对苏州地区“硬壳层”工程性能的探讨.pdf

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1、2Q!垒生簋三塑i盟差!!呈塑l江酉蕉挝些皇趔叁对苏州地区“硬壳层"工程性能的探讨●仲崇洋一江苏新亚勘测设计有限公司，江苏苏州215002摘要：所谓硬壳层是苏州地区的通俗叫法，主要是指全新统湖沼相沉积的粘性土。其主要特点是上覆在软土层顶部，在苏州很多地区都有分布。由于该层粘性土具有一系列可以利用的工程特性，且根据目前苏州的建筑经验，已经有许多工程利用该土层作为天然地基持力层．为了更好的利用该层粘性土，进一步发挥其工程性能，根据多年的实践经验和对该土层的认识，对该层粘性土的某些基本工程特性作进一步的探讨。关键词：硬壳层工

2、程性能探讨1硬壳层的承载力对于硬壳层地基承载力的取值问题，目前苏州地区勘察单位对其地基承载力特征值fak取值范围一般在70kPa一100kPa，但是由于没有大量的载荷实验予以佐证，只是在一些单项工程中做过零星的工作，因此目前的取值范围均是建立在地区经验上的。本文根据在昆山某工地对该土层应用载荷试验、室内土工试验查表、比贯人阻力计算等多种方法对其承载力进行比较，但由于单个工程的局限性，因此其结果只能对其承载力的取值做一点参考说明。(点I)(点2)1．1栽荷试验根据载荷板的实验结果：点1位置当荷载从175kPa加载至200

3、kPa时，沉降s急剧增大，P—S曲线出现陡降段，其对应的前一级荷载应为极限荷载，取极限荷载的一半(87．5kPa)为地基承载力特征值；点2在P—S曲线上有比例界线，取该比例界限所对应的荷载值(100kPa)为地基承载力特征值；点3位置当荷载从200kPa加载至225kPa时，沉降s急剧增大，P—S曲线出现陡降段，其对应的前一级荷载应为极限荷载，取极限荷载的一半(100kPa)为地基承载力特征值。1．2根据地基土的物理力学性质指标根据硬壳层Ck、mk值以及其e、II等指标按相关规范确定其承载力特征值，详见下表。按室内试验

4、Ck、中k值以及其e、IL等指标确定承载力特征值重力液性按Ck、中k按e、IL统计指标密度1孔隙比指数粘聚力内摩擦角计算fa取值C(kPa)Q(度)(kN／m3)IL(kPa)fo(kPa)统计频数2519最大值19．20．989O．922513．4最小值18．60．8680．761912．4平均值19．O0．913O．8l2312．8107．8156．7标准差01690．0290．0411．686O．348变异系数O．0090．032O．05l0．0740．027标准值18．90．9230．822212．7注：(1)

5、上表中按ck、中k计算来源：国家规范<建筑地基基础设计规范>(GB50007—2011)第5．2．5条，基础底面宽度取3米，基础埋深取0．5m，地下水埋深取0．5m。(2)上表中按e,lL取值fo来源：根据<岩土工程手册>(1994)确定相应指标确定地基承载力基本值，根据工程经验，f址=0．8·fo1．3根据场地静力触探比贯入阻力【s、lE2)f点31对上述三个孔的比贯人阻力进行统计，计算其平均值，再根据《软土地区岩土工程勘察规程)JGJ83—2011计算其地基承载力特征值h，详见下表。根据静力触探比贯入阻力计算承载力

6、特征值指标点1点2点3平均值静力触探力比贯人阻力(kPa)O．921．061．071．02地基承载力特征值f止计算值(kPa)96．6106．1106．8103．4注：1、上表中根据静力触探比贯人阻力计算公式来源：‘软土地区岩土工程勘察规程》JGJ83—2011表7．2．3一般黏性土：f,k=34+O．068Ps对上述三种方法进行分析，可以看出根据地基土的物理力学性质指标计算的承载力相对偏大，这可能与其指标的离散性和取样数量有一定关系，但如果结合场地的载荷板试验以及静力触探比贯人阻力计算结果来看，不难发现硬壳层的地基承

7、载力特征值气取值在70kPa一100kPa范围之内还是具有一定的合理性。2硬壳层的均匀性硬壳层在野外工作中，对其均匀性的描述大多为“尚均匀、欠均匀”，其实主要指的是其絮状结构和状态存在一定的变化，同一层粘性土在不同的区域其物理力学性质指标和原位测试结果均存在一定的差异，即使同一个工程场地，其均匀性也可以通过土工试验结果相关指标的变异系数中体现出来。另外土层中的一些包含物的不同对其均匀性也具有一定的说明性。3硬壳层的压缩性硬壳层埋藏浅，其上覆土压力较小且其沉积时间相对较短，因此硬壳层的空隙比较大，相对而言其压缩模量较小，

8、压缩系数一般比较大。当设计单位采用硬壳层做天然地基持力层时，一方面要考虑其地基承载力是否满足要求，另一方面也要通过验算确定变形控制是否满足要求，这里需要注意的是硬壳层厚度一般比较薄，且其下卧土层多为工程性能极差、压缩性特高的软土层，因此设计时要充分的考虑到其下卧层的影响。4硬壳层的工程性能谈到土的工程性能，与其相关的因素有很多，比