压缩指数、回弹指数与天然含水率的关系初探_回弹再压缩试验

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压缩指数、回弹指数与天然含水率的关系初探

文章内容：压缩指数,回弹指数与天然含水率的关系初探孟令福(中交第一航务工程勘察设计院,天津300222)摘要:通过对深圳盐田港及天津新港等项工程的土工试验资料的统计分析.建立了天然含水率与压缩指数,回弹指数的相关关系.在港口工程地基设计中可根据常规物理试验指标——天然含水率对地基做出快速评价.关键词:工程地基;压缩指数;回弹指数;天然含水率;相关关系

天然含水率()是天然状态下土样的含水率,是一个常规的重要的物理性参数.压缩指数()是高压固结试验中—曲线上直线部分的斜率.压缩指数愈大,表明土的压缩性愈大.对于同一个试样,压缩指数是进行地基压缩变形量计算的一个定量的,不随压力增加而变化的重要指标.回弹指数()是高压固结试验中—曲线回弹圈中两个交点的斜率.它是土体弹性分量的量度.在土体的弹塑性增量分析理论中是一个重要指标.回弹指数愈大,表明土的弹性变形量愈大,是计算超固结土地基沉降量的重要参数,也是对承受重复荷载建筑物应提供的一个重要参数.但高压固结试验由于试验周期长,要求精度高,且试验经费高,往往限制了其在工程中的广泛应用.本文通过对深圳盐田港及天津新港的天然含水率()与压缩指数(),回弹指数()试验资料进行统计分析,建立了一定相关关系,在实践中取得了一定成效.研究资料的选取本文整理的资料为深圳盐田港,天津新港5个工程的土工试验资料,共82件.土样类别包括:淤泥,淤泥质土,粘土,粉质粘土;土样颜色包括:深灰色,灰色,黄色,褐黄色,褐色.土样均为饱和土.资料覆盖面较广,具有一定代表性.2压缩指数()与天然含水率()的关系对资料进行最小二乘法线性回归分析得:一0.01一0.07(22.9((65.8)件数一82,相关系数一0.901,相关关系良好,见图1.收稿日期:2002一一20—26—3回弹指数()与天然含水率()的关系对资料进行最小二乘法线性回归分析得=0.001+0.008(23.9%((61.9%)件数一37,相关系数一0.630,线性关系尚好,见图2.0,0,0,0.图1压缩指数与天然含水率关系0203040506070眦%)图2回弹指数与天然含水率关系4回弹指数()与压缩指数()的关系(下转第28页)为采集记录的回放与存储;第二步为资料的数据处理.水域数据处理和成图解释流程如下:1)数据处理:解编一动平衡记录时间补偿一坏道删除一频谱分析一滤波一速度分析一抽道集一动校正一迭加一噪音处理一多次波消除一深度衰减补偿一长文件制作一绘制彩色映象图;2)计算各地震道坐标,距离:航迹带一道与坐标对应点输入一计算各道坐标,离起点距离;3)确定映象图上的各同相轴,转换成同相轴时间数据文件;4)将时间数据文件转换成深度数据文件,形成图形文件,绘成地质解释剖面图.成果解释工作以地震映象剖面图为基础,图中各反射波的时序分布关系与形态特征是地质现象的客观反映.3工作实例根据以上的技术方法,我们在宁德三都澳海湾重点对测区基岩埋深(决定该工程能否上马的关键因素)进行了大范围的探测.采用的仪器是北京水电物探研究所生产的一1多波地震勘探系统(数字映象剖面仪)和专利技术——机械式全自动大能量船载连续冲击震源,接收方式为12道水上漂浮电缆(道间距为1.0),完成了解释剖面16条,33.8.探测结果表明,该次探测工作布置合理,采集的记录质量较高.在地震映象图上可清晰看见水下地形,可看见泥面下许多断断续续的同相轴,显示第四系覆盖层内存在有许多不同物理力学性质的土层.根据地质资料,这些同相轴是由淤泥,粘土,中粗砂,卵石及基岩等引起的.如在测线3的地震映象图(见图1)上可清晰看见水下地形,在测线距离85～1050有一个明显凸出的礁石.在映象图上可清晰看到,在时间段38～43及41～52各有一段能量较强连续性较好的同相轴,参照附近钻孔资料及速度扫描结果,推断时间段38～42同相轴反映了中粗砂的底界面及卵石的顶界面;时间段41～52同相轴反映了卵石的底界面及中风化花岗岩的顶界面等.本工程主要是查明测区内基岩的分布情况,所以对一些反射信号较弱的同相轴没有进行追踪解释.区内各测线地质解释剖面中所显示的基岩面高程与钻孔资料基本吻合,平均误差小于0.5.迅速而又详尽的资料使设计人员即时重新修改了码头的布置.图1实测地震映象图4结语1)数字映象剖面仪高速采集浅层地震技术方法适用于水域工程勘察,高速,实用,配合钻探,可大大缩短勘察周期,提高工作效率,节省费用.2)要使浅层地震勘探的效果理想,就必须注意其适用条件和干扰因素,合理的布置,并选择合适的技术参数.如数字映象仪高速多道采集浅层地震技术方法一般仅适用于5以上的水域.(上接第26页)对资料进行统计,经最小二乘法线性回归分析得:一0.1226一0.0001(.12&;&;0.623)件数=48,相关系数=0.866,线性关系很好,见图3.图3回弹指数与压缩指数关系5结语1)通过多项工程实例证明压缩指数()与天然含水率()之间,压缩指数()与回弹指数()之间存在很好的线性关系,特别是压缩指数()与回弹指数()之间有着近1倍的关系;回弹指数()与天然含水率()之间线性关系尚可.在港口工程地基设计中,可根据常规物理性指标天然含水率对地基做出快速评价.2)上述三者建立相关关系后,用正常的常规试验即可解决特殊试验中设计所需参数.省时,省力,经济效益明显.3)因研究对象有限,只是就压缩指数,回弹指数与天然含水率关系进行了初探.今后随着资料积累对三者之间关系将进一步进行深入研究.