[粉质粘土软塑怎么描述]粉质粘土描述

{{@@@keyword0@@@}}一：粉质粘土、灰岩描述

①粉质粘土(Q4al)：黄褐；硬塑；以粘粒及粉粒为主，含少量高岭土，稍有光泽，层理特征不明显，无摇震反应，干强度高，韧性中等。该层分布整个场区，层厚5.0~6.5m，层底标高：80.35~86.44m。标准贯入试验锤击数实测值为16～24击，岩土工程分级为Ⅱ级。

②粘土(Q4al)：黄褐；硬塑～可塑；以粘粒为主，含少量粉粒及高岭土，稍有光泽，层理特征不明显，无摇震反应，干强度高，韧性中等～高；其中北岸粘土层中含约10～40%的角砾，呈棱角状，粒径约3～12mm，角砾母岩成分为硅质灰岩；其中局部含约10%碎石，呈棱角状，粒径约3～5cm，母岩成分为硅质灰岩。该层分布整个场区。层厚13.20~18.10m，层底标高64.55~73.24m。标准贯入试验锤击数实测值为4～26击，岩土工程分级为Ⅱ级。

③1硅质灰岩（C3）：灰黑色，很湿～饱和，强风化，细晶-微晶结构，中厚层状构造，以碳酸盐矿物及硅质盐矿物为主，见大量燧石团块，燧石团块为黑色、呈扁球状、球状。含较多方解石脉及石英脉，宽约10-20mm，局部见溶隙、溶孔，主要发育2组裂隙，与钻机轴向夹角分别为0°~10°、30°~40°，裂面较平直~微弯，陈旧，见溶蚀痕迹，局部以方解石、石英晶体及黑色炭质充填，岩芯破碎~较破碎，呈碎块状~短柱状，节长一般为5-20cm，最长约30cm， RQD值一般为35-80%，顶部与覆盖层接触面附近岩芯破碎，溶蚀现象严重， RQD值小于35%。该层在整个场区均有分布，层厚2.50~9.90m，层底标高57.17~66.74m。属硬岩~极硬岩，岩土工程分级为Ⅷ级。

③2硅质灰岩（C3）：中等风化，灰黑色，饱和，细晶～微晶结构，中厚层状构造，以碳酸盐矿物及硅质矿物为主，含较多方解石脉及石英脉，大部宽约0.5～10mm，与钻机轴向夹角0-10°及30-40°为主，岩芯较破碎~较完整，呈短柱状~短长柱状，节长一般为10～20cm，最长达40cm，岩芯锤击声较脆， RQD值一般以50～95%为主，局部受溶蚀影响，岩芯破碎，呈碎块状，RQD值小于50%。该层在场区内均有分布，未揭穿，最大揭露厚度47.90m。单轴饱和抗压强度为54.53～83.42MPa，属硬岩~极硬岩，岩土工程分级为Ⅷ级。

①红粘土（Q4el）

黄色，残积成因，质较纯，可塑状，含约10%未风化完全石灰岩碎石颗粒，稍有光泽，摇震无泌水反应，浸水后膨胀，失水易龟裂，干强度高，韧性中等。该层全场地分布，揭露厚度1.20～11.40米，平均4.68米。

②石灰岩(P1m)

深灰色，属二叠系茅口组石灰岩，矿物成份主要为石灰石，中厚层状构造，岩石节理裂隙较发育，裂隙面间充填少量红粘土，岩芯呈短柱状及少量碎块状，节长一般为8-30cm为主，采取率约为80～85%，RQD约为75，岩石为较硬岩，

岩体较完整，基本质量等级为Ⅲ级。该层全场地分布，揭露厚度3.10～11.00米，平均6.94米；埋深1.20～11.40米，平均4.68米。

（二）场地岩土层

据钻探揭露，场地内主要由上覆耕植土（Qpd）、人工填土（Qml）、粉质粘土（Qal+pl）、次生红粘土（Qal+pl）及下伏泥盆系融县组灰岩（D3r）组成。各岩土层主要特征如下：

①耕植土（Qpd）

褐色，成份为粘土、含砾粉质粘土，含有机质及植物根系，局部孔段表面见有厚0.2米砼，硬～可塑状态，稍湿。该层分布于场地表层，仅57号孔缺失，层厚0.3～0.6米。

②素填土（Qml）

铁红色，稍湿～湿，多呈可塑状态，局部呈软塑状态，结构松散。主要成份为粘土，含少量灰岩碎块、碎砖等，粒径一般为50～250mm，少量≥300㎜，硬质物含量5％左右，回填时间小于10年，欠固结。该层主要位于耕植土层之下，呈零星状分布，仅见于1、2、2-1、3-1、8、8-1、8-2、8-3、8-4、16、16-2、40、40-1、40-2、40-7、40-8、48、57、64、64-3、65-1、65-2、66号孔一带，层厚0.70～3.60米，层面埋深0.00～0.60米，冲击钻进快，属高压缩性土。

③粉质粘土（Qal+pl）

呈褐黄、灰黄色，硬～可塑状态，土质较均匀，含砾石约10～30%，局部含量达60%,砾石成分主要为砂岩、硅质岩，粒径一般为10～20mm，次棱角状为主，少许亚圆状，强～全风化。该层主要分布于场地西南端教工楼一带，其它区域零星分布，根据土的状态可分为二个亚层：

③-1硬塑状粉质粘土

稍湿，主要呈硬塑状态，局部呈坚硬状态。见于16、16-2、17、24、27、35-3、40-3、42、43、50、51、58号钻孔段，层厚0.7～3.60m，顶面埋深0.4～1.7m。

该层作标准贯入试验8段次，修正锤击数为7～13击/30cm。平均击数为10.6击/30cm（详见附表4）。取原状土样4件，土工实验结果压缩系数（a1-2）为0.21～0.26MPa-1，压缩模量（Es）为6.39～8.10MPa，属中压缩性土。

其主要物理力学指标统计见表1。

③-2可塑状粉质粘土

稍湿～湿，呈可塑状态，分布于30、31、34、46、47、48、56、61、62、号钻孔地段，层厚0.9～1.9m，顶面埋深0.5～1.8m。

该层作标准贯入试验5段次，修正锤击数5～7击/30cm,平均击数6击/30cm（详见附表4）。取原状土样3件，土工实验结果压缩系数（a1-2）为0.27～0.32MPa-1，压缩模量（Es）为5.7～6.12MPa，属中等压缩性土。其主要物理力学指标统计见表1

④次生红粘土（Qal+pl）

呈褐黄色、浅黄色，致密状结构，土体呈软～硬塑状态，含砾石约5%左右，局部含量达10%，砾石成分主要为砂岩，粒径一般为5～10mm，多呈次棱角状，少量呈亚圆状，强～全风化。根据土的状态可分为三个亚层：

④-1硬塑状次生红粘土

稍湿，土体

多呈硬塑状态，局部呈坚硬。除1、8-2、8-3、27、40、40-1、40-2、40-4、40-5、40-6、40-856、62、64-2号孔缺失外，其余各孔均有分布，顶面埋深0.2～3.6m，层厚0.5～5.6m。

该层作标准贯入试验36段次，修正锤击数7～12击/30cm,平均击数9.7击/30cm（详见附表4、5）。取原状土样34件，土工实验结果压缩系数（a1-2）为0.12～0.32MPa-1，压缩模量（Es）5.81～17.70MPa，属中等压缩性土。其主要物理力学指标统计见表1。

④-2可塑状次生红粘土

稍湿，呈可塑状态。见于2、2-1、8、、8-2、8-3、8-4、11、12、40、40-1、40-2、40-3、40-4、40-5、40-6、40-8、56、61、62、64、64-1、65、65-1、72号钻孔段,呈透镜体状分布，顶面埋深1.5～4.7m,层厚0.6～3.9m。

该层作标准贯入10段次，修正锤击数5.7～7击/30cm，平均击数为6.3击/30cm（详见附表5）。该层取原状土样7件，土工实验结果压缩系数（a1-2）为0.22～0.39MPa-1，压缩模量（Es）为5.18～9.71MPa，属中压缩性土。其主要物理力学指标统计见表2。

④-3软塑状次生红粘土

主要分布于8、8-1、8-2、40-5、40-6、63、64、64-1、65、65-166号钻孔地段的溶槽（沟）内，饱和，呈软塑状态，8、8-1、8-2、64号孔底部近基岩面呈流塑状态。顶面埋深4.0～6.5m，层厚0.7～2.7m。

该层作标准贯入6段次，修正锤击数0.9～3击/30cm，平均击数为2.5击/30cm（详见附表5）。该层取原状土样2件，土工实验结果压缩系数（a1-2）为0.48～0.58MPa-1，压缩模量（Es）为3.5～4.43MPa，属高压缩性土。其主要物理力学指标统计见表2。

⑤灰岩（D3r）

浅灰～灰色，细晶质结构，中～厚层状构造，岩石坚硬，性脆；受构造影响，裂隙发育，多呈闭合状，局部见溶蚀面，裂面见铁、钙质膜。本次勘探中8-1、8-2、8-3、40-1、40-2、40-3、64-1、64-2、64-3、65-1号孔控制到基岩面，其余勘探钻孔钻入灰岩，揭露厚度2.0～4.5m,灰岩顶面埋深3.0～8.2m。

根据岩石完整程度将岩石分为二个亚层：

⑤-1破碎灰岩

仅见于7、16、16-2、17、18、22、23、24、32、33、38、39、40、40、41、51、54、55、68、、72、73、40-8号孔，岩石呈强至中风化，风化裂隙发育，岩体破碎，岩芯多呈扁柱及碎块状，部分岩芯手可捏碎，岩芯采取率低于60%，RQD值≤35%，力学性较差，。该层揭露厚度2.5～4.5m,顶面埋深3.2～6.2m。

⑤-2完整灰岩：

见于1～6、8～15、19～21、25～27、29、30、31、32、34～37、42～50、56～67、69～71、74、75号钻孔及2-1、3-1、8-4、26-2、35-1、35-2、64-1、65-2号补充钻孔，岩石呈微风化状，有少量风化裂隙，局部构造裂隙发育，裂隙内被方解石充填，岩体完整,岩芯多呈长柱状～柱状。岩芯采取率高达80%以上，RQD平均64%，力学性好。该层揭露厚度2.0～3.5m，

顶面埋深3.0～8.0m。

范文二：非饱和粉质粘土土水特性的试验研究

第14卷　第3期

石家庄铁道学院学报

Vol.14　No.3

Sep.2001

2001年9月　　　　JOURNALOFSHIJIAZHUANGRAILWAYINSTITUTE

非饱和粉质粘土土水特性的试验研究

刘晓敏　赵慧丽　王连俊

(北方交通大学土木建筑工程学院1)　北京　100044石家庄铁道学院交通工程系2)　石家庄　050043)

