测定土体回弹模量的两种室内试验方法探讨

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1、2013年地下工程与隧道2013第1期UNDERGROUNDENGINEERINGANDTUNNELSNo．1测定土体回弹模量的两种室内试验方法探讨［1］［2］［1］［1］田丽霞，杨斌娟，吴英，印文东(1．上海市政工程设计研究总院;2．上海市隧道工程轨道交通设计研究院)摘要:本文根据大量的土工室内试验数据，对土体回弹模量两种试验方法获得的数据进行了综合比较分析，并结合相关工程基坑坑底隆起量的估算与实测数据的对比，提出了室内土体回弹模量试验方法的建议。关键词:土体回弹模量基坑坑底回弹量常规固结试验静止侧压力试验拟基坑的开挖逐级卸荷，每一级卸荷达到稳定后，1概述记

2、录土样竖向变形及相关的数据，并进行下一级在地下工程深大基坑开挖过程中，由于基坑土卸荷。根据土样深度不同，直至卸荷到规定卸荷体的卸载以及周边围护体的挤压变形等作用，导致荷重。(见图1)。底部土体产生较大的回弹。如何准确便捷地估算基坑坑底土体的隆起量是十分重要的。土体回弹模量是较合理估算基坑坑底土体回弹量的重要参数之一。目前，在室内试验方面获得土体回弹参数主要是采用高压固结试验和常规的固结试验后继续做回弹再压缩试验两种方法。而常规的固结后再回弹试验是模拟基坑开挖坑底土体的卸荷应力路径，所得的回弹模量对估算基坑坑底土体回弹量更具有实际意义。本文利用土工试验中的普通固

3、结仪和K0固结仪，模拟深基坑开挖坑底土体的卸荷应力路径进行试验，通过比较采用两种方法求得的回弹模量，得出更合理的室内试验方法。同时，对土体固结(恢复土体天然应力状态)稳定时间长短对回弹模量的影响进行了试验比较。2常规固结仪和K0固结仪试验确定回弹模量图1常规固结仪试验方法e－p曲线2．1试验方法2．1．2K0固结仪试验方法2．1．1常规固结仪试验方法首先用环刀制取样品(高4cm，直径6．18cm)，首先用环刀制取样品(高2cm、直径6．18cm)，将样品装入常规固结仪容器内，按土体的天将样品装入K0固结仪容器内，对土样进行K0固结，使试样能够达到或接近基坑开挖

4、前土体的应力然固结压力，在有侧向限制的条件下对土样进行状态。固结稳定后(一般24h以上)，模拟基坑的开固结，使土样的竖向应力达到基坑开挖前土体的挖逐级卸荷，卸荷也使土的侧向压力与垂直压力始自重应力状态。固结稳定后(一般24h以上)，模—48—第1期田丽霞，等:测定土体回弹模量的两种室内试验方法探讨终保持K0关系。每一级卸荷达到稳定后，记录土2．3数据处理样的竖向和侧向变形及相关数据，并进行下一级的1)对比试验选择埋深＜20m的上海第④层淤卸荷。根据土样深度不同，直至卸荷到规定卸荷荷泥质黏性土进行测试，分别在常规固结仪和K0固重(见图2)。结仪上进行回弹试验，并

5、取卸荷曲线段的割线模量为土体的回弹模量。表1、表2分别为两种试验方法测得的同一工程接近深度的淤泥质黏土试验数据。表1常规固结仪方法结果－3土号土名深度/m密度/g·cm回弹模量/MPa1淤泥质黏土18．301．7317．102淤泥质黏土17．301．7211．203淤泥质黏土18．301．7313．004淤泥质黏土19．901．7118．805淤泥质黏土18．301．7116．206淤泥质黏土19．301．7217．40表2K0固结仪试验方法结果－3土号土名深度/m密度/g·cm回弹模量/MPa1淤泥质黏土18．701．7324．692淤泥质黏土17．501．

6、7120．083淤泥质黏土18．201．7426．254淤泥质黏土19．701．7238．465淤泥质黏土18．201．7122．476淤泥质黏土19．201．7319．84图2K0固结仪试验方法e－p曲线2)对同一土样在进行再压缩试验时(既恢复土样原始应力状态)，固结稳定时间长短对回弹模量试2．2加荷和卸荷标准验结果的影响进行了比对试验(见图3、表3)。《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72－［1］2004)建议用室内固结试验方法确定基坑地基土的回弹模量，并规定不同深度土样的加荷卸荷标准。通过绘制的e—p曲线，取卸荷段的割线模量为回弹模量。具体加荷和卸荷等

7、级按下列标准进行:1)＜10m，加荷及卸荷级别为:12．5kPa、25kPa、50kPa、100kPa、200kPa、100kPa、50kPa、25kPa、12．5kPa。2)10～20m，加荷及卸荷级别为:25kPa、50kPa、100kPa、200kPa、300kPa、200kPa、100kPa、50kPa、25kPa。3)21～30m，加荷及卸荷级别为:50kPa、100kPa、200kPa、300kPa、400kPa、300kPa、200kPa、100kPa、50kPa。图3同一土样不同固结稳定时间的e－p曲线比较—49—第1期田丽霞，等:测定土体回弹

8、模量的两种室内试验方法探讨表3不同固结