松软土物理力学指标综合判别标准研究20059121594813

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1、技术交流松软土物理力学指标综合判别标准研究铁道第二勘察设计院王子江卿三惠摘要针对高速铁路特点，结合地基承载力计算公式，应用数理统计原理，对两个典型工程试验段软弱地基的土工试验和螺旋板载荷试验资料进行统计分析，推导出松软土室内试验天然抗剪强度指标判别标准关系式；经对不同地区大量土工试验数据的统计分析，界定了松软土室内试验天然含水量、天然孔隙比判别标准；系统归纳提出了松软土室内试验与原位测试物理力学指标综合判别标准体系推荐表，并通过两个不同沉积环境大量松软土测试资料的实例判别，验证了松软土判别标准的可行性。对于充实和完善《高速铁路工程地质勘察暂规》具有重要意义

2、。关键词松软土物理力学指标综合判别标准技术交流1引言高速铁路运行速度快、技术标准高，对路基的稳定与变形要求严格，控制路基变形是高速铁路路基的最大特点，以保障高速行车的平稳性、安全性和舒适性。根据国内外测试资料、理论计算及工程实践表明，除常规软土天然地基不能满足要求外，相当一部分呈流塑～硬塑状的黏性土及粉土、粉砂、细砂地基的沉降变形也不能满足高速铁路的设计要求，仍需进行地基处理。我国铁道部针对高速铁路要求高而颁布的《京沪高速铁路工程地质勘察暂行规定》（以下简称《暂规》），首次将此类黏性土及粉土、粉砂、细砂统称为“松软土”，强调需要在地质勘察时特殊对待。但《暂

3、规》条文说明中仅规定了“松软土的原位测试判别标准”，而未涉及室内试验指标判别标准。因此，研究探索松软土室内试验指标判别标准，对于充实和完善《暂规》，建立室内试验与原位测试物理力学指标综合判别标准体系，指导工程勘察实践，具有重要意义。2松软土与软土既有判别标准比较2.1松软土判别标准《京沪高速铁路工程地质勘察暂规》[1]规定，松软土的判别标准及分类，应符合表1规定。技术交流表1《暂规》松软土判别标准名称地基土指标备注粉、细砂PS＜5.0MPa或N＜10PS——静力触探比贯入阻力；N——标准贯入试验锤击数（杆长修正后）。[σ]——地基容许承载力粉土PS≤3.0

4、MPa（不含软粉土）或[σ]＜0.15MPa粉质黏土、黏土PS≤1.2MPa（不含软土）或[σ]＜0.15MPa技术交流2.2软土判别标准（1）《岩土工程勘察规范》[2]规定，天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量（率）大于液限的细粒土应判定为软土，包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。（2）《铁路工程岩土分类标准》[3]规定，天然孔隙比大于或等于1.0，天然含水率大于或等于液限，压缩系数大于或等于0.5MPa-1，不排水抗剪强度小于30kPa的粘性土，应判定为软土。软土的分类应符合表2规定。技术交流技术交流表2软土判别标准及分类名称分类指标软黏性土淤泥

5、质土淤泥泥炭质土泥炭有机质含量%＜33≤＜1010≤≤60＞60天然孔隙比≥1.01.0≤≤1.5＞1.5＞3＞10天然含水率%≥≥渗透系数cm/s＜10-6＜10-3＜10-2压缩系数MPa-1≥0.5—不排水抗剪强度kPaCU＜30CU＜10静探比贯入阻力PSkPaPS＜800标贯锤击数N击N＜4N＜2注：当粉土的物理力学性质大部分与表中指标相符时，可定名为“软粉土”。技术交流2.3松软土与软土判别标准的差别从表1、表2对比可见，软土的判别标准较完善，反映了室内试验指标与原位测试指标相互印证、综合判别的原则。而松软土的判别标准仅反映了原位测试指标的单一

6、判别，未反映室内试验物理力学指标的判别标准。因此，有必要研究松软土室内试验指标判别标准，并与《暂规》原位测试判别指标相结合，建立综合判别标准体系，以便更准确地判别松软土，满足工程设计需要。3松软土室内试验判别指标的选取理论研究与工程实践表明，反映土的工程特性指标主要为物理力学指标。考虑到影响室内土工力学试验结果精度的因素较多，拟选取常规试验周期短、试验设备简单、试验操作普及率高、易于快速获得试验结果、并能反映松软土基本力学特性的天然直剪强度为主要参数，作为松软土的室内力学判别指标；选取天然含水率、天然孔隙比作为松软土的物理性质判别指标。因为天然含水率、天然

7、孔隙比、天然直剪强度三项特征指标，基本反映了松软土的总体性质，显得简单明了，使用起来方便快捷。4松软土室内试验天然直剪强度判别标准的建立4.1地基基础底面宽度b和埋置深度d取值的确定（1）《建筑地基基础设计规范》[4]（以下简称“建规”）计算公式①当偏心距e小于或等于0.033倍基础底面宽度时，根据土的抗剪强度指标确定地基承载力特征值（或容许承载力）可按下式计算：faj=Mbγb+Mdγmd+Mcc（1）式中：faj——由土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值（kPa）；Mb、Md、Mc—地基承载力系数，查《建规》相应表确定；γ—基础底面以下土的重度（kN

8、/m3），地下水位以下取浮重度；γm—基础底面以上土的加权平均重度