【摘要】简要介绍了非饱和土的吸力概念与土水特征曲线,针对土水特征曲线难以描述的问题,对北京地区普遍分布的非饱和粉质粘土进行研究。利用Tempe压力板吸力仪测出粉质粘土的土—水特征曲线,通过线性拟合分析得出其吸力方程,并对方程进行了误差分析。

【关键词】粉质粘土　基质吸力　土-水特征曲线

【中图分类号】TU44　【文献标识码】A　【文章编号】1006-3226(2001)03-0078-05

1　引言

非饱和土不同于饱和土的最本质的原因就是非饱和土中吸力的存在。一般来说,研究非饱和土地的吸力就是指研究它的基质吸力。基质吸力在控制非饱和土的力学性状方面起着十分重要的作用。

非饱和土的基质吸力随着含水量的变化而变化,含水量和基质吸力的关系称为土-水特征曲线。而非饱和土的抗剪强度与土体的基质吸力有着直接的关系,我国很多地区土体边坡在雨后容易失稳,这是因为

雨水入渗后土体含量的提高使得土体基质吸力明显下降,在土坡浅层,基质吸力甚至消失,抗剪强度明显降低,从而导致土体边坡的失稳[1]。

含水量的变化与非饱和土体的基质吸力到底有什么样的数量关系是非饱和土研究中亟待解决的问题,因此研究非饱和土的土水特性有着重要的理论意义和工程意义。

2　非饱和土土水特征曲线方程

非饱和土的基质吸力是指土体中空隙气压力和空隙水压力的差值,它反映了以土的结构、土颗粒成分及孔隙大小和分布形态为特征的土的基质对土中水分的吸持作用,是研究非饱和土工程性质的一项重要参数。

非饱和土的土-水特征曲线是含水量和基质吸力的关系曲线,在特定的情况下(如土体水分仅受单一外界因素作用时),土体的基质吸力是含水量的唯一函数,该曲线目前还不能根据土的基本性质由理论分析得出,只能用试验方法确定。

国外大部分用于描述土水特征曲线的方程式都是根据经验和曲线的形状而建立起来的,而且都是以土的粒度分布为基础的,其方程式如表1所示,表中土体的体积含水量指土中水的体积与土的总体积的比值。从表1中可以看出,国外描述土水特征曲线的方程都比较复杂,未知参数比较多,而且参数多由经验得到,应用起来比较困难。国内有关方面的研究也没有更好的解决方法。本文拟直接从试验中得出土-水

1[2]

第3期　　　　　　　　　　刘晓敏等:非饱和粉质粘土土水特性的试验研究　　　　　　　　　　　79　特征曲线,研究它的应用方程,为非饱和土的理论在工程中的应用提供数量上的依据。

表1　描述土水特征曲线的方程式

提出者

方程式

??——体积含水量??s——饱和体积含水量

??s

FredlundandXing

??=c(h)

1nexp(1)+

参数含义

h——基质吸力

a——进气值函数的土性参数

b——当超过土的进气值时,土中水流出率函数的土性参数

c——残留含水量函数的土性参数

VanGenuchtenand

BurdineGardner

=????r+

1+??=??r+

??s-??ra

1-2b

、含义同上????s、h、a、b、??r——残余体积含水量????、??h、a、b、c含义同上r、s、

h1+

aab

BrooksandCorey??=??r+(??s-??r)

??r——残余体积含水量aa——气泡压力bb——孔隙尺寸指数A——适当参数B——适当参数??e——有效体积含水量

Williamsetal

1n??e=A+B1nh

3　Tempe仪量测吸力

目前,国内外吸力测试技术按方式可分为:(1)直接测量法:压力板吸力仪,负压计(张力计);

(2)间接测量法:热传导吸力探头,热偶湿度计,石膏(或玻璃纤维)电阻计,滤纸法。

本次试验,试验仪器选择的是Temepe仪,试验用土为粉质粘土,取自北方交通大学教学东配楼基坑工程。土性指标为:天然重度??=19kN/m3,天然含水量w=18%,饱和度Sr=65%,内摩擦角??=28°。

使用Tempe仪时,首先将土件置于Tempe仪护筒内的高进气值陶瓷板上,然后使高进气值陶瓷板和土试件饱和,高进气值陶瓷板下设有一排水管,供土试件排水之用。土试件饱和后,从仪器中排除多余的水,然后将顶板安装好并上紧,通过顶板上的进气管施加气压力,顶板和底板在试验过程中紧密连接在一起。设定气压力等于所需的基质吸力值。一旦施加气压力,试件就通过高进气值陶瓷板排水,直至达到平衡。土的基质吸力就等于施加的气压力。达到平衡的时间取决于试件的厚度和渗透性,以及高进气值陶瓷板的渗透性。在达到平衡后,称量试件和仪器的重量,以便测定其含水量的变化(本次试验中的含水量指体

d,??d为土的干密度,??w为水的密度)。然后,在施加更高气??w

压力(即更高的基质吸力)下,重复这一步骤[3]。

积含水量??,它与重力含水量w的关系为??=

4　试验结果及数据处理分析

4.1　试验结果

试验共取了16组土样,压力水柱的高度(cm)分别为10,20,35,50,70,90,120,150,200,300,400,600,800,1000,2000,3000,5000,10000,测得不同的体积含水量,绘制图表(半对数坐标)如下:

80石　家　庄　铁　道　学　院　学　报

(1)粉质粘土土-水特征曲线呈“形。S”

(2)体积含水量随着基质吸力的增加而递减,这与

第14卷

一般的理论知识是一致的。

(3)体积含水量随着基质吸力的增加而递减的趋势中间的变化比较大,而在两端的变化相对较小。4.2　数据处理

图1中所示曲线比较复杂,其方程式为一高次函数,为工程中使用方便,将图1中所示曲线分成两段来考虑。当基质吸力在10～300cm之间变化时,体积含水量与基质吸力的关系可以用图2来表示,当基质吸力在300～10000cm之间变化时,体积含水量与基质吸力的关系可以用图3

来表示。

图1　土-水特征曲线(h为10～10000cm)

图2　土-水特征曲线(h为10～300cm)　　　　　　　　　　图3　土-水特征曲线(h为300～10000cm)

对图2中各曲线采用形如??i=aih+bih+ci的二项式拟合。式中,??i为各基质吸力对应的体积含水量;h为压力水柱高度表示的基质吸力;ai,bi,ci为拟合系数,i=1,2,…,16。拟合系数见表2。

表2　各曲线拟合系数值(h在10～300cm之间)　　　　　　表3　各曲线拟合系数值(h在300～10000cm之间)系数组数

12345678910111213141516算术平均值

ai-0.005-0.0001-0.0002-0.0002-0.0000-0.0002-0.0002-0.0002-0.0001-0.0005-0.0005-0.0002-0.0001-0.0001-0.0005-0.0005-0.0002

bi-0.0065-0.022-0.0074-0.0052-0.0270-0.0045-0.0095-0.006-0.0068-0.0371-0.0330-0.0054-0.0066-0.0095-0.0095-0.0182-0.0115

ci45.82148.47751.7851.73644.75849.44451.96250.98346.60641.97944.23246.39040.16642.41242.98636.95046.043

系数组数

12345678910111213141516算术平均值

-4.94975-6.3735-4.9684-5.8911-5.8582-7.2406-5.7517-5.2797-4.0413-4.4014-4.9587-4.3223-4.4785-5.2680-3.6757-4.6517-5.1319

fi　　54.88170.62254.27158.27159.48969.03158.94061.15448.46253.04252.79052.45956.82163.81346.79952.49557.0838

第3期　　　　　　　　　　刘晓敏等:非饱和粉质粘土土水特性的试验研究　　　　　　　　　　　81　式中:??i、h意义同上,di,fi为拟合系数,i=1,2,…,16。拟合系数见表3。

根据求得的算术平均值,可以得出当压力水柱在10～300cm之间时,描述土水特征曲线的方程式为:

=-0.0002h2-0.0115h+46.043??

同理,可得出压力水柱在300～10000cm之间时,描述土水特征曲线的方程式为:

??=-5.13191nh+57.0838

4.3　误差分析

为了检验以上两上拟合公式的准确性,需要分别计算其试验值与计算值的相对误差,当压力水柱高度在10～300cm之间时,体积含水量计算值与试验值的相对误差如表4所示:

表4　体积含水量计算值与试验值的相对误差(h在10～300cm之间)

压力水柱/cm

20355070

计算值/%45.9145.7345.3944.9644.26

试验值/%45.3344.9945.0345.0144.57

相对误差/%

1.381.640.800.100.70

压力水柱/cm

90120150200300

计算值/%43.3941.7839.8235.7424.59

试验值/%43.7642.2940.6337.6125.52

相对误差/%

0.861.212.004.973.64

(1)(2)

当压力水柱高度在300～10000cm之间时,体积含水量计算值与试验值的相对误差如表5所示:

表5　体积含水量计算值与试验值的相对误差(h在300～10000cm之间)

压力水柱/cm

300

400　600　8001000

计算值/%27.8126.3424.2622.7821.63

试验值/%25.5226.5922.7420.3419.48

相对误差/%

8.98

0.976.6411.9711.04

压力水柱/cm

2000

3000500010000

计算值/%18.0715.9913.379.81

试验值/%15.6614.5813.5112.61

相对误差/%

5.46

9.71.0222.12

从以上计算可以看出,当压力水柱在10～300cm之间时,可得体积含水量和基质吸力之间的关系式:??=-0.0002h-0.0115h+46.043,其计算精度满足工程要求,且公式简单;当压力水柱在300～10000

=-5.13191nh+57.0838计算的结果不太令人满意,误差相对比较大。cm之间时,由相应的拟合公式:??

5　结语

通过Tempe压力板试验,对非饱和粉质粘土进行了研究。经过对试验数据的拟合分析,得出了吸力的计算公式,且证明了当非饱和粉质粘土的基质吸力较小时,体积含水量与吸力具有简单的二项式关系,计算误差符合工程要求;但当基质吸力较大时,计算的结果不甚满意,这与非饱和土在高吸力条件下性质复杂,不无关系,可见在高吸力条件下,仅考虑基质吸力与体积含水量的单一关系是不够的,还有待与进一步

研究。

此外,对于非饱和土的土—水特征曲线方程并不是唯一的。土的类型不同,所得出的方程也有所不同。在本文中是以北京地区非饱和粉质粘土为研究对象来进行试验的,因此得出的结论并不能适用于所有的土质,对于其它的土质是否有同样的规律仍需要进一步的研究。

参考文献

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82石　家　庄　铁　道　学　院　学　报第14卷

[2]ClaudiaElenaZapata.UncertaintyInSoil-Water-CharacteristicCurveAndImpactsOnUnsaturatedShearStrengthPre-dictions[D].Arizona:ArizonaStateUniversity.1999.

[3]王连俊.施工扰动非饱和土体工程性质及稳定性研究[D].北京:北方交通大学土木建筑工程学院.1999.

