浅议互层状软土勘察中主要指标的分析评价.doc

浅议互层状软土勘察中主要指标的分析评价摘要数据统计工作是岩土工程勘察资料整理过程中的一项 基本工作，在对岩土进行合理分层之后，统计过程中需根据不 同参数的试验条件，结合岩土体结构构造特征，对异常数据进 行合理的舍弃，不能为了使统计结果变得均匀而人为的对试验 参数进行过度剔除根据某船坞工程场地互层状软土的主要试 验指标的分析统计结果，指出互层状软土的特殊构造使其各向 异性特征明显，由此导致其剪切试验指标统计结果的离散性较 大，而其它指标较为均匀，数据统计时应以剪切试验指标作为 剔除异常数据的主要依据主题词：软土；物理性质；力学性质0引言软土是指天然孔隙比大于或等于1.0,且天然含水量大于 液限的细粒土［2］天然孔隙比1.0-1.5的软土为淤泥质土，天 然孔隙比大于1.5的软土为淤泥［3］软土作为特殊性土，有其 固有的特征，主要表现为：①含水量高，均处于饱和状态；② 处于流塑〜流动状态；③孔隙比大于1.0；④压缩性高；⑤渗 透性差，固结时间长；⑥强度低；⑦灵敏度高，易扰动且结构 破坏后强度极低；⑧有机质含量一般较高等某船坞工程场地位于长江下游北岸，普遍分布一层互层状 软土，土层的互层状构造使其剪切试验指标与一般软土有较大 差异。

对该类软土物理、力学性质指标如何进行分析选用，将 对工程造价及工程安全产生较大影响，需慎重对待本文根据 土层的互层状构造特点，初步分析试验所得的主要物理、力学 性质指标的离散性及其形成的基本原因1互层状软土基本地质特征互层状软土为该船坞工程场地第3层淤泥质粉质粘土，浅 灰色、灰褐色，流塑-软塑，切面稍有光泽，无摇震反应，干强 度中等，韧性中等，高压缩性，成层性特征明显，主要为淤泥 质粉质粘土、粉土呈韵律沉积，单层厚度以厘米级别为主，厚 度比大于1/3,为互层状构造，局部夹砂团厚度3.20〜 12.90m,平均6.34m；层底标高-11.58〜-2.38m,平均 -6.10m；层底埋深6.70〜15.80m,平均 11.43m2互层状软土抗剪强度指标分析拟建场地土层抗剪指标的室内试验方法采用直剪快剪、固 结快剪和三轴不固结不排水剪等三种试验方法，使用华宁勘察 软件根据土样的物理性质指标初步剔除异常样品后的剪切试验 指标的统计结果详见表1表1互层状软土强度指标统计结果一览表直剪快剪(q)P固结快剪(cg)P三轴不固结不扫E水剪(UU)aC（kPa）"vww*e （度）2C（kPa）^◎（度）2C（kPa）ae (度)"最大值25a20.4*29a29.2323918.8*最小值"323・038Q8. 24a9.3数据个数”33233"11*311^I"平均值"1210.5318Q17.4"12314.0"标准差534. 3Q26・93532.2P变异系数"0.49*0.420. 37P0.40"0.420.16a标准值9・039・2315a13・“10"13.1^由表1可知，各种试验方法所得的C、①值统计值的变异 系数普遍大于0.3,离散性较大，设计时若直接使用上述统计 参数，可能导致计算结果与实际情况相差较大，因此需对参数 进行进一步分析统计。

根据土层构造特点可知，互层状构造及 砂团的存在是各试样试验数据间差异形成的根本原因，反映了 土层客观存在的不均匀性特点，而非试验本身的误差或其它人 为原因所造成的数据分析统计时应选取那些代表土层整体特 点的样品试验数据进行统计，方能得出较为接近实际的统计结 果互层状软土原位状下的土层强度应是淤泥质粉质粘土及粉 土相间排列所组成地质体的综合强度，由淤泥质粉质粘土及粉 土层综合控制，其强度介于单纯的淤泥质粉质粘土与粉土之间, 且更接近于淤泥质粉质粘土强度基于上述分析，根据室内开 土记录，保留具有互层状构造的土样数据，对含砂团或粉土层 厚度较大的土样试验数据予以剔除，然后进行统计，其统计结 果见表2表2互层状软土强度指标调整后的统计结果一览表指标直剪快剪（q）"固结快剪M三轴不固结不扫E水剪（uuRC（kPa）"wwv*◎（度）"C（kPa）aWWw*◎（度）"C（kPa）^wwv*◎（度）"最大值Q15a19.0^2223.8P16.32最小值"4a3.21338. IP4a9.4"数据个数"24*24a6a6316316Q平均值*939・831216.831213.7^标准差"3卩3・9a336・24a1・83变异系数"0. 35a0.40"0.17P0. 35"0. 3%0.13"标准值"7・538.4p14*11.939Q12.93由表2可知，各种试验方法所得的C、①值统计值的变异 系数有所降低，但仍普遍偏大，表明数据的离散性仍然较大， 不过不能因此而人为的继续对试验数据继续进行剔除以降低变 异系数，因为该统计结果正反映了土层不均匀的实际特点，基 本能反映土体在试验条件下的实际抗剪强度。

