靜力觸探錐頭阻力與軟土強度相關(guān)性分析.pdf

1、靜力觸探試驗(CPT)具有快速、準確及重復性高等優(yōu)點，經(jīng)常用于現(xiàn)場勘測地層信息。在軟土地區(qū)，應(yīng)用靜力觸探試驗推定土體不排水抗剪強度是可能的。國內(nèi)外眾多研究學者和相關(guān)科研單位進行了這方面的探索，并在大量試驗基礎(chǔ)上建立了不同地區(qū)軟土不排水抗剪強度的經(jīng)驗公式。這些經(jīng)驗公式普適性不強，并且不知道公式的準確程度。為了深入理解CPT貫入機理，并建立更加準確的錐頭阻力和軟土強度之間的關(guān)系，本文圍繞靜力觸探貫入阻力與土體強度相關(guān)關(guān)系展開研究。主要內(nèi)容包

2、括：
　　⑴對靜力觸探的基本設(shè)備、基本原理和機理進行了介紹，并詳細綜述了靜力觸探錐頭阻力的理論研究、室內(nèi)模擬試驗研究和數(shù)值模擬分析。然而各理論解均對土壤行為做各種假設(shè)，不同的假設(shè)所估算的結(jié)果有較大差別，利用經(jīng)驗法配合統(tǒng)計分析的角度推算軟土不排水抗剪強度是更為實際的方法。
　?、茖崪y資料進行統(tǒng)計分析。根據(jù)上海地區(qū)和武漢地區(qū)部分靜力觸探數(shù)據(jù)和室內(nèi)實驗數(shù)據(jù)（上海地區(qū)19個工程和武漢地區(qū)33個工程，共632組數(shù)據(jù)），回歸分析其比貫

3、入阻力Ps與抗剪強度Su的經(jīng)驗關(guān)系式。統(tǒng)計分析按照粘土和粉質(zhì)粘土兩種土類分別進行。經(jīng)過統(tǒng)計分析得到兩地區(qū)粘土土體中錐尖承載力系數(shù)Nc的概率特征，包括均值，方差和分布概型。數(shù)據(jù)分析表明，武漢地區(qū)錐尖承載力系數(shù)Nc要高于上海地區(qū)。在此基礎(chǔ)上，本文總結(jié)了該地區(qū)淺地基的抗剪強度指標Su確定方法。
　　⑶使用ABAQUS建立有限元模型，模擬分析靜力觸探的貫入過程。通過土體參數(shù)敏感性分析，考察土體參數(shù)對錐尖阻力qc和錐尖承載力系數(shù)Nc的影響，

4、并與經(jīng)驗公式對比分析。計算結(jié)果表明:錐尖阻力和錐尖承載力系數(shù)均隨著內(nèi)摩擦角、彈性模量和粘聚力的增加而不同程度的增加，該結(jié)論合理解釋了武漢地區(qū)錐尖承載力系數(shù)Nc高于上海地區(qū)的原因。對錐頭阻力qc與抗剪強度Su進行線性回歸分析得到兩者相關(guān)關(guān)系表達式。
　　⑷通過武漢市實際工程案例分析，將實測回歸分析與有限元計算結(jié)果進行對比分析，結(jié)果表明:采用回歸分析方法確定的經(jīng)驗函數(shù)表達式估算不排水強度的方法結(jié)果比較穩(wěn)定，與強度公式推求結(jié)果吻合度較高