ResearchonSoil-waterCharacterofUnsaturated

PulverescentClaybyExperiment

LiuXiaomin　ZhaoHuili　WangLianjun

(CivilEngineeringandArchitectureSchool,NorthernJiaotongUniversity1),Beijing100044DepartmentofCommunicationEngineering,ShijiazhuangRailwayinstitute2),Shijiazhuang050043)

【Abstract】Theconceptofsuctionaboutunsaturatedsoilandthesoil-watercharactercurvearein-troduced.Inordertosolvetheproblemthatthesoil-watercharactercurveisdifficulttodescribe,unsatu-ratedpowderyclayinBeijingisresearched.Inthispaper,thesoil-watercharacterofunsaturatedpow-deryclaybyTempeanditssuctionequationbylinearanalysisarefound.Theerrorisalsoanalyzed.【Keywords】powderyclay　matricsuction　soil-watercharactercurve

范文三：粉质粘土动力特性的试验研究

兰州道铁学学院

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卷

第1期

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地使的用仪器日是制T刀C 一 2 4 通用大型三轴仪

0阻系数尼及强度指标

。

测得。

,又

地

区第四粉纪质拈土的动弹性模

量302

根据统分析计

该土的应动力

—

量公式的中系数其平均值为

应变关系符合双曲线数规函律

据实测数求据得始初动切模

剪

H与 rad

几

0 等求人得结的果( 3 2 6 ) 很0

接

近

。此

因。

在

缺乏验试条件情的况

下

动切模剪可量该用土物的理性质标指

进行估

关键词

算

粉质拈土

动态性弹量

模,

胆尼系数

中

图分法类号

U 4 1 1

1 我国粉质粘土的分布地区很广,

前

言

在些这地区计设与建筑铁结路构物

。时

进需列车行

振动响应分

析

。

为

此,

,需

先提供质粉粘的土力动参

数,,

得取动力数参的一般法是

方

施工

现场在采集样

在土室内用动态轴三进仪行试验

然

后对试验据数进行统分计析

找出动应

力

—围

等。

变的变应化规及律试验常数义

又求

得动态性模弹

量,

尼阻系数及动强指标度的数值三轴范仪上进行动态试验的

本义

介绍的是在方法与结

。

果线

采集的粉粘七质样土

在

C T2 一 0

2试仪验器

、

试

仪器验和土

样

。:

日制D T C 一 Z t通用大型三轴仪o l 、

仪该分器别具有力静及动力加载统

系,

可

试以验一般土用多

带砾质土及软途岩的力静和动力特性。

可也试测砂土液化问等

题

,是

具有

多

功能试验设的备 ][ l

收日稿

期l马 1一 0

一53 19

兰州 2铁道学院学

报第

卷,

粉

质粘土土样自又取

线施工工地运至实室验后箱开对输中运已扰动破或的碎土样

挑出

,5叻0

另作处 ;理原状保持良好的土样作为要主试验试件 ,

即

原用状土作样应力

。动

变

曲线又

已扰动破碎的或样土作重塑试件试(样制分备五层压实)

进试验

行

— 试。样尺寸

应

01m m

实测土的该理物质性指标表

见

1表

粉质粘土的物理性质

L 然天容重然天含水量孑隙比限塑

取上深

(机度

上名)

比

重

g l

干l 重容

J丫

…

液限

塑性

指

I数尸

尸

臼“

N无

.kN

n ,

(% “)

3。

(

)(

原土质状粘粉

注 ;12

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一0

}

19 0

030

;

s es

9e一 U

八

原

状土含中少量约Z c 水的3土粘块 ;.

重

塑样土朱加入粘土块

故, 性指数有所塑降低

。

试验方

法及成分析

果

参“照有关文献

试, 验用采。

应力,

动弹性模量阻和尼系数用载频为

率I

试

验中

在

— 固结的试上样施加多级不排水周荷载正常期7

应

变

”法

,即直

接用动应应力变关系来定确土的

。

每级

荷

。

正的波弦振动 1 次相(当 0

于

级地:震)

并绘制

第5

振的次滞圈回

等

效模量及等效粘阻尼系滞数用下式求得

二

_曲

一

四J 石

4 军A

(

;

式

3中1

.—动变应— 滞回圈的面积以—最大应动力为顶的点三形角积面— 动应力动应变关系土( 的本构关系

—。

动应d力

,kP a

“

;

二“

。

)

原

粉状质土粘及重塑试土样

首在先压静力a

围( 压) 和

、a

竖(直轴向压2

0 尸ka

。

力下 )固

结

。

固

压结力比 K取,

。 =

( 方等压 )

1密

口

别分1取 00

a1 5

、0

用采轴向振

的三轴动验试方式

直接测出数值的是向轴动应力(

原状土 )及图 2

和

应动

。变‘

。,

据试验数据绘制的动应

力

—

验结表果试明

1)d

动应变关

系曲线如图动力应口随动应变

;

重( 塑土

。)

‘的

增而加增大

, od

一

曲线呈现

变应化现硬象

,该

线曲的

率斜随动应变增的加降低而

第

期

一

崔鉴文

一:

质粉粘土动力特性的试验究

研

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一小

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图

原状

质粉粘土一内。

、

一

凡。

、

去

曲线

动应变

。d

一

定时

动应力 a随固压结

‘

力才

的

增加而增大,

)

原

状土 “ 的 d 一

:线曲较重塑土

陡

。

用双曲线模对实测型线曲进行拟

合J

即

(￡ 3 )

(

ab:

。。

)

中式

。、

石

目

对前 (式差

—。

试

验常 ) 中的试验常数数

咚〕,

。

、

西

的确定多大数采用作图

,法

常,带来一人些为

误

。

文应本用统计分析方法“

运用微机进行算

计

。其

结果于列表

从

该表中相关系

数丑及回归差误

的值知

曲线可拟合程的度较好

兰

州铁道学院报

学第

1卷

孕几

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二

一

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图

￡2d 塑重粉质粘土丙

、

一d

一

、

牛

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曲

线表固结应

力固结比,

双

曲线模型拟合值观次数测

释 ed

a平均

固,

双

线曲模型内

,{.

. .

应结力

￡备

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一

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土一原状-

一

塑

重土

卜2

卫

一旦卫互旦 …卜… 丝丝一卜少丝 z …卫旦匹l匕生丝生业一 2 0二{ 2 312 4 6 9309

一

。

879

{

295

}

。

{

。

7第

一

期

一一

.一

崔

文鉴一一~

粉

质上动粘力特性的试验究研

-、

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氛

2 动态弹模性与且动剪切模态减皿

小土的动态性弹模

量

刀UE

一

般都直接由动应

力.

峥

J 一一口f 」

一一

—

口d

应

变关系确

,定

即由下式确定

一

.e d

(4) , 二

(

)、

试测得的验一E)

d。

关

系曲线见图E

、

,结

果表

明

态弹性动模量

动应变一定

( 或动时切模量剪G

) 随动应变 d。

( 或

动剪应切变丫 d 的增加)而

2 )3

)

,动弹模性量随固压结力 a 的增而加增大

,去 ()器

一

。与

“d

的关系近似一斜条直

线1

该斜

在纵轴线上的截距

E。

“

可以

从图

中量得

J按刀 )

。 “(:

一

、

‘、

与

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万

一,

又

灿

, 少

叭

二万

石下了而

习

,, 坊,二

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值a

的

计算

值于列表3

。

:按

、

白的归回值

、

白计算

)

。。、

绘并一

b丫 )J

(

。

、、

子示一

口

用 I 四月

一

曲线知

如图

、4

。

由图见可

一归程化较度好

)

原状土动的模量高于重塑土。

两

随剪应者增大的变变趋化基本势致一。

、

图

。

如

、

所示

Ha r

idn

O等人究研表明

)土初始的剪模切 G量主要与土类

。

初

始孔比隙 (

)

及

均平固结力应(

。

。因等素有关

对

常正固结和超固结的粘性土

他

们提曾出以下公

[3 〕式

2 (97 3

。一

e己

)

。、。 %、

o ( 天)

。

(,5

)

验试时固结令比 OC R

二上则可式改写为

兰州铁道学院学报

1 第

率卷

侧

顶

件{

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冬m

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一

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洲

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洲

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袱

第

期

1文崔

:鉴

粉

质粘土动力特的试性验研究

了.

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.二当 )(俄 2

二二

’

“

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(

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9 37

)

一

、L

明

)

丫

‘。

(

s a

)式

中A

g为在缺乏试验条件下能利用土的物理质性如(初始孔比隙

—

代表

原式公中对应不同土类及不同受荷历史的系

数。

)

按公式s ( )

估算初始

的均平

值

。

剪切模量 (3

2 04 )

作用者试验测得的数据反

求 r

Aag

其结,果见表 ,

。

由表中见

可

与d in

B.o

.等

人测得的果

结

3( 620

) 非

常接近

证明

X地

区第四纪粉粘质

土初的始剪切模量3

可

用初其始孔比隙来估算

从

而可以节省验试付出人力的和费用

阻尼

数

系

‘K

=」

.阻

尼系数

几

由在动循振环载荷用下的作一个周期

义

‘ 了

二=

0 0K 尸口J OS KP

刀

内土体内所消耗的量能与用作在土体的上总性弹能量之来衡比量即公式 ( 2

)

。

具。

叭〔 J

二 200 KI J召

X舀

万

阻尼比九随剪应变的增加呈增大趋势

其变化围范

|衅 l

孟

鱿

3是 4

.21 0沁2

试。验结如果图

所

示

。

强动的度测定

的土强动度是土抗抵动荷载能的力

,艺

3‘

5 1 0一洛

人

;

门

O一

、

随

着动荷作

载

图

5久1 09 丫 d 一

的用速效率应和循环效应而同要不的应动力一

,可定以义为在一定振次作用下产生的某一指定应变所需。

。土的动强度常通过验试研究来确定

室

用动三内轴仪给土施样加一定的效等循环荷

.载

同时定测的土动强度标指,

。e

SH。

在研

砂究土液化问题时,

复杂将的震地按经力,

验判

断

等

为l o 效H

0或 H2的简谐振动:

所谓等效系指破坏意义的等效,

即地震把时的

。

规不则与波概化的均匀波分别加到相同的土样

已上有的试验表明 ?

