劉漢蒙 孫廣利

(吉林建筑大學(xué)測繪與勘查工程學(xué)院，長春 130118)

新開河自南向北流經(jīng)長春市西部，切割了長春臺地．城市建設(shè)已擴展至新開河?xùn)|岸，工程場地為第四系全新統(tǒng)沖積地層．根據(jù)室內(nèi)土工試驗指標(biāo)孔隙比和液性指數(shù)按經(jīng)驗方法確定的地基承載力偏大，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗錘擊數(shù)按經(jīng)驗方法確定的地基承載力也偏大．因此，工程建設(shè)中應(yīng)予以重視，有必要對新開河粘性土地基承載力開展研究．本文采用載荷試驗原位測試和室內(nèi)土工試驗方法確定新開河粘性土的地基承載力，總結(jié)出可靠的承載力數(shù)據(jù)和適宜的確定方法，為今后巖土工程勘察工作能夠準(zhǔn)確、便捷地確定新開河流域粘性土的地基承載力提供參考．

1 地質(zhì)背景

長春市第四系地層情況:下更新統(tǒng)白土山組冰水砂礫石(fglQ1);中更新統(tǒng)荒山組沖洪積層(al-plQ2);全新統(tǒng)沖積層(alQ4)［1-2］．全新統(tǒng)沖積層主要分布于伊通河、新開河河谷兩岸．新開河流域粘性土描述如下:暗黃褐色、褐色，灰褐色，含鐵錳質(zhì)氧化物，不含有機質(zhì)，切面較粗糙，韌性一般，干強度中等，結(jié)構(gòu)疏松，含水量高，孔隙比大，以軟塑狀態(tài)為主，局部為可塑偏軟或流塑狀態(tài)，高壓縮性土．

2 地基承載力測試

采用淺層平板載荷試驗原位測試方法確定新開河粘性土的地基承載力特征值，同時在試驗點現(xiàn)場取原狀土試樣進(jìn)行室內(nèi)土工試驗，獲取土的物理力學(xué)指標(biāo)，研究地基承載力與土的物理力學(xué)指標(biāo)的相關(guān)性，探討根據(jù)室內(nèi)土工試驗指標(biāo)確定地基承載力的方法．

2．1 淺層平板載荷試驗

采用淺層平板載荷試驗方法確定長春新開河粘性土地基承載力時，按照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007)附錄C的規(guī)定進(jìn)行．現(xiàn)場淺層平板載荷試驗符合以下條件:①試驗點無邊載，為基坑大開挖的條件;②承壓板為剛性板，面積為0．5m2;③試驗點采用明溝排水，地層濕度接近天然濕度;④滿足施加荷載能達(dá)到極限荷載的條件［3］．

2．2 室內(nèi)土工試驗

在試驗點現(xiàn)場取原狀土試樣進(jìn)行室內(nèi)土工試驗，獲取土的物理力學(xué)指標(biāo)．室內(nèi)土工試驗按《土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50123)的規(guī)定進(jìn)行［4］．

2．3 試驗工作及成果

本文結(jié)合汽車廠新廠區(qū)建設(shè)等實際工程，跟蹤收集了9個試驗點的淺層平板載荷試驗數(shù)據(jù)．將每個試驗點的載荷試驗原位測試成果和室內(nèi)土工試驗成果分別列于表1和表2．

表1 載荷試驗原位測試成果數(shù)據(jù)

表2 室內(nèi)土工試驗成果數(shù)據(jù)

3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，新開河粘性土地基承載力大小確與孔隙比和液性指數(shù)有關(guān)．孔隙比小，且處于可塑狀態(tài)時，地基承載力值大;而當(dāng)孔隙比大，且土處于軟塑狀態(tài)時，地基承載力值?。畬⑿麻_河粘性土視為一般粘性土，按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GBJ7-89)地基承載力表確定該土軟塑狀態(tài)時的地基承載力為130kPa～160kPa，可塑狀態(tài)時的地基承載力為190kPa～210kPa［5］，明顯高于載荷試驗的結(jié)果，說明此方法不可?。?/p>

本文統(tǒng)計分析了新開河粘性土的地基承載力特征值與孔隙比、液性指數(shù)、壓縮模量的對應(yīng)關(guān)系，分別見圖1～圖3．

圖1 承載力特征值與孔隙比關(guān)系曲線

圖2 承載力特征值與液性指數(shù)關(guān)系

上述地基承載力特征值與土的物理性質(zhì)指標(biāo)的關(guān)系曲線表明:新開河粘性土的地基承載力特征值與土的孔隙比和液性指數(shù)的相關(guān)性很差，而與壓縮模量線性相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)為0．882 2．

依據(jù)上述關(guān)系得出根據(jù)壓縮模量計算新開河粘性土地基承載力特征值的經(jīng)驗公式如下:

式中，fak為地基承載力特征值，kPa;Es為壓縮模量，MPa(常規(guī)固結(jié)試驗100kPa～200kPa壓力段的壓縮模量)．

4 結(jié)論

(1)新開河流域粘性土孔隙比大、壓縮性較大，稠度變化范圍大，該土地基承載力不高．按經(jīng)驗方法，即根據(jù)孔隙比和液性指數(shù)查表或根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗錘擊數(shù)按經(jīng)驗確定地基承載力得出的地基承載力值偏大，不可取;

(2)載荷試驗是確定新開河粘性土地基承載力的可靠方法，缺乏當(dāng)?shù)亟?jīng)驗的情況下應(yīng)由載荷試驗確定地基承載力;

(3)根據(jù)室內(nèi)土工試驗得出的壓縮模量確定新開河積粘性土地基承載力是一種簡便可靠的方法．

［1］吉林省地質(zhì)礦產(chǎn)局．吉林省區(qū)域地質(zhì)志［M］．北京:地質(zhì)出版社，1988:280-280．

［2］吉林省地質(zhì)礦產(chǎn)局．第二水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊［R］．長春市工程地質(zhì)調(diào)查報告，1990．

［3］中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)．建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB50007)［S］．北京:中國建筑工業(yè)出版社，2012．

［4］中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)．土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)(GB/T50123)［S］．北京:中國建筑工業(yè)出版社，2009．

［5］中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)．建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GBJ7-89)［S］．北京:中國建筑工業(yè)出版社，1989．