新近沉积粘性土的压缩模量与标准贯入试验锤击数的关系

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  摘要:本文简略论述了新近沉积土的一般特征,通过分析研究大量的试验数据,确定出了新近沉积粘性土的压缩模量Es与标准贯入试验锤击数N的关系。
  关键词:新近沉积粘性土;标准贯入试验锤击数;压缩模量。
  中图分类号:P642.16+2
  1 前言
  标准贯入试验锤击数是确定粘性土的压缩模量的有效方法之一。在《工程地质手册》(第四版)中已制定了标准贯入试验锤击数N与粘性土压缩模量Es的关系表。大量试验和工程实践证明,该表适用于老粘性土和一般粘性土,对于新近沉积粘性土则明显的不适用,而新近沉积粘性土在各地区广泛分布。研究确定出标准贯入试验锤击数N与新近沉积粘性土的压缩模量Es的关系,对新近沉积粘性土的理论研究和工程实践具有重要意义。
  2 新近沉积粘性土的一般特征
  新近沉积粘性土是第四纪全新世(Q4)文化期以来新堆积的粘性土,一般为欠固结的,且强度较低。
  2.1 野外特征
  新近沉积粘性土分布于河漫滩、山前冲、洪积扇的表层,古河道,已填塞的湖、塘、沟、谷和河道泛滥地区。
  颜色较深而暗,呈褐,暗黄或灰色,含有机质较多时带灰黑色。结构性差,用手扰动原状土时极易变软,塑性较低的土还有振动水析现象。在完整的剖面中无粒状结核体,但可能含有圆形及亚圆形钙质结核体(如礓结石)或贝壳等,在城镇及附近一般含有少量碎砖、瓦片、陶瓷、铜币或朽木等人类活动的遗物。
  2.2 物理力学性质
  (1)天然孔隙比大 新近沉积粘性土沉积年代很晚,一般欠固结的,结构性差,质量密度较小,约在1.50~1.85g/cm3之间;孔隙比大,天然孔隙比e一般在0.70~1.20之间。
  (2)高压缩性 新近沉积粘性土一般欠固结,孔隙比较大,具有高压缩性的特点,压缩系数a1-2一般在0.50~1.10MPa-1之间,压缩模量Es一般在2.0~7.5MPa之间。
  (3)抗剪强度低 新近沉积粘性土固结程度低,结构性差,抗剪强度低,当含水量较高,呈可塑~软塑状态时,强度更低。其抗剪强度由粘聚力C和内摩擦角Φ决定,该土层的粘聚力C一般在10.0~20.0KPa之间,内摩擦角Φ一般在7.0~15.0°之间。
  3 新近沉積粘性土的压缩模量Es与标准贯入试验锤击数N值的对应关系
  新近沉积粘性土一般欠固结,结构性差,土质疏松,其间标准贯入试验锤击数N值(经触探杆长修正值)较低,一般在1.0~7.0击之间,新近沉积粘性土孔隙比大,具有高压缩性的特点,其压缩模量Es一般在2.0~7.5MPa之间。当新近沉积粘性中的标准贯入试验锤击数越高,其压缩模量值明显地也越大,反之亦然。经分析研究大量的试验数据(收集汇总了18个地区的200份《岩土工程勘察报告》资料,选取新近沉积粘性土中标准贯入试验点与人工探井取样点相符合的500组数据,确定出二者的对应关系见下图。
  4、结论
  (1)新近沉积粘性土是第四纪全新世(Q4)文化期以来新堆积的粘性土,一般为欠固结的其孔隙比大,压缩性高,抗剪强度低。
  (2)新近沉积粘性土的标准贯入试验锤击数越高,其压缩模量值也越大,二者有一定的对应关系。在新近沉积粘性土层中,根据其标准贯入试验锤击数,用N—Es关系曲线图可确定出该土层的压缩模量Es值。
  参考文献
  (1) 常士骠,马苏民.工程地质手册(第四版).北京:中国建筑工业出版社,2007
  作者简介
  任延鹏(1977-),男,工程师,从事岩土工程勘察工作。
  申世(1971-),男工程师,从事岩土工程勘察工作。
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