它将们生相产的同坏破效

:果,

使

土样达到破坏可以取低的应动力和的振高

次可以也高取动的应

力

和低的振次数万。

。

因此

丁,

效等概念的建立须确定个两

参数

等

效均匀剪应力丁和等循效环次

对

一列系强震记录分析建后

二议

0 56

。

。丁

;

2、

8兰州铁道学院学报

n第卷

。,,

二

为层地某一深度处的地震最大应剪力地震烈度( 度)

。各级地震应的对等效循环次数为

。

8等

效循环次数 (次)

有了

以上对关应

系,

便可

试在室验内测定地荷震载作下用的土动度强指标。

。

目。还前没

。

有公认的

确的定方法而且不同方法得出不同的试验果在结程工实践中均需修经正后方

使用可

‘。

。本

试验选用较常用的规常方此法法需要少至

d。

个同相的样试分种三固结应力的标

准考虑

。

试

验得

I 测二5

一

l o g

N关

系如图 7

6示

所

。

若

坏破变应按,

5 %

即图在

6的纵

标

坐%

处横作轴的行线平与绘已线曲相交

从

而得到破坏应力与振次的关系

丙绘

I—

g曲

于线

图

中

。

厂刁

| |卜r f 卜 s,e r

一

丫

一

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一

马

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’

”

’‘

”

( b)

图从可中见 u

‘

aj f

一l o N系比关较近直线 g

接

,N当

、

。

10次时

对应的坏破动应力

便,可得到

。

当其余两个结固应力对应破的坏应力求出

又后,

便绘制可如图

所示的莫

尔d

、园

叻J

从而得

到。

区地粉质粘上动的强度指标 C

。

叻

。

时同利用最小二乘法义求 c

得

入列 4

表

供构结动力分析时用

选

兰0州铁道学院报学进行

地震荷载下的土动强试度时

验,

第

n卷

要测需定土在大应较变平水时动的应力应特变

,性力

并由,此确定土破坏的强度。

。土

的动度不强仅与施加在试上样的循环载荷大小有关

且而与荷载持续间时有关因

此

,由

于地震力的作用时间很

,短

相当于在不排条水下件加施剪动

应。

试室验内一般选固结作不排水剪切试验 1

结其果偏于不情况利

当K

的状

态,

。 =

即均压固结时

‘

动荷应力载。的作用正好是拉庄应力相以同幅振交替作用。

此时样的动试强最度

低动强

度破与坏标准

密切相关

前

ed,

合

理地确定破应坏变标准是讨论强度问题的基

础

:。

目试

验土中样破坏采用的准标有

形变标准( 5%

1%)

屈服标准(

图6

中

一ol

叨关系线曲明显折转处) 。。

孔压标准 (动荷载引起残余孔压到达极限乎时衡孔的压

或到达起始化液时孔的压) 等本试验采用变形标准即为认动荷载起的引动应变达到

时 ,

土样已达到破坏

4 )1

。

结。

论

地区粉质粘的动应土力a

“

化现硬象

)

)状原土的

。d

一

。J

塑土

曲较重—线陡,

应变动关系用可双线曲函来描数述。

且

现应呈

变

当应动变

一

定时

动

应力丙随试样上固压结力的增加而大增。

、

式 ( )3 试中常验数

的乙确定

,使

统用分计方析法较作图法更准为确

。

)。4

动弹模量 E

性

(或动剪模切量 G )随动应变￡ d

。。二

(或动剪切应了d )变的大而增减

小 ;

应变一动定时 5

)

随轴向固结力应的增加增而加(或

。

原状粉质粘土的刀 (

) )的变范化围为 2 56 9 33 3~ 14 s3 k 6

;

。,( J )‘

。:

(或 G

。

) 变的化范为围 0 0 7 71

~。

21 1 01Ik P

均

重塑较土

大,

。

) 6非常接近 a

用本

试验测的得据数反求系数 A故在缺乏试验条件

。

时的值 3 2 0为4

a l与

ind

等人

测得值的3 2 6

只

区地第四粉纪粘质土初的始动剪切量模可用式公

0火

s ( )来算估7)

)

阻尼8系数凡随剪应变了d 的增加呈增大趋

势

变化范围其为

2 1 ~

。

当

。K=

10 . .

时

,以应

变

为%破标坏准0

用常规法测得的

。

地

粉质区土粘的动

‘

=17 6K p 强指度标为 C

价

2 18

“‘。

可

供结构动力分析时考

注参 : 本试验由作者铁与道部北研究西所孙远茹共完同成

参考

文

献

崔

文鉴

,孙茹远

西陕东坡地区原黄土状剪动模切量阻及尼的比试验研

:究

西北

地震学

报 1 9 9 102 4() 62 ~ 6 9黄海在国规不则循环载荷作下用土黄应力应变关系的具模体式,

第二届国全

土动

力学议会论文汇

编.

1986.

蒋「彭年

.土

的本构系关

科

学出社版

2 18

6 10

第

期

rBa

a Mj D

文崔鉴

粉质

土粘力动性特的试验研

.究

土

力学动理原x

浙大江学出版

社on

9842

. 12

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范文四：粉质粘土中的地基处理与桩基检测]@]@]
@粉质粘土中的地基处理与桩基检测
因粉质粘土层较厚，挤土效应较为明显，静压桩施工时应合理安排压桩顺序，同时考虑周围的施工环境的影响：
(1)当场地较为开阔时，从整体考虑，先压场地中央的桩，后压周边的桩，便于土体由里往外挤，减少厚粉质粘土层的挤土效应使桩上浮。
(2)当场地较狭窄且桩距较密时，采用隔桩跳压法，主动释放沉桩
所引起的超静孔隙水压力，降低挤土效应的能量，从而减少桩的上浮量。
(3)当有一侧毗邻建筑物或构造物时，由毗邻建筑物或构造物的一侧向另一侧施工，避免因挤土效应而导致地基隆土造成邻近建筑物或构筑物的损害。
(4)当桩距较密或群桩时，要考虑压桩时的挤土效应，不同深度的桩基应先深后浅、先长后短。综合现场具体情况，该方案选择：先压场地中央的桩，后压周边的桩，同时，建筑物电梯井处桩距较密，采用隔桩跳压法和先深后浅、先长后短的综合施工方法。
下面以烟台冰轮股份有限公司新建哈特福德压缩机厂房工程为例，谈谈粉质粘土中的地基处理与桩基检测。
长132m、宽69m，为轻钢结构单层工业厂房。共四跨，每跨设5T行车两台(中级工作制)。本厂房工程建成投产后，经济效益十分可观．故工期要求非常紧；并且设备基础对不均匀沉降非常敏感．因此要求在满足规范要求的前提下，安全、快速地建成并投入使用显得非常重要。
厂房采用钢筋砼独立基础．设计基底标高为一1．90m。据勘察结果．场区浅层第四纪沉积层强度低、压缩性大，且第(3)层中砂为液化地层，天然地基不能满足设计强度及沉降方面的要求。根据本地区的施工经验和能力．可供选择的处理方式有：钢筋砼预制桩、CFG桩和粉喷桩。
1、工程地质概况
根据xxx勘测设计研究院有限公司提供的岩士工程勘察报告，场区分布的主要土层及其基。本特性如下：
（1）素填土：褐黄色。厚度O．8O～2．20m。主要成分为中砂．混少量粘性土和建筑垃圾，局部见有块石。松散．不宜做天然地基持力层。
（2)粉土：褐黄色，厚度O．2O～2．20m。含少量铁锰氧化物和云母碎片。虫孔、根孔发育．层顶有O．5～0．9m耕土，含大量植物根茎。饱和．软塑，具有中等偏高压缩性。fk=100KPa，Es=4．10MPa。
（3）中砂：褐黄一浅灰黄色。厚度1．00～3．60m。中密．主要成分为长石、石英，偶含贝壳碎屑。分选、磨圆均较好。饱和，松散。fk=llOKPa．Es=8．36MPa。
(4)淤泥质粉土：灰一灰黑色。厚度2．4O～一22—8．00m。含有少量有机质和海生贝壳碎片．偶见钙质结核。局部混粉细砂颗粒或薄夹层。振动析水明显．触变、流变性强。饱和，流塑，中等偏高压缩性。fk=65KPa．Es=5．09MPa。(中砂：灰一浅灰色。厚度O．6O～
2．70m。成分为石英、长石．含贝壳碎片。分选性较差，磨圆度较好。饱和、稍密。fk=170KPa，Es=11．30MPa。
（5）粉质粘土：浅灰黄一褐黄色。厚度O．2O～6．10m。含少量铁锰氧化物。饱和，可塑一软塑，中等压缩性。fk=120KPa，Es=3．90MPa。
（6)中粗砂：褐黄色。厚度O．4O～2．20m。成分以石英主，分选性差，磨圆度较好。饱和，中密。fk=250KPa．Es=20．96MPa。
（7）粉质粘土：褐黄色。本次钻探揭露厚度为5．30m(未揭穿1。含铁锰氧化物，含
砾碎石及透镜体。饱和．可塑一硬塑，中压缩性。fk=250KPaEs=8．65MPa。
2、地基处理
方案的选型与设计钢筋砼预制桩的质量虽然有保证．但是制作及养护周期长，需二次搬运，造价高，而且吊桩、打桩周期长．施工噪音大．施工过程中存在较多安全隐患．因此预制桩方案首先被排除。再比较CFG桩和粉喷桩复合地基方案．结合本工程项目的实际情况，选用工期更短、造价更低．更容易施工的粉喷桩复合地基方案．可以使厂房建筑工程达到安全经济的良好效果。
设计桩径d=50Omm，桩位按梅花形布置。桩中心距：纵向Sl=1000mm、横向S2=ll18ram，面积置换率m=d2／de=2O％fde一等效影响圆的维普资讯http://www.cqvip.com直径)；有效桩长为9．0m，桩端普遍位于f5)粉质粘土层中。采用R32．5普通硅酸盐水泥。分两次喷搅。第一次沿桩身全长喷搅，喷灰量45Kg／m：第二次将桩顶以下5．1m长度范围内复打。复打时的喷灰量35Kg／m。设计复合地基承载力标准值=135KPa，单桩竖向承载力标准值Ra=l20KN。
桩基施工前，先开挖土方至一1700m。施工采用铁道部武汉工程机械研究所生产的PH一5A型粉喷桩机2台．施工孔深约为9．50m．共施工2858根。工期l6天。然后按照设计要求截桩头至一2．200m，做300mm厚碎石垫层至设计基底标高一1．900m。
在桩基施工过程中，采取了两项安全措施：
（1)．安全用电：施工机具采用一机一闸。可靠
接地；配电箱设过载保护，金属箱体保护接零；
（2)．专人监护：为防止出现人身和火灾事
故。明文规定严格施工程序、严禁明火，并配备
符合规定的消防器材。安排专人保管监护。
3、复合地基
检测及沉降观测粉喷桩复合地基施工完成后．委托xxx建设工程质量检测站进行了静载试验检测。检测结果，九个检测点的粉喷桩复合地基极限承载力最小值大于302KPa，最大值大于338KPa；粉喷桩单桩极限承载力大于302KN。均满足设计要求。
本工程项目于2002年10月正式投产使用，经过两年多的生产运行。使用过程中未出现任何安全质量问题。沉降观测显示发生沉降量较均匀。最大沉降量小于9mm。满足设计和使用要求．设备运行未受任何影响。
4、结束语
（1)在大型工业厂房建设中。在类似地质条件下。采用粉喷桩复合地基是施工周期最短、同时也是比较安全和经济的方案。本工程复合地基在独立基础范围内每平方米造价仅为3l4．5元。较CFG桩复合地基节约造价20％。较钢筋砼预制桩方案节约造价50％以上：同时施工周期最短，仅用l6天。
（2)本次检测承载力试验值远大于设计标准值。沉降均匀并且数值较小。显示安全储备较大，满足安全性和经济性的要求。
(3)按照“事前控制。预防为主”的原则。在桩基设计选型的时候就应该考虑到以后安全文明施工的问题，这样。实际施工过程中的安全控制比较容易做到。安全更有保障。

