粉土地层工程特性研究及承载力评价方法论文_董玉坤,陈豫川,王敉鹏

粉土地层工程特性研究及承载力评价方法论文_董玉坤,陈豫川,王敉鹏

中国建筑第八工程局有限公司 河南郑州 450000

摘要:在对工程施工的时候,对地基进行施工时,经常会遇到土质松软、缝隙大、水分过多等比较柔弱的地基,这样的建筑地基就属于粉土地基。软土地基在施工的时候和别的地基相比来说,粉土地基一定要有更加专业的施工技术。要是粉土地基的施工质量无法提升,那后期建筑可能就会出现变形等情况,这也就导致整个建筑没有了安全性。

关键词:粉土;承载力;分析

1工程特性及影响强度的因素

1.1物理力学特性及分类

粉土是指粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%,且塑性指数Ip小于或等于10的土。粉土通过上述的两个界限将其与砂土与黏性土区分开来。显然,粉土既不同于砂土的完全散粒结构,也不同于黏性土的团聚结构。

粉土的工程特性的主要影响因素为密实度,一般来说,密实度越大,粉土的工程特性越好,承载力越高。而密实度目前主要与粉土的孔隙比密切联系。此外,粉土的强度还与粉土的含水量有关系。

1.2影响粉土工程特性的其他重要因素

一般情况下,自然界的土主要由固体颗粒、液态水和气体三相构成。粉土的成分组成对粉土的工程特性影响甚大。通常粉土具有孔隙小、透水性弱、结构性差、毛细作用发育等特点。接近于粉砂的粉土,其土粒间毛细压力微弱,土粒与土中水的相互作用不明显,表现出砂土的特性。接近于黏性土的粉土,粉粒间往往被黏粒充填,细小颗粒表面形成黏性水膜,土粒与土中水相互作用明显,这时粉土就具有一定的黏滞性、结构性和较小的黏聚力。如果土中含水量低、呈稍湿-湿,孔隙比小,则土的工程性质较好、力学强度高。对于黏粒含量很高,塑性指数接近于10的粉土,其工程特性和粉质黏土有些相像。

1.3粉土黏粒含量与强度关系的一般规律

结合工程,本文选取了分别在不同湿度状态下,基本物理性质(如孔隙比e)较为一致的样本,并进行比较和分析。

通过数据对比,探讨在不同湿度、不同黏粒含量的条件下,地基土强度的变化规律,强度计算分别选取GB50007-2001《建筑地基基础设计规范》(简称《地基规范》)中的公式计算承载力特征值的方法,以及太沙基极限承载力公式法计算的极限承载力方法。承载力与黏粒含量的关系曲线.

通过对比分析可以得出如下结论:

1)在密实性基本一致的条件下,随着含水量的提高,承载力总体呈下降趋势。

2)非饱和情况下,黏粒含量较高的粉土,其强度更高,且黏粒含量的变化致使力学强度变化可能达到约23%,波动很大。而当在饱和条件下时,这种黏性含量对承载力的增强作用不明显,承载力的波动范围一般低于10%,有时甚至会减弱。当粉土处于非饱和时,尤其是在稍湿条件下,黏粒对粉粒的作用明显,粉粒间往往被黏粒充填,细小颗粒表面形成黏性水膜,土粒与土中水相互作用明显,这时粉土就具有一定的黏滞性、结构性和较小的黏聚力;当粉土处于饱和时,重力水和毛细水成为主要含水成分,由于水的软化作用,虽然黏聚力会随着黏粒含量的增大而增大,但是水在颗粒间的润滑作用逐渐增强,使得土的内摩阻力急剧减小,致使最终土的强度增强作用不明显,甚至减弱。

2提升粉土地基施工工程的质量意义

建筑工程可以有效地促进社会经济的发展,在进行房屋建设的时候,粉土地基的整体质量才可以确保房屋建筑施工的时候具有安全稳定性,而且建筑在使用的时候也会比较安全。对于建筑施工而言,尤其是在一些土质、地形复杂的地方,在进行粉土地基施工的时候一定要注重对施工的质量。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆社会的发展是离不开房屋建筑工程的,而且粉土地基的安全稳定性才是确保建筑工程质量的关键,提升房屋建筑的整体施工质量,避免出现低质量的房屋建筑。因此,提升建筑的整体质量,才可以让人们满意,住得放心。

