基于狀態(tài)指標及壓縮模量紅黏土承載力評價公式的建立

【摘要】本文基于狀態(tài)指標含水比、液塑比及壓縮模量，建立了紅黏土狀態(tài)指標及壓縮模量與承載力的評價公式。

【關(guān)鍵詞】紅黏土；含水比；液塑比；壓縮模量；承載力

1、引言

紅黏土分為原生紅黏土和次生紅黏土。顏色為棕紅或褐黃色，覆蓋于碳酸鹽巖系之上。其液限大于或等于50%的高塑性黏土，為原生紅黏土；原生紅黏土經(jīng)搬運、沉積后，仍保留其基本特征，其液限大于45%的黏土，為次生紅黏土。紅黏土狀態(tài)的量化指標為液性指數(shù)及含水比。液性指數(shù)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與塑限之比。紅黏土狀態(tài)的劃分可采用一般黏性土的液性指數(shù)劃分法，也可采用紅黏土特有的含水比劃分法。根據(jù)紅黏土的含水比、液塑比及壓縮模量與承載力的關(guān)系表，建立紅黏土承載力的計算公式，利用公式評價紅黏土承載力，具有非常實用的價值。

2、承載力評價公式

2.1承載力評價表

紅黏土承載力評價，可根據(jù)含水比與液塑比進行評價，也可根據(jù)紅黏土的壓縮模量進行評價。紅黏土含水比、液塑比與承載力關(guān)系表，根據(jù)文獻[1]表5-2-7插值建立，見表1。

2.2相關(guān)分析

（1）相關(guān)分析曲線。根據(jù)表1在直角坐標系中，按不同液塑比Ir做紅黏土的含水比αw與承載力fak關(guān)系曲線散點圖，次生紅黏土含水比αw與承載力fak關(guān)系曲線散點圖，并選擇線型進行相關(guān)分析。不同液塑比Ir的含水比αw與承載力fak相關(guān)分析曲線詳見圖1。根據(jù)表2在直角坐標系中，做壓縮模量Es與承載力fak關(guān)系曲線散點圖，并做相關(guān)分析，相關(guān)分析曲線詳見圖2。

（2）承載力計算公式。根據(jù)上述相關(guān)分析曲線，對應(yīng)關(guān)系曲線均高度相關(guān)，含水比αw、液塑比Ir與承載力fak關(guān)系曲線類型均為乘冪型，壓縮模量Es與承載力fak關(guān)系曲線類型為對數(shù)型。將上述相關(guān)公式進行匯總，詳見表3。

3、結(jié)語

紅黏土承載力可根據(jù)土的狀態(tài)指標含水比αw、液塑比Ir進行評價，也可根據(jù)土的壓縮模量Es進行評價。紅黏土承載力直接根據(jù)表3中計算公式計算，方便快捷，精度極高。在不方便現(xiàn)場載荷試驗的工程中，建議采用含水比αw、液塑比Ir及Es計算公式分別進行紅黏土承載力評價，最后根據(jù)兩種方法綜合確定紅黏土的承載力fak，使紅黏土承載力fak的評價依據(jù)更加充分，結(jié)果更加可靠。

參考文獻

[1]《工程地質(zhì)手冊》編寫委員會.第三版《工程地質(zhì)手冊》.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1992年.

[2]《工程地質(zhì)手冊》編寫委員會.第四版《工程地質(zhì)手冊》.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007年.