范文五：粉质粘土灰岩描述

粉质粘土、灰岩描述

①粉质粘土(Q4al)：黄褐；硬塑；以粘粒及粉粒为

主，含少量高岭土，稍有光泽，层理特征不明显，无摇震反应，干强度高，韧性中等。该层分布整个场区，层厚5.0~6.5m，层底标高：80.35~86.44m。标准贯入试验锤击数实测值为16～24击，岩土工程分级为Ⅱ级。

为5-20cm，最长约30cm，RQD值一般为35-80%，顶部与覆盖层接触面附近岩芯破碎，溶蚀现象严重，RQD值小于35%。该层在整个场区均有分布，层厚2.50~9.90m，层底标高57.17~66.74m。属硬岩~极硬岩，岩土工程分级为Ⅷ级。

③2硅质灰岩（C3）：中等风化，灰黑色，饱和，细晶～微晶结构，中厚层状构造，以碳酸盐矿物及硅质矿物为主，含较多方解石脉及石英脉，大部宽约0.5～10mm，与钻机轴向夹角0-10°及30-40°为主，岩芯较破碎~较完整，呈短柱状~短长柱状，节长一般为10～20cm，最长达40cm，岩芯锤击声较脆，RQD值一般以50～95%为主，局部受溶蚀影响，岩芯破碎，呈碎块状，RQD值小于50%。该层在场区内均有分布，未揭穿，最大揭露厚度47.90m。单轴饱和抗压强度为54.53～83.42MPa，属硬岩~极硬岩，岩土工程分级为Ⅷ级。

①红粘土（Q4el）

黄色，残积成因，质较纯，可塑状，含约10%未风化完全石灰岩碎石颗粒，稍有光泽，摇震无泌水反应，浸水后膨胀，失水易龟裂，干强度高，韧性中等。该层全场地分布，揭露厚度1.20～11.40米，平均4.68米。②石灰岩(P1m)

深灰色，属二叠系茅口组石灰岩，矿物成份主要为石灰石，中厚层状构造，岩石节理裂隙较发育，裂隙面间充填少量红粘土，岩芯呈短柱状及少量碎块状，节长一般为8-30cm为主，采取率约为80～85%，RQD约为75，

岩石为较硬岩，

岩体较完整，基本质量等级为Ⅲ级。该层全场地

分布，揭露厚度3.10～11.00米，平均6.94米；埋深1.20～11.40米，平均4.68米。

（二）场地岩土层

①耕植土（Qpd）

②素填土（Qml）

铁红色，稍湿～湿，多呈可塑状态，局部呈软塑状态，结构松散。主要成份为粘土，含少量灰岩碎块、碎砖等，粒径一般为50～250mm，少量≥300㎜，硬质物含量5％左右，回填时间小于10年，欠固结。该层主要位于耕植土层之下，呈零星状分布，仅见于1、2、2-1、3-1、8、8-1、

8-2、8-3、8-4、16、16-2、40、40-1、40-2、40-7、40-8、48、57、64、64-3、65-1、65-2、66号孔一带，层厚0.70～3.60米，层面埋深0.00～0.60米，冲击钻进快，属高压缩性土。

③粉质粘土（Qal+pl）

③-1硬塑状粉质粘土

稍湿，主要呈硬塑状态，局部呈坚硬状态。见于16、16-2、17、24、27、35-3、40-3、42、43、50、51、58号钻孔段，层厚0.7～3.60m，顶面埋深0.4～1.7m。

其主要物理力学指标统计见表1。

③-2可塑状粉质粘土

稍湿～湿，呈可塑状态，分布于30、31、34、46、47、48、56、61、

62、号钻孔地段，层厚0.9～1.9m，顶面埋深0.5～1.8m。

该层作标准贯入试验5段次，修正锤击数5～7击/30cm,平均击数6击/30cm（详见附表4）。取原状土样3件，土工实验结果压缩系数（a1-2）

为0.27～0.32MPa-1，压缩模量（Es）为5.7～6.12MPa，属中等压缩性土。其主要物理力学指标统计见表1

④次生红粘土（Qal+pl）

呈褐黄色、浅黄色，致密状结构，土体呈软～硬塑状态，含砾石约5%左右，局部含量达10%，砾石成分主要为砂岩，粒径一般为5～10mm，多呈次棱角状，少量呈亚圆状，强～全风化。根据土的状态可分为三个亚层：④-1硬塑状次生红粘土

稍湿，土体

多呈硬塑状态，局部呈坚硬。除1、8-2、8-3、

27、40、40-1、40-2、40-4、40-5、40-6、40-856、62、64-2号孔缺失外，其余各孔均有分布，顶面埋深0.2～3.6m，层厚0.5～5.6m。该层作标准贯入试验36段次，修正锤击数7～12击/30cm,平均击数9.7击/30cm（详见附表4、5）。取原状土样34件，土工实验结果压缩系数（a1-2）为0.12～0.32MPa-1，压缩模量（Es）5.81～17.70MPa，属中等压缩性土。其主要物理力学指标统计见表1。

④-2可塑状次生红粘土

稍湿，呈可塑状态。见于2、2-1、8、、8-2、8-3、8-4、11、12、40、40-1、40-2、40-3、40-4、40-5、40-6、40-8、56、61、62、64、64-1、65、65-1、72号钻孔段,呈透镜体状分布，顶面埋深1.5～4.7m,

为0.27～0.32MPa-1，压缩模量（Es）为5.7～6.12MPa，属中等压缩性土。其主要物理力学指标统计见表1

④次生红粘土（Qal+pl）

稍湿，土体

多呈硬塑状态，局部呈坚硬。除1、8-2、8-3、

④-2可塑状次生红粘土

层厚0.6～3.9m。

④-3软塑状次生红粘土

主要分布于8、8-1、8-2、40-5、40-6、63、64、64-1、65、65-166号钻孔地段的溶槽（沟）内，饱和，呈软塑状态，8、8-1、8-2、64号孔底部近基岩面呈流塑状态。顶面埋深4.0～6.5m，层厚0.7～2.7m。该层作标准贯入6段次，修正锤击数0.9～3击/30cm，平均击数为2.5击/30cm（详见附表5）。该层取原状土样2件，土工实验结果压缩系数（a1-2）为0.48～0.58MPa-1，压缩模量（Es）为3.5～4.43MPa，属高压缩性土。其主要物理力学指标统计见表2。

⑤灰岩（D3r）

根据岩石完整程度将岩石分为二个亚层：

⑤-1破碎灰岩

仅见于7、16、16-2、17、18、22、23、24、32、33、38、39、40、

40、41、51、54、55、68、、72、73、40-8号孔，岩石呈强至中风化，风化裂隙发育，岩体破碎，岩芯多呈扁柱及碎块状，部分岩芯手可捏碎，岩芯采取率低于60%，RQD值≤35%，力学性较差，。该层揭露厚度2.5～

4.5m,顶面埋深3.2～6.2m。

⑤-2完整灰岩：

顶面埋深3.0～8.0m。

范文六：北京粉质粘土层土性参数概率特性

摘要：北京地区的主要土层为粉质粘土，文章根据北京地铁8号线等工程的勘察资料，对北京地区的粉质粘土层土性参数概率特性进行了分析研究，归纳总结了土性参数的变异性及其概率分布模型，并得出了部分物理力学性能的经验公式以供工程参考。

关键词：粉质粘土；土性参数；变异系数；概率模型

中图分类号：TU442 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）03-0157-02

可靠性理论始创于第二次世界大战期间，在战后才得到了完善与发展，并且在许多工程领域内得到了应用，取得了显著的成效。20世纪70年代后期，我国的岩土工程方面的可靠性研究才刚刚开始，但是发展速度快，本文主要研究的是北京地区的粉质粘土层的参数性质，并进行相应的分析比较统计，得出适用于工程实际的参考经验公式。

一、土层形成历史和野外地质特征

北京地区位于华北平原北部边缘，北部、西部为山区，属于燕山和太行山余脉，大地构造位置处于新华夏、阴山纬向和祁吕～贺兰山字型东翼三个构造体系的交汇部位，新华夏系第二沉降带与第三隆起带之间。其中新华夏构造体系活动性强，控制着北京地区地质构造的基本格局、地貌基本形态和地震活动。第四纪以来，新华夏构造体系仍在继续活动，是主要发震的地震构造体系。北京新华夏构造体系处于太行隆起带与华北沉降带交汇部位的北端，活动断裂较为发育，其中北东向和北西向断裂是构成北京地区构造格局的两组主要断裂，控制着北京山区和平原第四纪的构造轮廓。北西向断裂活动幅度较大，对沉积物的分布有明显的控制作用。

在第三纪，北京平原已形成“两隆一凹”的构造格局。以八宝山―高丽营断裂和南苑―通县断裂为界，北京平原划分为京西隆起、北京凹陷和大兴隆起三个构造单元。

第四纪以来，新构造格局由“两隆一凹”变为“两凹一隆”。原“北京凹陷”隆起，与大兴隆起形成一个块体，沿着良乡―顺义断裂向南倾斜。原“京西隆起”因北京西山抬升和八宝山断裂以南地块隆起，形成了凹陷区，以北东向与北西向断裂为界线。

北京地区的土层特点是：大部分地区土层均匀分布，个别地区有杂质夹层。通过工程资料统计总结，得出了北京地区野外地质特征是：土层主要是第四纪沉积土，地下水位适中，上层杂填土呈褐黄色，稍湿，土质成分为粉土及粘性土；粉土，褐黄色，稍湿，土质不均，局部夹粉质粘土薄层，偶见灰色条纹；主要土层为粉质粘土，黄褐色，可塑，含云母片氧化铁，偶见有机质，土质不均，局部分布粉土薄层；砂砾土，褐黄色部分黄褐色，稍湿，密实，颗粒成份主要为石英、长石，含云母片，偶见圆砾及个别卵石。

二、土性参数变异性

经过大自然的地质构造变迁，岩土的土层土性也表现出了很大的差异性。土层土性参数的变异性原因主要包含两个方面：一是土体本身的原因，主要是土体本身的不均匀性。二是取土技术上的原因。取土方式方法，土体的运输、储存，试验设备及技术方法的差别。