在对粉土地基施工的时候,提升整体质量才可以促进社会经济的发展。城市化发展也是离不开房屋建设的,建筑工程给社会提供了很大的贡献。所以,一定要提升粉土路基施工工程的质量,这样才可以使社会经济稳定的发展。房屋建设工程可以有效地促进城市化的建设,促进全面建成小康社会也有很大的意义。提高粉土地基的安全稳定性,才可以让建筑变得更加稳定安全,避免建筑出现变形的情况,使整个建筑的质量得到提升。现阶段,因为许多人们都比较重视工程施工的效率,所以他们为了可以尽快的完成工程,就会减少工作任务,这样也就导致建筑的质量会下降。最终就会导致建筑出现变形的情况,不过这些问题都是可以经过提升粉土地基质量而解决的。

3地基承载力修正系数及应用

3.1比贯入阻力Ps值与地基承载力修正系数

在三种湿度状态下,选取几种基本物理参数(密度和含水量)差异不大、黏粒含量存在显著差异的粉土样本。利用单桥静力触探Ps值和经验公式f0=36Ps+44.6,计算承载力一般值f0,以及用载荷试验、原位测试、土工成果等综合判断得出的地基承载力特征值fak,取fak与f0的比值为承载力修正系数

综上所述,在不同湿度下,粉土的承载力修正系数K展现出一定的规律性。主要结论如下:

1)承载力系数对于饱和和非饱和的粉土,其大小有明细差异。一般非饱和粉土的承载力系数K要低于饱和土。在稍湿情况下,K值一般为0.70~0.80;在湿的条件下,K值一般为0.75~0.85;在很湿条件下,K值变化范围相对不大,一般为0.85~0.90。

2)承载力系数与黏粒含量的关系:一般对于非饱和土,承载力系数K随着黏粒含量的增加而增加,显现出一定的线性关系;而对于饱和土,承载力系数一般与黏粒含量关系不大。

3)基于某一黏粒含量的粉土,一般来说含水量越低,其承载力修正系数K越小。因此,在具体的工程实践中经常可以看到,有些含水量较低的粉土比贯入阻力Ps值较大,但由于K值较低,致使强度反而较低。

4)根据上述规律,系统分析和总结出承载力系数修正的方法,并结合了许多其他地区具体的工程来验证规律的符合性,最终得出承载力修正系数K在不同湿度和黏粒含量条件下的取值,

结语

1)关于粉土,其研究和评价的方法至今是一个难题,粉土既不同于砂土的完全散粒结构,也不同于黏性土的团聚结构。有些工程人员将粉土当成砂土或黏性土来研究,然后推导其工程特性,走了很多弯路,研究结果也不准确,有些工程人员将粉土同时当成黏性土和砂土来分析,取其各种特性的中值来评价粉土,结果也不甚理想。

2)承载力系数对于饱和和非饱和的粉土,其大小有明细差异。一般非饱和粉土的承载力系数K要低于饱和土。在稍湿情况下,K值一般为0.70~0.80;在湿的条件下,K值一般为0.75~0.85;在很湿条件下,K值变化范围相对不大,一般为0.85~0.90。一般对于非饱和土,承载力系数K随着黏粒含量的增加而增加,显现出一定的线性关系;而对于饱和土,承载力系数一般与黏粒含量关系不大。

由于影响粉土承载力的因素很多,譬如粉粒的矿物成分及化学成分等,有些具有湿陷性的粉土的规律也不尽如上文所言。因此对于某些特殊的粉土,尚待有兴趣的学者或工程人员继续研究和论证。

参考文献

[1]骆亚生,谢定义.复杂应力条件下土的结构性本构关系.四川大学学报[J].2005,37(5):14-18.

[2]杨鸿钧.用孔隙比修正评价粉土的容许承载力和密实度.港工技术[J].2003(3):54-55.

论文作者:董玉坤,陈豫川,王敉鹏

论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期

论文发表时间:2020/3/11

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