基于砂土原位测试理论研究和试验

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1、河海大学硕士学位论文砂土原位测试理论研究和试验姓名：蒋敏敏申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：洪宝宁20070301摘要砂土的相对密度、强度和变形等指标是砂土地基的关键参数，它们的获取具有重要的工程实践意义。砂土的原状样很难获取，而且其室内试验结果有很大的局限性，采用静力触探等原位试验能很快地获得原位试验参数，通过将原位试验参数与相对密度、内摩擦角和应力状态等参数建立关系，则可迅速获得砂土地基的关键参数。因此，研究砂土中原位测试理论和试验具有重要的工程意义。本文在总结前人研究成果的基础上，通过

2、理论分析和模拟试验等方法对砂土静力触探锥头阻力理论、锥头阻力与相对密度和应力状态等参数的关系、试样尺寸和边界条件的影响，以及根据加权平均法通过锥头阻力计算相对密度等方面进行了研究。论文的主要内容如下：1．为了获得砂土地基的状态参数，将静力触探试验过程分为柱孔扩张和探头附近土体滑动两个阶段。在柱孔扩张阶段求出极限压力，而后利用应力旋转理论将水平向的柱孔扩张压力转变为蛏向的静力触探锥头阻力，分析了相对密度和应力状态等状态参数与静力触探的锥头阻力的理论关系。2．根据室内试验数据，分析了锥头阻力与相对密度、

3、应力状态和超固结比等参数的关系，并对相关关系式与室内试验的数据相关性进行了论证。3．通过分析影响室内模拟试验的影响因素，得到室内试验修正系数与侧向边界条件、半径比、初始应力状态以及相对密度的关系曲线。4．借助静力触探试验的参数划分了砂土的压缩性，并根据三角模糊数对砂土的压缩性进行评价。在此基础上采用加权平均的方法，建立了由静力触探试验结果反算砂土相对密度的计算方法，计算结果与实测值接近，说明利用静力触探试验结果可以得到较为精确的砂土状态参数。关键词：原位试验；静力触探；柱孔扩张；锥头阻力；室内模拟试

4、验；边界条件尺寸效应；砂土压缩性ABSTRACTThecharacterizationofgeotechnicalparametersuchasrelativedensit％strength，anddeformabilityparameterareveryimportantforsandfoundation+Becauseofthelackofcohesion，itisessentiallyimpossibletoobtainundisturbedsamplesinsand，andtheresult

5、sarenotreliable，theconepenetrationtest(CPT)isbyfarthemostcommoninsitutestingmethodforcharacterizationofgranularsoilsduetoitsspecificadvantagessuchaSfastoperation，relativelowcost，thecorrelationamongtheconeresistanceandgeotechnicalparameterforsandCanesta

6、blished．Thecorrelationamongtheconeresistanceandgeotechnicalparameterforsandisanalysisinthispaperthroughtheoreticalandexperimentalstudy,boundaryconditionandsizeeffectforcalibrationchambertestarealsoanalyzed，allapproachUSeSaweightingschemethatrelatessand

7、compressibilityisusedtocalculaterelativitydensityfromconeresistance．Themaincontentsofthepaperareasfollows：1．Toobtainthecorrelationbetweenconeresistanceandgeotechnicalparameterforsand，theprocessofconepenetrationtestisdividedinto2phases，cylindricalexpans

8、ionandsoilrotationnearthecone．Inthecylindricalphase，thelimitpressureofcylindricalexpansionCanbederivedfromcavityexpansiontheory,andthenusingthestressrotationtheory，thelimitpressureofcylindricalexpansioncarlberelatedtoconeresistance．Ther