我们引用变异系数来表示土层土性参数的变异性，它既能反映出实验方法对实验结果的影响，也能反映出所抽取土样的特征特性的变异，能够对于所研究的土性参数整体水平有一个综合良好的反映。

根据北京地铁8号线工程场地的岩土工程勘察和实验资料，对北京地区第四纪沉积土中粉质粘土的天然含水量w，天然密度ρ，塑性指数IP，孔隙比e等4个物理指标和内摩擦角ψq、、粘聚力Cq、压缩指数Cc、压缩系数α1-2等4个力学指标的均值范围及变异系数范围进行统计分析得出下列两个统计表格：

通过以上的统计分析，可以归纳总结以下几个结论：

1．在北京地区，土层各项物理指标和力学指标的均值范围变化较小。这表示北京土层整体均匀分布，在北京地区工程勘察设计中，通过对局部区域粉质粘土层的分析研究，推广并指导全xxx范围内的岩土工程勘察设计，研究很具有代表性和可行性。

2．对比分析上列表中的变异系数范围的变化趋势可知，上层粉质粘土层土性参数变异性较大，其主要影响因素是：土体表层直接受天气气候条件的影响、地下水位的变化影响、人类生产活动影响等。

3．北京地区的“两凹一隆”地区的土性参数的变异系数变化规律范围值基本一致。

4．顺义凹陷地带的土性参数的变异系数比其他两个地带的变异系数大，这主要是因为顺义凹陷是北京西山抬升和八宝山断裂以南地块隆起所致。

5．因为土层的密度的变异系数很小，所以在用概率方法计算变形和稳定时，不需要考虑密度和重度的影响。而天然含水量、孔隙比的变异性比较明显，所以在土层分析和研究中一般要考虑。

6．压缩系数和压缩指数的变异系数范围值较大，所以在估计建筑物的沉降量时会产生一定的偶然误差，因此在进行沉降预测时，应该考虑压缩指数和压缩系数的变异系数对工程的影响。

三、设计参数的概率分布模型

在对岩土工程的估测失效概率、可靠性分析时，为了更深入地对土体设计参数概率分布进行研究，本文引用了大家能够直观了解的正态分布模型，另外正态分布模型也易于用数学公式处理数据。通过大量的实验和研究证明，岩土中的土体设计参数概率分布不是所有都属于正态分布的。即便k2检验说明正态分布与经验分布没有较大的差异，但是他们的分布范围是不同的。设计参数的经验分布一般是在有限的范围内，不会得到负值，但正态分布一般是在-∞～+∞的范围内。

β分布表示的是土体的一定范围内的分布，而且对于很多的设计参数都适应。本文的研究结果表明：用β分布对土层的压缩模量、直剪抗剪强度指标进行分析是很理想的。研究结果表3：

四、物理力学指标间的经验关系

在岩土工程中，经验公式对土性参数的设计和分析应用比较广泛，而且能够定量地描述若干土性指标间的关系，也可以用来估测土层的设计参数。在分析土体的力学指标和物理指标的相关性时，应根据不同的土体结构进行不同的参数选取，例如饱和粉质粘土中的土体孔隙中含有的水分是影响其力学指标的主要因素；对于不连续的介质来说，孔隙率的大小是影响其物理指标的主要因素。即当土体处于完全饱和状态，颗粒的比重G是个常数时，e和w具有线性相关性，服从e=wG的关系。

五、结论

该文系统地介绍了土体物理指标与力学指标间的相关性，归纳总结了其变异性规律，并得出了相应的经验关系式，通过回归性分析和相关性分析的检验，说明了得出的经验公式具有一定的实际使用价值，对工程勘察、场地选址的可行性研究具有一定的参考价值。但是，土的各种特性与土的形成历史、矿物成分、颗粒组成等因素有关，该文中经验关系只是北京地区一些勘察资料的统计分析结果，因此可推广到北京部分地区使用，其他地区可借此作为参考。

参考文献

[1] 高大钊．土力学可靠性原理[M]．北京：中国建筑工业出版社，1989.

[2] 李小勇．太原粉质粘土工程性质指标的概率统计特征

[D]．太原理工大学硕士学位论文，1999.

[3] 李小勇．土工参数空间概率特性及软粘土地基固结概率分析[D]．浙江大学博士学位论文，2001.

[4] 李小勇．太原粉质粘土工程性质指标概率特征的分析和研究[J]．太原理工大学学报，2000，（3）.

（责任编辑：文森）

范文七：淤泥质粉质粘土层降排水施工

总第120期2006年第4期

西部探矿工程

WEST-CHINAEXPLORATIONENGINEERING

seriesNo.120Apr.2006

文章编号:1004)5716(2006)04)0050)03中图分类号:TU463 文献标识码:B

淤泥质粉质粘土层降排水施工

耿培刚,尹建璋

(江苏盛华工程监理咨询有限公司,江苏徐州221000)

摘要:介绍南京地铁南北线一期工程西延线TA25标淤泥质粉质粘土层地层降排水施工方案的选定及实施。重点阐述真空管井的结构型式、施工程序及机具设备。关键词:淤泥质粉质粘土;降排水;真空管井

概况

南京地铁南北线一期工程西延线TA25标,从元通站至奥体中心站,线路长度1508.9m。采用明挖法施工,平均开挖深度

11m。基坑两侧以钻孔灌注桩与深层搅拌咬合桩围护。工期为2002年11月到2003年11月。为保证施工顺利进行,要求在整个施工期间:及时疏干基坑开挖范围内土层中的地下水,确保在基坑开挖时地下水位控制在开挖面以下2.00~3.00m;通过降水提高土体的水平抗力,减少围护结构的侧压力,控制基坑水平位移量。1.2 地质条件

工程场地地貌属长江漫滩,地面高程在5.69~6.42m之间;地下水水位接近地表,年变幅小于1.0m。根据钻探资料,50m以上岩性为:

①-1杂填土:厚1m左右;①-2b4淤泥质填土:夹淤泥及少量砖块,为沟、塘填积物,局部分布;②-2b4淤泥质粉质粘土:灰色、流塑,局部夹薄层粉土、粉砂,场地均有分布,厚度在32.3~35.7m,顶板埋深1.3~2.6m,底板埋深在32~38m;②-6d1-2粉细砂。底板未揭穿。2 降水方案的选定

从地质条件资料分析,开挖范围内的土层为饱水、呈软流塑的淤泥质粉质粘土。降水的难点是饱水、呈软流塑的淤泥质粉质粘土层中的毛细管水在重力作用下,很难自由排出。

将常见降水方法(管井、轻型井点、电渗和喷射井点等)的经济合理性、降水方式对基坑开挖和后续工程的影响程度进行对比后发现:采用上述四种方法降水,不能满足正常施工的要求。能否用一种既能降排毛细水,又经济合理、对后续工程的影响程度小的方法呢?经分析研究,管井具有一次性降深大、系统简单、对后续工程的影响程度小的优点;轻型井点、电渗和喷射井点具有能有效降排毛细水的优点;将两者有机的结合在一起,可以从根本上解决本工程的基坑降水问题。为此,决定采用真空+管井的方式进行降排水。3

真空管井的构造

真空管井的构造见图1。图1中:井管采用高强UPVC管,管的内径为ù300mm;滤管采用UPVC管加工而成,外包两层60~,,;管接至滤水管的底端,直径与滤水管相同,长度为2.00m,底部封死;滤料从井底向上至滤水管顶端以上1.00m范围内用2~5mm的绿豆砂围填。4 有关计算

4.1 模型的建立

根据地质条件,把地层概化为均质、各向同性、有隔水边界的潜水含水层。基坑开挖范围[email protected],呈长条形。平均开挖深度11m,地下水位接近地表,因此,地下水降深13.5m。基坑四周为深层搅拌桩+钻孔钢筋混凝土桩止水墙封闭,不考虑侧向补给。4.2 计算涌水量

根据《建筑与市政基坑降水规范》的有关规定,按长条形非完整潜水井降水公式进行计算,降水计算示意图如图2所示。 (1)管井群出水量计算:

Q=KL(H2-h2)/R=0.0252(m3/s)式中:k)))渗透系数,[email protected]/s;

L)))基坑长度,取1000m;H)))取57.2m;

S)))基坑降水深度,取13.5m;

s)))管井中降水深度,将管井布置在离基坑壁围护结构1.5m,[email protected]/10=14.00m;

h)))含水层底板至管井动水位距离,取45.0m;R)))群井的影响半径,R=2s(2)单井出水量:q=

Pk(2Hs-s)2PkTs

dd=0.00024m3/sln+ln++w2d2d

HK=78.24m。

图1 降水井构造示意图

1.1 工程简介

式中:k)))渗透系数;

r0)))管井半径,取0.3m;N)))非完整井阻力系数,f(

)=4.8

2006年第4期

耿培刚,尹建璋:淤泥质粉质粘土层降排水施工

4.3 群井布置

(1)降水井平面布置:对于井点,布置在离基坑中心0.5m处,纵向间距为8m,布置126个,单井的降水面积约为100~150m2。

真空管井布置平面图如图5所示。

图2 群井降水计算示意图

T4Tl[2ln-f()]-1.38=4.87lr02T

图5 区间管井布置平面图(单位:m)

其余参数取值同前。(3)管井数量确定:n=1.2Q/q=126(个)(4)井点纵向间距确定:纵向间距L=1000/126=8m(5)群井浸润线计算:

群井中心高出含水层底板水头值=57.2-S=43.7m;井点管内高出含水层底板水头值h0=57.2-s=43.2m;群井内浸润线如图3

所示。

(2)井深设计:

m>H1+h+i#[email protected]+1.0+2+2=20.0(m)式中:H1)))基坑深度;

h)))井点外露高度;i)))降水区内水力坡度;L)))井点管距离;

Z)))降水期间地下水位的变化幅度;Y)))过滤器工作部分长度;

T)))沉砂管长度。

根据本工程基坑的开挖深度和降水井的构造要求的计算,设计井点管井深度为20m。5 施工工艺

(1)真空管井施工流程:放线定位→挖井口、安护筒→钻机就位→钻孔→回填井底砂垫层→井点管制作→吊放井点管→井管与孔壁间填砂砾滤料→井管顶部与孔壁间填粘土密封→洗井→井管内设置水泵→安装真空泵并与井管连通→开动真空泵与水泵试抽水→正常抽水→测量观测井中地下水位变化→使用结束拔除井管→封堵井孔。

(2)成孔施工采用WP-100型潜挖式干钻机。

(3)井管沉放前采用真空泵(压力为0.08MPa,排气量为10m3/min)与潜水泵联合清孔。

(4)井管安放垂直居中;管顶部比自然地面高500mm左右。(5)井管下入后,及时在井管与土壁间填充砂砾滤料。

(6)井管周围填砂滤料之后,安设水泵之前,采用压缩空气洗井法洗井。

(7)真空泵、潜水泵在安装前对泵本身和控制系统作一次全面细致的检查。6降水运行

抽水使用ZKB-2型真空泵(功率7.5kW)与SK-6水环式真空泵(功率11kW)和100QJ2型潜水泵(功率1.5kW)。1台真空泵(功率7.5kW)连接2~3口管井,1口管井配置1~2台潜水泵。1台SK-6水环式真空泵连接3~5口管井,1口管井配置

