基于状态指标及压缩模量红黏土承载力评价公式的建立

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  【摘要】本文基于状态指标含水比、液塑比及压缩模量,建立了红黏土状态指标及压缩模量与承载力的评价公式。
  【关键词】红黏土;含水比;液塑比;压缩模量;承载力
  1、引言
  红黏土分为原生红黏土和次生红黏土。颜色为棕红或褐黄色,覆盖于碳酸盐岩系之上。其液限大于或等于50%的高塑性黏土,为原生红黏土;原生红黏土经搬运、沉积后,仍保留其基本特征,其液限大于45%的黏土,为次生红黏土。红黏土状态的量化指标为液性指数及含水比。液性指数是土抵抗外力的量度,其值愈大,抵抗外力的能力愈小;含水比是土的含水量與液限之比;液塑比就是土的液限与塑限之比。红黏土状态的划分可采用一般黏性土的液性指数划分法,也可采用红黏土特有的含水比划分法。根据红黏土的含水比、液塑比及压缩模量与承载力的关系表,建立红黏土承载力的计算公式,利用公式评价红黏土承载力,具有非常实用的价值。
  2、承载力评价公式
  2.1承载力评价表
  红黏土承载力评价,可根据含水比与液塑比进行评价,也可根据红黏土的压缩模量进行评价。红黏土含水比、液塑比与承载力关系表,根据文献[1]表5-2-7插值建立,见表1。
  2.2相关分析
  (1)相关分析曲线。根据表1在直角坐标系中,按不同液塑比Ir做红黏土的含水比αw与承载力fak关系曲线散点图,次生红黏土含水比αw与承载力fak关系曲线散点图,并选择线型进行相关分析。不同液塑比Ir的含水比αw与承载力fak相关分析曲线详见图1。根据表2在直角坐标系中,做压缩模量Es与承载力fak关系曲线散点图,并做相关分析,相关分析曲线详见图2。
  (2)承载力计算公式。根据上述相关分析曲线,对应关系曲线均高度相关,含水比αw、液塑比Ir与承载力fak关系曲线类型均为乘幂型,压缩模量Es与承载力fak关系曲线类型为对数型。将上述相关公式进行汇总,详见表3。
  3、结语
  红黏土承载力可根据土的状态指标含水比αw、液塑比Ir进行评价,也可根据土的压缩模量Es进行评价。红黏土承载力直接根据表3中计算公式计算,方便快捷,精度极高。在不方便现场载荷试验的工程中,建议采用含水比αw、液塑比Ir及Es计算公式分别进行红黏土承载力评价,最后根据两种方法综合确定红黏土的承载力fak,使红黏土承载力fak的评价依据更加充分,结果更加可靠。
  参考文献
  [1]《工程地质手册》编写委员会.第三版《工程地质手册》.北京:中国建筑工业出版社,1992年.
  [2]《工程地质手册》编写委员会.第四版《工程地质手册》.北京:中国建筑工业出版社,2007年.
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