稍密碎石土地基的力學性能分析與工程實踐.pdf

1、碎石土作為一類常見的土，具有眾多工程特性，其影響也是多方面的。大粒徑、粉質(zhì)粘土填充、稍密狀態(tài)下碎石土在我國渝東北地區(qū)分布廣泛，作為該地域建筑物地基基礎主要的地質(zhì)環(huán)境，稍密碎石土的工程屬性，在工程建設中是不容忽視的，但對該類碎石土的研究較少。
　　碎石土的形成過程，由于地理氣候條件、水文地質(zhì)等條件的不同有其獨特的物理力學特性。一般具有承載力高，壓縮性低的特點，是較好的天然地基。由于對本地區(qū)稍密粉質(zhì)粘土填充碎石的工程性能缺乏研究，即使

2、在一些承載力要求不高的中低層工程建設中，基礎形式也大都采用樁基礎。但是樁基工程造價高，其施工工藝復雜且施工質(zhì)量不易保證。那么通過充分測試和研究該地區(qū)碎石土的力學性質(zhì)，如果碎石土能夠滿足基礎的承載力和地基沉降變形的要求，采用淺基礎不僅能降低工程造價，又能保障施工質(zhì)量。本文通過分析相關碎石土的研究，總結(jié)了碎石土在國內(nèi)外研究成果。經(jīng)過現(xiàn)場的調(diào)研、收集、整理該地區(qū)地質(zhì)勘查資料，充分認識該地區(qū)碎石土，從而配制具有代表性的土樣，進行室內(nèi)大型直剪試驗

3、和室內(nèi)大型壓縮試驗。
　　本文對碎石土地基沉降進行了理論研究，分析了基于布辛尼斯克（Boussinesq J）理論的地基沉降計算公式和適用于碎石土地基沉降計算的希默特曼法。為驗證兩種方法計算碎石土地基沉降的合理性，根據(jù)碎石土地基的載荷試驗沉降結(jié)果和兩種方法理論計算值進行對比分析，結(jié)果表明：在施加荷載小于400kPa時，基于Boussinesq準則的計算值要大于實際沉降值；在施加的荷載值小于160 kPa時，希默特曼法（Schmer

4、tman）計算值比實際沉降值大；在施加的荷載值在160kPa到320kPa時，希默特曼法計算值接近實測值，可以運用希默特曼法計算碎石土地基沉降量；在施加荷載增加并接近承載力極限時，希默特曼法（Schmertman）計算值小于實際沉降值。這些結(jié)果具有重要的工程意義，如在實際碎石土工程中，可以根據(jù)豎向荷載的大小，選擇更合理的方法計算碎石土地基的沉降值。
　　室內(nèi)大型直剪試驗用于研究含水率、含石量及填充物對稍密碎石土抗剪性能的影響，試驗

5、結(jié)果表明：隨著含水率的增大，碎石土粘聚力總體是減小趨勢，但變化趨勢具有顯著的階段性且和粉質(zhì)粘土的含量有關，含水率變化對碎石土內(nèi)摩擦角的影響較小。根據(jù)實驗獲得的稍密碎石土的力學參數(shù)，計算出土體的承載力，并與根據(jù)重慶地區(qū)規(guī)范得到的承載力進行對比，分析規(guī)范中關于該地區(qū)碎石土承載力取值的合理性并給出承載力取值的建議，從而確保承載力取值的合理性。分析得出：根據(jù)規(guī)范，該地區(qū)的地基承載力特征值取值一般是偏安全的。但含水率較高，地基寬度及埋深較小時，規(guī)

6、范中地基承載力特征值偏大，意味著承載力可能被高估。室內(nèi)大型壓縮試驗得出碎石土的壓縮曲線并計算出土體的壓縮指標，試驗結(jié)果表明：隨著含水率的增加碎石土的壓縮性增大；但不同級配的碎石土含水率對其壓縮性能影響的程度有所不同，當土體中粉質(zhì)粘土含量高，相應的大粒徑的含量少，壓縮性能受含水率影響就越明顯；土樣中碎石比例的增加有利于降低土體的壓縮性。
　　最后在渝東北地區(qū)的實際工程中通過對地基承載力的校核，并對地基沉降值的計算，本文認為在渝東北稍