图3 井点群井浸润线(单位:m)

群井外浸润线计算:y=

lg+h

r0K

式中:y)))高出含水层底板水头值。

群井外浸润线如图4所示。

图4 井点群井外浸润线(单位:m)

总第120期2006年第4期

西部探矿工程

WEST-CHINAEXPLORATIONENGINEERING

seriesNo.120Apr.2006

文章编号:1004)5716(2006)04)0052)03中图分类号:TV554113 文献标识码:B

P锚式压力分散型锚索在复杂及富含地下水地层的应用

张辉1,韦勇生2

(1.xxx煤田地质勘察研究院,贵州安顺561000;2.柳州福瑞斯预应力工程有限公司,广西柳州545000)摘

要:通过介绍江苏淮安三线船闸土层锚索的应用情况,着重说明在该松软复杂及高地下水位地层应用P锚式压力

分散型锚索,较好的解决了土体承载力低及水下锚索的防腐问题。

关键词:船闸;土层锚索;P锚式压力分散型锚索;承载力;防腐

在岩土锚固工程领域,碰到松软复杂及富含地下水地层,选择什么型式的锚索?又如何解决松软复杂地层承载力低和水下永久防腐问题?通过介绍江苏淮安三线船闸扩建工程应用的新型锚索)))P锚式压力分散型锚索,论证该类型锚索可能是较佳选择。1

工程概述

淮安三线船闸为交通部/十五0期间重点水运建设项目,地处xxxxxx楚州区,位于京杭运河与苏北灌溉总渠交汇口下

用P锚式压力分散型锚索。闸室标准段土层锚索结构见图1

。

游,为二级通航建筑物,投资近[email protected]元,于2000年末开工,2003年中竣工。

该船闸分上游驳岸段、闸室段和下游导航墙及驳岸段。闸室段长260m,宽23m,高5m。由于闸室中心线距相邻一线船闸中心线仅66m,无法采用大开挖的常规施工,因而闸室几乎全部采用了永久钢板桩加墙后土层锚索的新颖结构形式。闸室段分闸室标准段、与下闸首衔接段、与上闸首相邻段共三段。与上闸首相邻段为地连墙,长12.64m,布设三层锚索,锚索间距2.1m;与下闸首衔接段为钢板桩段,长16.32m,布设三层锚索,间距2.52m;闸室标准段长231.04m,全为钢板桩,布设两层锚索,间距2.52m。闸首为钢筋混凝土整体结构。闸室墙身为卢森堡进口的Z型钢板桩(AZ-26型),共计824片,412组。

该船闸由xxx交通厅航道局投资兴建,xxx交通规划院设计,中港四航局总承包施工。

由于工程地质条件复杂,土体离散性较大,在锚索形式上选

图1 土层锚索结构图

2工程水文地质条件2.1 工程地质

淮安三线船闸所处位置地质条件较为复杂,土质软弱,且土层分布极不均匀,土体变异较大。有素填土、可塑)软塑状灰色或黄色亚粘土混粉砂、黄色粘土、可塑状粉砂层等。地表以下锚索所在范围内土层分布特性分述如下:

第一层为素填土,主要为建淮安一线船闸挖河时填积,以灰黄色粘土为主,局部为亚粘土混粉砂,可塑)硬塑状态,土质松散,分布不均匀,层厚约为2~5m,层底面标高均为7.6~8.2m。

1~2台潜水泵。

另外施工现场备有数量多于降水井数的3~5台潜水泵以备用。7 效果与体会7.1 效果

(1)从正式抽水后14d内,观测井中水位平均下降0.61m/d;21d后,观测井中水位降至开挖面以下1.5m。随后试开挖成功,基坑开挖全面展开。

(2)在历时180多天的施工期间,虽有数次暴雨影响,对观测井水位有小幅的变化,但均未高出坑底。

(3)基坑内土壤干燥,经过试验证明淤泥质粘土含水量由设计的39.4%降低20%左右。由于在无水状态下施工,机械、人工效率大大提高,不仅保证了工期,而且节约了投资,其综合效益十分明显。

7.2 体会

(1)工程实践表明,在软流塑粘性土地层中大降深降水,真空管井是最优选择。今后类似工程可参考借鉴。

(2)严格控制成井工艺质量。坚持实施单井验收条件,是保证降水成功的关键。

(3)在保证整个系统的气密性的情况下,1台7.5kW的ZKB-2型真空泵可以连接3口管井。1台11kW的SK-6水环式真空泵可以连接5口管井。

参考文献:

[1] 龚晓南.深基坑工程设计施工手册(第1版)[M].中国建筑工业出

版社.

[2] 建筑施工手册(第2版)[M].中国建筑工业出版社.

范文八：粉质粘土灰岩描述

粉质粘土、灰岩描述

①粉质粘土(Q4al)：黄褐；硬塑；以粘粒及

粉粒为主，含少量高岭土，稍有光泽，层理特征不明显，无摇震反应，干强度高，韧性中等。该层分布整个场区，层厚5.0~6.5m，层底标高：80.35~86.44m。标准贯入试验锤击数实测值为16～24击，岩土工程分级为Ⅱ级。

碎，呈碎块状~短柱状，节长一般为5-20cm，最长约30cm，RQD值一般为35-80%，顶部与覆盖层接触面附近岩芯破碎，溶蚀现象严重，RQD值小于35%。该层在整个场区均有分布，层厚2.50~9.90m，层底标高57.17~66.74m。属硬岩~极硬岩，岩土工程分级为Ⅷ级。③2硅质灰岩（C3）：中等风化，灰黑色，饱和，细晶～微晶结构，中厚层状构造，以碳酸盐矿物及硅质矿物为主，含较多方解石脉及石英脉，大部宽约0.5～10mm，与钻机轴向夹角0-10°及30-40°为主，岩芯较破碎~较完整，呈短柱状~短长柱状，节长一般为10～20cm，最长达40cm，岩芯锤击声较脆，RQD值一般以50～95%为主，局部受溶蚀影响，岩芯破碎，呈碎块状，RQD值小于50%。该层在场区内均有分布，未揭穿，最大揭露厚度47.90m。单轴饱和抗压强度为54.53～83.42MPa，属硬岩~极硬岩，岩土工程分级为Ⅷ级。

①红粘土（Q4el）

②石灰岩(P1m)

深灰色，属二叠系茅口组石灰岩，矿物成份主要为石灰石，中厚层状

构造，岩石节理裂隙较发育，裂隙面间充填少量红粘土，岩芯呈短柱状及少量碎块状，节长一般为8-30cm为主，采取率约为80～85%，RQD约为75，岩石为较硬岩，

岩体较完整，基本质量等级为Ⅲ级。该层全

场地分布，揭露厚度3.10～11.00米，平均6.94米；埋深1.20～11.40米，平均4.68米。

（二）场地岩土层

①耕植土（Qpd）

②素填土（Qml）

铁红色，稍湿～湿，多呈可塑状态，局部呈软塑状态，结构松散。主要成份为粘土，含少量灰岩碎块、碎砖等，粒径一般为50～250mm，

少量≥300㎜，硬质物含量5％左右，回填时间小于10年，欠固结。该层主要位于耕植土层之下，呈零星状分布，仅见于1、2、2-1、3-1、8、8-1、8-2、8-3、8-4、16、16-2、40、40-1、40-2、40-7、40-8、48、57、64、64-3、65-1、65-2、66号孔一带，层厚0.70～

3.60米，层面埋深0.00～0.60米，冲击钻进快，属高压缩性土。③粉质粘土（Qal+pl）

③-1硬塑状粉质粘土

稍湿，主要呈硬塑状态，局部呈坚硬状态。见于16、16-2、17、24、27、35-3、40-3、42、43、50、51、58号钻孔段，层厚0.7～

3.60m，顶面埋深0.4～1.7m。

该层作标准贯入试验8段次，修正锤击数为7～13击/30cm。平均击数为10.6击/30cm（详见附表4）。取原状土样4件，土工实验结果压缩系数（a1-2）为0.21～0.26MPa-1，压缩模量（Es）为

6.39～8.10MPa，属中压缩性土。

其主要物理力学指标统计见表1。

③-2可塑状粉质粘土

稍湿～湿，呈可塑状态，分布于30、31、34、46、47、48、56、

61、62、号钻孔地段，层厚0.9～1.9m，顶面埋深0.5～1.8m。该层作标准贯入试验5段次，修正锤击数5～7击/30cm,平均击数6击/30cm（详见附表4）。取原状土样3件，土工实验结果压缩系数（a1-2）为0.27～0.32MPa-1，压缩模量（Es）为5.7～6.12MPa，属中等压缩性土。其主要物理力学指标统计见表1

④次生红粘土（Qal+pl）

④-1硬塑状次生红粘土

稍湿，土体

多呈硬塑状态，局部呈坚硬。除1、8-2、8-3、

27、40、40-1、40-2、40-4、40-5、40-6、40-856、62、64-2号孔缺失外，其余各孔均有分布，顶面埋深0.2～3.6m，层厚0.5～

5.6m。

该层作标准贯入试验36段次，修正锤击数7～12击/30cm,平均击数9.7击/30cm（详见附表4、5）。取原状土样34件，土工实验结果压缩系数（a1-2）为0.12～0.32MPa-1，压缩模量（Es）5.81～

17.70MPa，属中等压缩性土。其主要物理力学指标统计见表1。④-2可塑状次生红粘土

该层作标准贯入10段次，修正锤击数5.7～7击/30cm，平均击数为6.3击/30cm（详见附表5）。该层取原状土样7件，土工实验结果压缩系数（a1-2）为0.22～0.39MPa-1，压缩模量（Es）为5.18～

9.71MPa，属中压缩性土。其主要物理力学指标统计见表2。④-3软塑状次生红粘土

主要分布于8、8-1、8-2、40-5、40-6、63、64、64-1、65、65-166号钻孔地段的溶槽（沟）内，饱和，呈软塑状态，8、8-1、8-2、64号孔底部近基岩面呈流塑状态。顶面埋深4.0～6.5m，层厚0.7～

2.7m。

该层作标准贯入6段次，修正锤击数0.9～3击/30cm，平均击数为

2.5击/30cm（详见附表5）。该层取原状土样2件，土工实验结果压缩系数（a1-2）为0.48～0.58MPa-1，压缩模量（Es）为3.5～

4.43MPa，属高压缩性土。其主要物理力学指标统计见表2。⑤灰岩（D3r）

浅灰～灰色，细晶质结构，中～厚层状构造，岩石坚硬，性脆；受构造影响，裂隙发育，多呈闭合状，局部见溶蚀面，裂面见铁、钙质膜。

本次勘探中8-1、8-2、8-3、40-1、40-2、40-3、64-1、64-2、64-3、65-1号孔控制到基岩面，其余勘探钻孔钻入灰岩，揭露厚度2.0～4.5m,灰岩顶面埋深3.0～8.2m。

