建筑工程中膨胀土浸水软化及承载力试验(蔡春)

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1、万方数据2005年第24卷第3期313～316页云南地质CN53—1041／PISSNl004—1885建筑工程中膨胀土浸水软化及承载力试验蔡春(云南省工程地质勘察设计研究院，昆明650014)摘要：工程地基膨胀土浸水软化后，各项力学指标均有较大变化，承载力则明显衰减，设计和施工中应慎重对待。关键词：承载力衰减；浸水软化；建筑工程；膨胀土中图分类号：P642．11+4文献标识码：A文章编号：1004-1885(2005)03—313-041膨胀土层的工程地质特性本文试验材料取自云南省建水县某建筑工程地勘施工场地。该土层为黄、黄夹灰、黄夹兰等色。层中含局部粉质粘土小透镜体，坚硬。孔

2、隙比(e)最大0．98，最小0．39，平均0．64。天然含水量(W)最大34co％，最小11(1)％，，平均21．2％，压缩系数(a1_2)最大0．28MPa～，最小为0．07MPa～，平均0．15MPa～。压缩模量(Es)最大19．8MPa，最小6．1MPa，平均11．5MPa。土层具有明显的膨胀土特点：裂隙发育，裂隙面光滑并有擦痕，灰白色粘土呈条纹及团块状充填于裂隙中。对该土层进行膨胀性试验(9件土样)结果如表1：表1膨胀性试验结果Tab．1ResultsofSwellingExperiment对场地的部分勘探点进行胀缩总量(sc)计算，Sc=66．4mm，该场地应属Ⅱ级膨胀

3、土地基。收稿日期：2005-05-21作者简介：蔡春(1963～)，女，四川重庆市人，工程师，工勘院实验室副主任工程师，长期从事水文、土工、岩石等工程力学测试和研究。万方数据314云南地质24卷2现场测试及土样试验本次工作中，分别于三个试坑中取得静载荷试验深度大致相同的土样10件，进行物理力学试验。对三号坑中的6件土样，分别作浸水和不浸水试验。工程地质勘探时，采取成品库及其附近的26件土样，一并进行分类统计和对比(表2)。表2场地浸入软化前后的物理力学指标统计Tab．2StatisticsofPhysicalMechanicalPropertiesbefore&afterWate

4、ringSofteningofConstructionSite3膨胀土承载力90年对该场地进行工程地质勘察，根据所取土样的试验得出的指标，依据GBJll2—87规范，给出该土层之容许承载力为300KPa。基坑开挖后，发现部分地区(主要是成品库场地)地基受水浸漫，明显软化，承载力达不到以上数值，故进行了本次载荷试验及相应的工作。各项方法所得出的承载力分组、分类结果如表3。表3各种试验方法地基承载力分组统计表Tab．3StatisticsofGroundBearingCapacityofVariousExperimentMetllodS(单位：KPa)土样试验指标载荷试验轻便浸水软化

5、前浸水软化后试坑三6件土(三组)触探(26件)(10件)不浸水试验浸水试验未受浸泡受水浸泡(N10)P1／4e—UP1／4e—UP1／4e—UP1／4e—U(坑三)(坑一)指标公式指标公式指标公式指标公式425250214290662250221305390250180万方数据3期蔡春：建筑工程中膨胀土浸水软化及承载力试验315其中：(1)载荷试验之承载力选用P—s曲线的比例界线点P。值。(2)轻便触探(N10)，根据试验数据，按GBJ7—89规范取其承载力标准值。(3)依据土样试验指示(e—u)，土承载力按GBJll2—87规范选用。(4)PI／4公式法按GBJ7—89规范计算

6、出抗剪力强度指标之标准值(Ck、西k)后，再用公式计算其承载力。(5)试坑三之6件土，分别各用三组土样作浸水及不浸水抗剪强度试验。上表可见，不同方法得出的承载力值，差异较大：(1)膨胀土体未受水浸泡载荷试验承载力为425KPa左右，e—u指标选用的承载力在300KPa左右。P1／4公式法则因样品数的多少而差异较大，但总的数值偏高。载荷试验点仅一点，代表性还不够。结合诸多因素考虑，承载力选用300～350KPa较为恰当。(2)膨胀土体受水浸泡载荷试验承载力为250KPa(坑一)，轻便触探为214KPa，e—u指标亦为250KPa，pl／4公式法数值偏低(与样品数少有关)，承载力选用

7、200～250KPa为宜。综上所述，该地膨胀土层在常年地下水位以上的地点，承载力可选用300kpa。而在常年地下水位以下的地点，承载力使用200kpa为宜。4试验地膨胀土的浸水软化由表2看出：场地土浸水后，各项指标均有较大变化：孔隙比增大22％，含水量增大21％，压缩系数a，．：、压缩模量Es、内聚力平均值cm、内磨擦角平均值中m等减少为原来的1／2，土体也由坚硬状态变为硬塑状态。各项指标的变化，相应的使地基土的承载力有较大衰减。这是该地区膨胀土层对工程地质勘探和地基设计有重要影