对比直剪快剪、三轴不固结不排水剪试验指标可以发现， 土层的三轴不固结不排水剪试验内模擦角大于直剪快剪试验内 模擦角，究其原因主要是因为土层的互层状构造导致其不同方 向具有强度异性的结果，直剪快剪试验因限定的剪切面基本平 行于土层层理，样品的剪切面多位于淤泥质粘土层之中，因而 其剪切试验的内摩擦角很小；而三轴不固结不排水剪试验试样 的破坏方向主要为与土层层理大角度相交的方向，其代表的强 度是若干层淤泥质粘土与粉土相间排列共同作用的结果，由此 不难理解上述异常情况存在的合理性3互层状软土变形指标分析互层状软土 100-200kPa压力段变形指标分析统计结果 见表3,根据统计结果可知，100-200kPa压力段压缩系数与 压缩模量匹配性较好，变异系数均小于0.3,反映了土体在 100-200kPa压力段的压缩性特征较为一致，土层分层较为合 理表3压缩试验结果统计表最大值"最小值"样品数壘平均值标准差变异系 数"压缩系数 ai-c (MPa-1)*30.9320. 3339630.61P0.13"0. 22压缩模量Es (MPa-1)*35・8莎2. 329633. 5530.6630.183不同深度处土样的典型压缩模量与竖直压力关系曲线见图 1o由图中可以看出，对某一深度处土样而言，其压缩模量随 应力水平的增加而增大,并且基本呈线性增长。

对不同深度处土 样而言，其压缩模量随应力增加而变化的特点非常接近，各深 度的压缩模量与压力关系曲线基本重合,表明它们具有相似的 变形特性，因此100-200kPa压力段压缩模量统计特征基本可 以代表其它不同压力段压缩模量的统计特征，在进行变形计算 时可根据土层自重应力及土层自重应力与附加应力之和的关系 在综合固结曲线上直接选用压缩模量（图2）4互层状软土其它主要物理性质指标分析互层状软土的基本物理性质指标统计结果如表3所示，各 指标的变异系数均小于0.20,反映土层的物理性质较为均匀， 土层分层较为合理，统计时根据抗剪强度异常对数据进行剔除 即可表3互层状软土物理性质指标统计结果一览表X含水量dW (%八比重”Gs3重度(kNAi5) P孔隙 比" 詁饱和 度* Sr(%)«液限"11(%)+塑限"順!(％)*塑性"指数”液性* 指船IIP匪八值49.0Q2.74"18・21.307・100"38.5^22. 215.831.97^最小值+'31.622. 71P16・21.001^88Q29. 2218・》10. 330.87P数据个929296396Q96Q92929292平均值"38・22. 72P17.7^1.084+95333・8320・213. 221. 33"标准差*3.4*0.01P0. 3"0.087^332. 330・931.4"0. 233变异系0.0930.00Q0.0230.08Q0.03a0.07^0.0530. IIP0.17P5结语(1)互层状软土的抗剪强度指标统计结果的离散性较大， 且UU剪试验指标与均一性软土的UU剪试验指标差异较大。

数据统计时宜根据抗剪强度指标对异常数据进行剔除2)互层状软土的竖向变形指标及主要物性指标的统计 结果较为均匀，反映土层的分层较为合理参考文献⑴常士骡等.工程地质手册[M].北京：中国建筑工业出版 社,1992.⑵GB50021-2001.岩土工程勘察规范[S].北京：中国建筑 工业岀版社,2009.⑶GB50007-2002.建筑地基基础设计规范[S].北京：中国 建筑工业岀版社,2002.⑷JGJ83-91.软土地区工程地质勘察规范[S].北京：中国 建筑工业岀版社,2002.。