碎石土地基的載荷試驗(yàn)沉降結(jié)果和兩種方法理論計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果表明：在施加荷載小于400kPa時(shí)，基于Boussinesq準(zhǔn)則的計(jì)算值要大于實(shí)際沉降值；在施加的荷載值小于160 kPa時(shí)，希默特曼法（Schmer

4、tman）計(jì)算值比實(shí)際沉降值大；在施加的荷載值在160kPa到320kPa時(shí)，希默特曼法計(jì)算值接近實(shí)測(cè)值，可以運(yùn)用希默特曼法計(jì)算碎石土地基沉降量；在施加荷載增加并接近承載力極限時(shí)，希默特曼法（Schmertman）計(jì)算值小于實(shí)際沉降值。這些結(jié)果具有重要的工程意義，如在實(shí)際碎石土工程中，可以根據(jù)豎向荷載的大小，選擇更合理的方法計(jì)算碎石土地基的沉降值。
　　室內(nèi)大型直剪試驗(yàn)用于研究含水率、含石量及填充物對(duì)稍密碎石土抗剪性能的影響，試驗(yàn)

5、結(jié)果表明：隨著含水率的增大，碎石土粘聚力總體是減小趨勢(shì)，但變化趨勢(shì)具有顯著的階段性且和粉質(zhì)粘土的含量有關(guān)，含水率變化對(duì)碎石土內(nèi)摩擦角的影響較小。根據(jù)實(shí)驗(yàn)獲得的稍密碎石土的力學(xué)參數(shù)，計(jì)算出土體的承載力，并與根據(jù)重慶地區(qū)規(guī)范得到的承載力進(jìn)行對(duì)比，分析規(guī)范中關(guān)于該地區(qū)碎石土承載力取值的合理性并給出承載力取值的建議，從而確保承載力取值的合理性。分析得出：根據(jù)規(guī)范，該地區(qū)的地基承載力特征值取值一般是偏安全的。但含水率較高，地基寬度及埋深較小時(shí)，規(guī)

6、范中地基承載力特征值偏大，意味著承載力可能被高估。室內(nèi)大型壓縮試驗(yàn)得出碎石土的壓縮曲線并計(jì)算出土體的壓縮指標(biāo)，試驗(yàn)結(jié)果表明：隨著含水率的增加碎石土的壓縮性增大；但不同級(jí)配的碎石土含水率對(duì)其壓縮性能影響的程度有所不同，當(dāng)土體中粉質(zhì)粘土含量高，相應(yīng)的大粒徑的含量少，壓縮性能受含水率影響就越明顯；土樣中碎石比例的增加有利于降低土體的壓縮性。
　　最后在渝東北地區(qū)的實(shí)際工程中通過對(duì)地基承載力的校核，并對(duì)地基沉降值的計(jì)算，本文認(rèn)為在渝東北稍