轻型(N10)动力触探确定粉土承载力的方法研究

赵军海 张芳

(四川省地质工程勘察院,四川成都 610072)

轻型(N10)动力触探确定粉土承载力的方法研究

赵军海 张芳

(四川省地质工程勘察院,四川成都 610072)

轻型动力触探因其设备简单,操作方便,常被用于施工验槽、地基检验和地基处理效果的检测,但在《成都地区建筑地基基础设计规范》(DB 51/T5026—2001)中却没有轻型动力触探与粉土承载力的对应关系。因此,本文根据勘察中对粉土的标准贯入试验和静力触探试验值,来建立轻型动力触探击数与粉土承载力特征值之间的关系,便于指导施工验槽。

轻型(N10)动力触探 承载力 粉土 遂宁市

在岩土工程勘察时,我们可以采用以上几种方法来确定粉土的承载力特征值,但在基础验槽的时候,我们该如何来确定其承载力特征值呢,通常情况下,为了方便,我们会采用N10轻型动力触探来验证,但是在规范中,只有N10轻型动力触探与粘性土极限承载力标准值的相关取值表,而没有粉土的,很多时候我们会采用地区经验值,但地区经验值在很多时候只具有指导意义。因此,为了确定某个特定场地中N10轻型动力触探与粉土承载力的相关关系,在勘察期间专门进行了N10轻型动力触探来对粉土进行试验,综合分析粉土承载力与N10轻型动力触探击数之间的相关关系。

1 场地地层描述

勘察场地位于涪江Ⅰ级阶地中部,为河流冲洪积地貌,地下水埋深4.8m,场地4.5m以上地层为第四系全新统冲洪积(Q4al+pl)粉土和粉砂。

粉土:黄褐色,稍密,湿～很湿,含铁锰质氧化物,呈条纹状分布,见黄褐色铁锰质浸染,具摇震反应,偶见有机质及腐殖物,局部夹薄层或团块状粉砂。该层层厚约1.0-3.0m,层底深度3.5m,分布于整个场地,顶部0.3-0.5m为耕植土。

2 试验方法和试验点布置方式

为了确定粉土的承载力,本次勘察采用了3种试验方式:①标准贯入试验;②静力触探试验;③轻型(N10)动力触探试验。

(1)标准贯入试验。标准贯入试验是用质量为63.5kg的重锤按照规定的落距(76cm)自由下落,将标准规格的贯入器打入土层,根据贯入器在贯入一定深度得到的锤击数来判断土层的性质。标准贯入试验常用于确定砂土、粉土和一般粘性土的地基承载力特征值。

(2)静力触探试验。静力触探试验是用静力将探头以一定的速率压入土中,利用探头内的力传感器,通过电子量测器将探头受到的贯入阻力记录下来。由于贯入阻力的大小与土层的性质有关,因此通过贯入阻力的变化情况,可以达到了解土层工程性质的目的。静力触探试验常用于确定砂土、粉土和粘性土的地基承载力特征值。

(3)轻型(N10)动力触探试验。轻型圆锥动力触探试验是用质量为10kg的重锤按照规定的落距(50cm)自由下落,将标准规格的圆锥形探头(直径40mm,锥角60°)打入土层中,根据探头贯入的难易程度判断土层的性质。一般用于贯入深度小于4m的粘性土、粘性土组成的素填土和粉土。因其设备简单,操作方便,适用于确定粘性土、粘性土组成的素填土和粉土的地基承载力,常被用于施工验槽、地基检验和地基处理效果的检测。

表1 原位测试试验成果统计表

3 试验成果统计

本次勘察共对7个点的粉土进行了9次试验,试验结果见(表1)。

根据比较,试验点5和7数据差异较大,可能是地层局部有变化导致(夹薄层或团块状粉砂),因此,在进行统计时剔除试验点5和7的数据。

4 数据分析

根据表1的成果分析可知,本次试验中,在标准贯入试验击数为4击时,静力触探试验所得的承载力特征值fak偏大,当标准贯入试验击数大于等于5击时,静力触探试验所得的承载力特征值fak偏小。为了保守取值,在对轻型(N10)动力触探击数进行承载力特征值赋值时,以小值为参考,因此,在对表1的数据进行综合分析后,轻型(N10)动力触探击数对应的承载力特征值fak。

5 结语

通过标准贯入试验和静力触探试验将轻型(N10)动力触探击数与粉土的承载力特征值建立起相互对应关系,可以较准确的指导地基验槽。其实,该方法不仅仅可以使用在粉土地区,在砂土和一般粘性土地区也可以采用。由于场地土的成因、包含物等不同,导致土的物理力学性质也存在差异,地基验槽时采用轻型(N10)动力触探进行地基土承载力确认时,照搬规范上的承载力对照表,在很多时候不能真实反映场地土的承载力,因此,在勘察的同时就将轻型(N10)动力触探击数与地基土承载力特征值建立一个对应表,这样在地基验槽时将更有说服力。

[1]《工程地质手册》(第四版).

[2]《成都地区建筑地基基础设计规范》(DB 51/T5026—2001).