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含碎石粉质粘性土地基检测的相关性研究

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摘要:在进行地基检测时,由于检测的结果会受到检测方法、检测原理、检测设备以及检测规范等的影响,使检测结果中的承载力和变形指标的计算结果存在着很大的出入。所以,在进行地基检测前,需要对不同的检测方法、检测原理以及检测规范等进行综合性的对比分析,这是评价地基加固效果的客观依据和重要的科学手段。含碎石粉质的粘性土地基因为还有碎石成分,则必然会导致检测结果存在很大的离散性问题。这个离散性问题致使检测结果不能够直接的运用到设计当中,需要再进行相关性研究。通过对数十个地基工程中含碎石粉质的粘性土地基进行检测,将得到的检测数据进行相关性的研究,以保证含碎石粉质粘性土地基检测结果的科学性和客观性。

关键词:含碎石粉质粘性土;地基检测; 相关性研究

中图分类号: TU441+.6文献标识码:A

一、 载荷检测方法与标贯检测方法的相关性

运用载荷检测方法进行地基的检测是目前最为准确的检测手段之一。如果利用载荷检测方法获得的成果进行地基承载力的确定,可以保证获取数据的可靠性以及代表性。并且,所得到的的检测数据可以直接的应用到工程的设计当中。但载荷检测方法存在着耗费时间长、所需费用高等问题,使其应用范围局限于小面积上。本文根据载荷检测方法成果准确性这一优点,将其成果作为相关性研究的主要依据。

(一) 承载力与标贯击数成线性相关

将载荷检测方法获得的承载力数据与标贯检测方法中的标贯击数进行数据分析。标贯检测方法中的标贯击数(N)和载荷检测方法获得的承载力(fk)这两者之间存在着一定的线性相关性。

载荷检测方法获得的承载力(fk)会随着标贯检测方法中的标贯击数(N)的增大而增大,并且一直保持着线性关系。根据其线性关系,将曲线作最小二乘法拟合,可以得到标贯击数(N)和承载力(fk)的回归方程:

fk =67.45+13.06×N r=0.612

从散点情况以及相关系数r就可以看出,标贯检测方法中的标贯击数(N)和载荷检测方法获取的含有碎石成分的粘性土地基的承载力(fk)之间存在着线性相关性。但由于承载力受到了碎石成分的影响,使离散性仍然相对较大。

(二) 变形模量与标贯击数的相关性

将载荷检测方法所获得的变形模量(fk)与标贯检测方法中的标贯击数(N)进行分析。一般从散点情况可以看出因为碎石的原因,存在很大的离散性。

将曲线作最小二乘拟合,可以得到变形模量()和标贯击数(N)的回归方程:fk =0.145+1.49N r=0.569

由于散点的离散性很大,所以通过标贯检测方法来确定变形模量(fk)似乎不太适合。

二、 载荷检测方法与动探检测方法的相关性

为了进行含碎石粉质粘性土地基检测的相关性研究,以获取地区经验公式,需要进一步的对载荷检测方法的相关性进行研究。对载荷检测方法所获取的承载力(fk)和变形模量(E0)与相邻钻孔的动探平均值(以压板深度下1.5d以内作为研究范围)进行相关性的研究。

(一)承载力与动探击数成线性相关

动态检测方法中的动探击数(N)与载荷检测方法所获取的承载力(fk)之间存在着线性关系。将曲线作最小二乘拟合,得到动探击数(N)和承载力(fk)之间的回归方程:

fk =92.82+21.2×N r=0.797

确定拟合上限为:fk =144.64+21.25×N

确定拟合下限为:fk =25.61+21.24×N

从动探击数(N)和承载力(fk)的相关系数,和拟合上限和下限的情况看,虽然动探击数与含有碎石成分的粘性土地基的承载力存在着一定的线性相关性。但其数据中仍存在着离散性的问题。

(二) 变形模量与动探击数成线性相关

动态检测方法中的动探击数(N)与载荷检测方法所获取的变形模量之间存在着线性关系。将曲线作最小二乘拟合,得到动探击数(N)和变形模量(E0)之间的回归方程:

E0=3.53×N-5.25 r=0.842

确定拟合上限为:E0=4.71×N-4.02

确定拟合下限为:E0=2.38×N-4.85

从动探击数(N)和变形模量(E0)的相关系数,和拟合上限和下限的情况看,虽然动探击数与含有碎石成分的粘性土地基的变形模量存在着一定的线性相关性。但其数据中仍存在着离散性的问题。

三、 标贯检测方法与动探检测方法的对比研究

对标贯检测方法中的标贯击数(N)和在相近位置的动探检测方法的动探击数(N)进行对比分析。

由于动探检测方法和标贯检测方法的检测手段都是与地基土质的密实程度有关系,所以虽然两种检测方法的检测机理存在不同,但因为是在相近位置进行动探击数(N)和标贯击数(N)的对比分析,所以其深度、土质的密实程度以及击数等都存在着一定程度的相关性。但是,这两种检测方法仍存在着区别,而这种区别就导致了两种检测方法所受到的碎成成分影响程度的不同。其中,标贯检测方法最容易受到影响而产生异常情况。所以说,动探检测方法和标贯检测方法之间的相关性仍存在着很大的离散问题。

现在所使用的建筑地基基础规范设计是国家通用的《建筑地基基础设计规范》(GB 50007 2002),其中对动探检测方法中含碎石粉质粘性土地基的土质密实度与动探击数之间的关系进行了明确的标注:当动探击数小于或等于5时,土质的密实度为松散;动探击数在5到10之间时,可确定土质的密实度为稍密;动探击数在10到20之间,则可以确定土质的密室中为中密;当动探击数大于20时,可以确定土质的密实度为密实。

在规范中也对标贯探测方法中含碎石粉质粘性土地基的土质密实度与标贯击数之间的关系进行了明确的标注:当标贯击数小于或等于10时,土质的密实度为松散;标贯击数在10到15之间时,可确定土质的密实度为稍密;标贯击数在15到30之间,则可以确定土质的密室中为中密;当标贯击数大于30时,可以确定土质的密实度为密实。

通过规范中的标注可以知道,两种检测方法虽有一定的相关性,但仍存在着区别。而动探检测方法比较适合检测含有碎石成分较少的粉质粘性土地基的检测,这样可以得到相对可靠的地基承载力值。使用标贯检测方法时,由于标贯检测方法很容易受到影响而产生异常情况的出现,所以在使用标贯检测方法时需要特别考虑异常点的存在。

总结:

通过上文对含碎石粉质粘性土地基检测的相关性研究可以知道,动探检测方法比较适合含有碎石成分较少的粉质粘性土地基的检测。使用标贯检测方法时,由于标贯检测方法很容易受到影响而产生异常情况的出现,所以在使用标贯检测方法时需要特别考虑异常点的存在。由于载荷检测方法会受到面积的局限性,所以在进行大面积施工场地地基的检测时,可以采用载荷检测方法和标贯检测方法相对比的方法进行地基检测的分析。通过建立地基承载力和标贯击数的线性相关性来对整个施工场地进行地基检测的评价工作。其次,不同的设计规范所获得的地基承载力值会存在差异,所以在设计规范的选择需要进行慎重的考虑。再次,在将含有碎石成分的粉质粘性土回填地基处理后,进行室内检测计算承载力的方法还有待研究。

参考文献:

[1] 刘潜兵,刘瑜.张家港盛泰码头吹填粉细砂地基处理试验研究[J]. 水运工程. 2013(12)