(佛山市公路橋梁工程監(jiān)測站有限公司 廣東 佛山 528000)
本文依托某高速公路項(xiàng)目,分別在久干強(qiáng)日照之后和大雨后對軟基處理工程進(jìn)行復(fù)試驗(yàn),試驗(yàn)分為兩階段,第一階段為測定檢測點(diǎn)表層土的含水率,第二階段為進(jìn)行復(fù)合地基荷載試驗(yàn),下面分別對兩階段的試驗(yàn)進(jìn)行介紹。
本試驗(yàn)主要參照《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》[4],采用烘干法測定土的含水率,儀器設(shè)備有烘箱、天平、干燥器、稱量盒等。
試驗(yàn)時,每個檢測點(diǎn)附近選取三個點(diǎn)取樣,取樣深度為距離地表25cm,取試樣30g入稱量盒內(nèi),然后將盒子密封好?;氐绞覂?nèi),準(zhǔn)確稱量土樣和稱量盒的總質(zhì)量,將總質(zhì)量減去稱量盒的質(zhì)量就得到土樣的質(zhì)量。啟封稱量盒,將試樣和稱量盒共同放入烘箱內(nèi),在恒定的溫度下烘干24h以上。將烘干后的試樣和盒取出,放人干燥器內(nèi)冷卻1h,冷卻后蓋好盒蓋,稱質(zhì)量,準(zhǔn)確至0.01g。
按下式計(jì)算含水率:
式中:w—含水率(%),計(jì)算至0.1;
m—濕土質(zhì)量(g);
ms—干土質(zhì)量(g)。
每個測點(diǎn)的三個土樣分別獨(dú)立計(jì)算含水率,最大值和最小值與中間值的差值在15%以內(nèi)時取三者平均值作為該點(diǎn)的含水率,否則重新取樣進(jìn)行測量。含水率試驗(yàn)結(jié)果如下表1。
表1 含水率試驗(yàn)結(jié)果
本次試驗(yàn)加載方法為壓重平臺反力法,壓重平臺由混凝土支墩、混凝土配重和鋼梁組成。試驗(yàn)前將大于1.2倍最大試驗(yàn)荷載的混凝土配重一次性加載到搭建好的平臺上,試驗(yàn)時用油壓千斤頂向上頂壓重提供反力,試驗(yàn)時分級加載。
要求試驗(yàn)荷載:本次試驗(yàn)最大荷載為300kN,每級加載為要求最大試驗(yàn)荷載的1/10,30kN,第一按2倍分級荷載加載,為60kN。卸載荷載每級60kN。
樁的沉降觀測:在承壓板四角對稱位置安裝4個位移傳感器,位移傳感器分辨力為0.01mm。
壓力測讀:采用靜載測試儀量程為70MPa壓力傳感器測讀壓力值,壓力傳感器的測量誤差不大于1%。復(fù)合地基荷載試驗(yàn)結(jié)果如下表2
表2 靜載試驗(yàn)結(jié)果
2試驗(yàn)結(jié)果分析
編號為GHY的四個測點(diǎn)為在干旱時候進(jìn)行的試驗(yàn),編號為LHY的四個測點(diǎn)為雨后不久測量,從含水率試驗(yàn)結(jié)果可以看出,雨后表層土的含水率升高較多,雨后四個測點(diǎn)含水率平均值高出干天四個測點(diǎn)平均值64%以上。下面根據(jù)含水率的不同對兩次的靜載試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析。
表層土含水率高的情況下,總沉降量比含水量低的情況要高出許多,整體上來看,沉降量要高出一倍以上。本次試驗(yàn)所有測點(diǎn)的總沉降量均符合規(guī)范要求的標(biāo)準(zhǔn),所有測點(diǎn)都合格,但是同樣都是在合格范圍內(nèi),沉降量相差較大。
表層土含水率對股和地基荷載試驗(yàn)的特征沉降量影響大,含水率高的測點(diǎn)特征沉降量要高出一倍以上,而特征沉降量是計(jì)算復(fù)合地基變形模量的重要參數(shù),從而表層土含水率對復(fù)合地基變形模量也有很大的影響。
回彈率反映的是壓縮過程中土體的彈性變形所占總變形量的比例,從上圖可以看出,土體的含水率對回彈率的影響不大,含水率的高低試驗(yàn)結(jié)果回彈力都差不多太多,兩組數(shù)據(jù)均沒有占優(yōu),說明土體在壓縮過程中彈性變形占總變形的比例隨含水率的變化并不明顯。
綜上所述,含水率的變化對總沉降量和特征沉降量的影響較大,分析其原因?yàn)?,表層土含水率較低時,相當(dāng)于在地基上覆蓋了一層硬殼,這樣一來勢必提高了低級的承載力,表現(xiàn)在試驗(yàn)結(jié)果里就是沉降量較小。在實(shí)際檢測工作中,由于規(guī)范并未對這一點(diǎn)做出要求,所以普遍沒有對土體含水率的高低進(jìn)行區(qū)分,檢測結(jié)果統(tǒng)一按照規(guī)范要求進(jìn)行評價,這有可能會因?yàn)橥馏w含水率過低而使本不合格的復(fù)合地基檢測結(jié)果變得合格,這在以后的檢測工作中需加以注意。
1.地表土層的含水率較高時,復(fù)合地基荷載試驗(yàn)的總沉降量和特征沉降量較含水率低的時候大,并且差別較為顯著。
2.地表土層的含水率對復(fù)合地基荷載試驗(yàn)的回彈率影響不明顯,含水率變化時回彈率不隨之變化。
3.本試驗(yàn)樣本數(shù)較少,樣本間隔少,并不能定量的反應(yīng)含水率和復(fù)合地基荷載試驗(yàn)結(jié)果參數(shù)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系,這在今后需要進(jìn)一步研究。