室内土工试验法在基础设计中的应用

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1、第13卷第2期黑龙江八一农垦大学学报13254562001年6月J.ofHeilongjiangAugustFirstLandReclamationUniversityJune2001文章编号1002-2090(2001)02-0054-03室内土工试验法在基础设计中的应用111123付伟郑鑫解恒燕孙晋山朱丽杰王黎晔(1.黑龙江八一农垦大学密山1583082.黑龙江省畜牧兽医学校3.黑龙江省农垦第四建筑安装工程有限公司)摘要通过对地基软弱下卧层采取原状土进行室内土工试验的方法确定了该软弱下卧层的地基承载力为施工和设计提供参考关键词孔隙比液限塑限液性指数中图分类号TU471文献标识码A1

2、前言在进行基础设计时为了保证建筑物的安全与正常使用地基必须要有足够的承载力和较小的变形因此测算地基承载力的大小是基础设计过程中的关键环节目前测算地基承载力的方法主要有两种一是现场原位测试二是室内土工试验本文介绍室内土工试验法在实际工程中的应用2基本方法和原则此方法是首先在拟建场地的土层中取得原状土样然后在室内进行土工试验测算出土的天然含水量天然孔隙比液限塑限及液性指数和塑性指数等土的物理力学指标以此确定地基土的种类然后按照地基土的种类和相应的物理力学指标利用建筑地基基础设计规范中的相应表格查出该地基土承载力的基本值再利用回归修正系数将地基承载力基本值转化为地基承载力标准值在取样过程中必

3、须保证土样不受扰动以确保实验结果的准确性3工程概况该工程为经济贸易学院教学楼拟建在主教学楼的东侧场地土层为第四系沉积土层从地表往下依次为杂填土土层厚0.5m0.8m淤泥质粘土土层厚0.6m收稿日期2001-03-03作者简介付伟1968-男讲师黑龙江八一农垦大学毕业现主要从事地基基础的教学与科研第2期付伟等室内土工试验法在基础设计中的应用551.2m粉质粘土土层厚1.5m2.0m淤泥质粘土土层厚0.2m0.4m以下为砂土根据具体情况初步选择粉质粘土层为持力层但是其下卧层为淤泥质粘土如果下卧层承载力过低将导致建筑物倾斜或沉降过大而影响正常使用为此我们对该土层进行了承载力测算4试验安排及试

4、验结果4.1取样在贸学院教学楼西山墙外侧2m处挖一长2m宽1m深3.2m的探坑清除坑3底0.2m厚的扰动土在3.4m处用容积为200mm的环刀取三个原状土样124.2测算孔隙比在实验室内称出每个装满土样的环刀质量Mi再将土样置于烘箱内在105下烘干至恒重称出各土样的质量mi环刀质量mi然后用(1)式算出每个土样的天然孔隙比e(具体数据及结果见表1)ds(1+wi)rwe=-1i=1,2,3,4,5,6i1ri3其中ds──土粒的相对密度按建筑地基基础设计规范取为2.73g/cm3w──水的密度取为1.0g/cmi──第i个土样的天然密度i=(MI-mi)/viVi──第i个取土环刀的容

5、积'i──土样的天然含水量i=(Mi-mi-mi)/mi表1天然孔隙比统计表环刀号1#2#3#4#5#6#3环刀容积mm200.0200.0200.0200.0200.0200.0环刀质量mg174.7169.0176.0175.4173.2174.0总质量Mg530.0525.0535.0535.0530.0530.0湿土质量Mm(g)355.3356.0359.0395.6356.8356.0干土质量m(g)265.5267.0271.0270.5270.0265.53密度(g/cm)1.7771.7801.7951.7981.7841.780含水量(%)33.833.332.53

6、2.932.134.1孔隙比e1.071.061.031.021.021.06注平均值e=1.04变异系数1=0.0944.3测算液性指数利用液塑限联合测定仪测出各土样的液限l,塑限p进一步用(2)式算出液性指数IL见表2IL=(-p)/(l-p)(2)56黑龙江八一农垦大学学报第13卷表2液性指数统计表环刀号1#2#3#4#5#6#液限l()35.236.135.836.035.435.3塑限p()25.024.224.425.124.624.4液性指数IL0.860.760.780.720.690.89注平均值IL=0.78变异系数2=0.115确定地基承载力根据第一指标孔隙比e=

7、1.053及第二指标液性指数IL=0.8查建筑地基基础设计规范中粘性土承载力基本值得承载力基本值f0=125KPa第二指标折算系数0.1变异系数20.094+0.10.11=0.105æ2.68847.918ö回归修正系数:y=1-ç+÷´0.105=0.862fç62÷è6ø承载力标准值fk=107KPa6结论以此试验数据为基础依据建筑地基基础设计规范表格提供的数据确定了下卧层的承载力基本满足设计要求能够保证建筑物的正常使用采用室内土工试验方