根据岩石完整程度将岩石分为二个亚层：

⑤-1破碎灰岩

⑤-2完整灰岩：

顶面埋深3.0～8.0m。

范文九：粉质粘土灰岩描述

粉质粘土、灰岩描述

①红粘土（Q4el）

②石灰岩(P1m)

岩体较完整，基本质量等级为Ⅲ级。该层全场地分布，揭露厚度3.10～11.00米，平均6.94米；埋深1.20～11.40米，平均4.68米。

（二）场地岩土层

①耕植土（Qpd）

②素填土（Qml）

③-1硬塑状粉质粘土

稍湿，主要呈硬塑状态，局部呈坚硬状态。见于16、16-2、17、24、27、35-3、40-3、42、43、50、51、58号钻孔段，层厚0.7～3.60m，顶面埋深0.4～1.7m。该层作标准贯入试验8段次，修正锤击数为7～13击/30cm。平均击数为10.6击/30cm（详见附表4）。取原状土样4件，土工实验结果压缩系数（a1-2）为0.21～0.26MPa-1，压缩模量（Es）为6.39～8.10MPa，属中压缩性土。

其主要物理力学指标统计见表1。

③-2可塑状粉质粘土

稍湿～湿，呈可塑状态，分布于30、31、34、46、47、48、56、61、62、号钻孔地段，层厚0.9～1.9m，顶面埋深0.5～1.8m。

④次生红粘土（Qal+pl）

④-1硬塑状次生红粘土

稍湿，土体

④-2可塑状次生红粘土

④-3软塑状次生红粘土

⑤灰岩（D3r）

根据岩石完整程度将岩石分为二个亚层：

⑤-1破碎灰岩

顶面埋深3.0～8.0m。

范文十：饱和水粉质粘土基坑排水新方法

建筑工程

饱和水粉质粘土基坑排水新方法

□周绪平　　　(xxx第三建筑工程公司　330008)□杨　峰　　　(xxx城市规划勘察设计研究院　510060)□王德强　　　(xxx番禺市番发房地产公司　)

滨河流域江心洲堆积地区在自然地表下7M内存在一层较厚的粉质粘土层,)(41164×35104m),地,其南面比裙楼缩进718m,底板350mm,最大桩径217m,屋面采用普通现浇

,床特有。排水方法。一、兴建的建筑物系集办公、旅馆、商场、餐饮、会议于一体的多功能综合大楼。共有地下室一层,地上裙楼三层,主楼十九层,屋面设有二层电梯井房及水箱、冷却塔,占地面积4656平方米,总建筑面积21866164平方米,室内外高差1105m,地面以上高75105m,地面下埋深414m～619m。

钢筋混凝土梁、板体系。

该工程位于xxx洪城路北面,东临南昌大桥,南面正对洪城大市场,东面邻近有桃花龙河,地质土层为赣江、抚河两河流的江心洲堆积。该场地开挖深度范围内表层土质为耕作土,下面依次为填土,冲填土。紧接基坑底下面40—50cm及土层317至9100m深范围有一层淤泥质土及砂层,与基

坑开挖降水有关的土质如下:

1、杂填土:灰黑色、结构松、填料以细颗

结构为全现浇钢筋混凝土框架剪力墙体系,柱网尺寸616—916×718—916m(主2、自升式爬架

粒为主,含生活垃圾,局部为灰黄色耕土,由水浸扰,强度很低。层厚013～218米。在楼板上放置简单的起吊工具或以人力拉伸向上,爬架仅作为操作人员装卸外模板浇捣混凝土的工作脚手架。

自升式爬架构造较为简单,为单片结构,用钢管(即一般围檩钢管)焊接成一外框,再连以支撑。在结构到顶后,爬架即中依附于墙上,逐层下降,作为外墙装饰使用,不必另行搭设脚手架。

收稿日期:一九九八年十一月八日

自升式爬架由内式爬架与外套架组装而成,爬架也支承于外墙洞孔螺栓中,随着结构逐层建造,爬架可依靠其内外架预先留置的葫芦起吊而自行提升,提升一段固定一段在外墙螺检中,逐层向上完成结构全过程,自升式爬架不提升外模板,外模板一般系小钢模以U型卡相接后,外加几通围檩,如若扣去门宿洞孔,则重量更轻,其提升借

?42?

JiangXiJianCai　2/1999

2、冲填:灰黄色,软塑状,结构较松,含水量较高,天然孔隙比较大,局部夹有细砂透镜体,由赣江、抚河新近冲填形成。层厚110～318米。

3、淤泥质土:灰黑色,软流状,结构很

边,为防止槽坑四周地表面的水(包括降雨和施工用水)顺槽帮流入基槽内,必须在槽杭上口做好防灌处理,以免地面水流入槽内,冲刷槽帮。

3、沿1轴线的下水道渗透水将对边坡

松,含少量腐植质,为江心洲低洼处淤积形成。此层为场地下不良地质现象。层厚210～712米。

4、细砂:灰～灰黄色,饱和稍密状,上部

稳定有直接危害。因此,下水道在基础施工阶段需改造,方法为在A集水井排出三1998年5月开

含少量泥质,此层在ZK6、ZK7、ZK8孔中缺失。层厚0100～117米。

5、粗砾砂:灰黄色,,,为时一月完成;正在进行,江南地区雨季提前二旬到达,出现百年内持续时间最长、降水量最大的连续特大暴雨,使工程被迫停工,至1998年8月15日才得以复工。复工后施工

状分布,质,35%。层厚010～116米地下水情况:在自然地表下115米处见上层滞水,水量较大,由大气降水,高地汇水补给。在自然地表710米处见地下潜水,水量很大,由赣江、抚河侧向渗透补给。且水位随季节变化而涨落。二、基坑施工组织设计

1、土方开挖:

中的最大难题是如何降排基坑渗、涌水,使地下水降至所有坑、槽底面以下。

2、基坑集水情况如下:

(1)基坑水源补给充分、速率快,就其补

给性质可分为表层滞水、表层渗水和地下管涌,施工中多次用3～4个农用潜水泵将水抽至基坑-516m标高以下,水泵一停,12小时内给水即将整个基坑集水深达113m。

(2)基坑底土质原地质报告为松散冲填

基坑北、东、南三面分三层挖土,挖土方量约5000立方米。挖土层面标高以原自然地面为相对标高±0100,第一层挖至-418m～-513m,用反铲挖掘机开挖,配以人工修边;第二层土用人工清坑底,挖至-511m～-516m标高处;第三层为电梯井中筒部分,

土或淤泥质土,呈黑色、软流状,为江心洲低洼处淤积和河床冲填而成。但施工中发现,该土层为含泥量极高的极细砂层,基特点是不透水性,两坑相距土厚500mm,115m高水压差不渗透。但一抽水,该极细砂层即随水流流动,成流砂,且边坡塌方。

(3)中筒为电梯井部分,侧梁为350×3000,梁底相对原地面标高-7100m,开挖范

挖至-711m处。

2、深基坑排水

(1)基坑内采取明排水方案。在基坑开

挖过程中,每当本层土挖完后,在基坑四周设排水沟和集水井(共三个)。集水井内设置水泵,将汇集在井内的雨水、土层含水和施工用水用泵排出槽外。

(2)在挖土过程中,注意及时清槽、修

江西建材　2/1999

围为6m×9m,在中筒开挖时周边出现3个管涌点,其管涌点给水速率大,是导致(1)小点中描述状况的主要原因。其给水来源为龙河水压(龙河水面标高为-415m),其给水路径为

?43?

江西建材

地质报告中的第4、5层砂层。本工程基坑降水的关键在于降低龙河给水的水位。

3、基坑排水的实施方案

以顺利进行;采用此方法构筑的排水系统费用为1万元,比方案三节省17万元,工期缩短为方案三的1/4。其具体做法如下:

●集水坑:①为了防止集水坑边坡塌方,用钢管(间距100mm)垂直打入护壁,后填编织砂袋。坑底采用级配良好的卵石垫底,厚300mm。

②将54,7

6m,最-15m。特制的抽、堵泵而设,制作方法,用20×20mm方钢按100×100方格焊接而成,外罩窗用钢丝网,最外面用3层密质安全网罩面,有效的阻止了流砂,使水泵得以正常工作。

●排水管沟:在-711m处设置排水管沟,当时有盲沟和管沟埋设两种方案;如采用常用的盲沟,由于基坑土质为极细砂,盲沟外必须加布土工布,成本很高,采用钢管沟成本更高;最后,我们采用了毛竹排水,大小头套接的管接“土方法”,彻底解决了全基坑的排、降水问题。四、经验总结

1、采用大开挖的深基坑,在施工中应根

为了降低基坑水位,使工程得以顺利进行,又使工程造价降至最低。我们在施工中先后进行了多种方案比较和实施,最终于1998年9月20日,将水位降至中筒底面下300mm,即标高-713m处。

方案一:采用施工组织设计中的明排水方案,在基坑四周设排水明沟,明沟随土层开挖深度在土层面下600mm处,7m设115m-,,大部分梁槽及中筒仍无法施工。

方案二:采用轻型井点降水系统降水,由于南昌地区无此降水设备,另行购置费用较高,且不适合南昌地区土质情况,使用一次后即被闲置,且购置安装时间至少40天,从经济和工期上均不适宜。

方案三:采用深井泵降水。在施工中,我们在距中筒10m处打深井泵一口,深15m,井口8m×8m范围内水位降低至标高-610m处,费用3万元;从经济角度来看,

据施工季节、气候和场地土质情况确定排水方案,充分地进行方案的可行性和经济性比较后实施。

2、对于含粘土较高的河床冲积极细砂

整个基坑需深井泵6个,设置费用18万元,降水成本过高;且加上基坑土的不透水性,出现水位无法降低至要求水位以下的孤岛,最后被迫中途放弃。

方案四:采用深集水坑明排水加全场地暗沟方案。即在中筒对角点处,设115m见方的深集水坑二个。集水坑深为816m,从中筒梁顶面(-319m标高)至-1213m标高止。各桩位间采用打通竹节的毛竹,将各桩位连通,排水坡向深集水坑。采用此方法有效地解决了整个基坑的降水问题,使工程得?44?

层,应查清基坑水的来源和种类,将积水导向地下水源头,集中力量降低水源头水位,达到全场地降水目的。

3、本工程采用的抽水铁笼和毛竹管沟

系统是很好地抽、导水方法,经济实用、方便、易行,宜于推广使用。

收稿日期:一九九九年二月二十八日

JiangXiJianCai　2/1999

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