湖濱地區(qū)粉質(zhì)粘土相關(guān)性及承載力探究

劉三縣

（岳陽市規(guī)劃勘測設(shè)計院湖南岳陽414000）

湖濱地區(qū)粉質(zhì)粘土相關(guān)性及承載力探究

劉三縣

（岳陽市規(guī)劃勘測設(shè)計院湖南岳陽414000）

結(jié)合對湖濱地區(qū)粉質(zhì)粘土的勘察，對粘土淺層的物理特性以及承載力進行了研究得到了一系列的結(jié)果，表明粉質(zhì)粘土的承載力和其他的實驗值如標準貫入值呈線性關(guān)系，其經(jīng)驗公式具有較高的實際應(yīng)用價值。本文詳細介紹了粉質(zhì)粘土的各種相關(guān)性以及對其承載力進行了系統(tǒng)性的探究，期望可以為湖濱地區(qū)地基設(shè)計以及提高建筑物的性能提供良好的參數(shù)依據(jù)。

湖濱地區(qū)；粉質(zhì)粘土；承載力

1　引言

隨著國家經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，高樓大廈以及象征性的建筑正在如雨后春筍般的涌現(xiàn)出來，而地質(zhì)的考察成為了一個主要的指標。為了就是能夠盡可能的掌握場地地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造以及物理性質(zhì)和地下水的情況來判斷水和土對建筑材料的腐蝕性，并以此為依據(jù)進行判斷此處建筑地基的穩(wěn)定性能能否復(fù)合國家標準，是否會對建筑物的安全性能有所威脅?，F(xiàn)當下對湖濱地區(qū)的考察成為了一個新的潮流，粉質(zhì)粘土經(jīng)過長時間的河流湖泊的沖刷所沉積形成。在湖濱區(qū)由于活動時間頻繁以及部分區(qū)域地層缺失過多，地質(zhì)的構(gòu)造很難確定出具體的成分。而這些區(qū)域的粉質(zhì)粘土一般情況下為沖洪積粉質(zhì)粘土以及中更新統(tǒng)殘坡積粉質(zhì)粘土。根據(jù)不同地質(zhì)的考察會出現(xiàn)的粉質(zhì)粘土的類型也隨之出現(xiàn)，各種參數(shù)指標的研究也在各大城市逐漸展開，并取得了很好的成果，對粉質(zhì)粘土的物理、力學(xué)指標進行分析考察，又助于對地基的分析，為以后房屋、橋梁以及其他建筑的勘察和設(shè)計提供有利的幫助。

2　粉質(zhì)粘土的分析

2.1粉質(zhì)粘土的概況

在不同的地帶粘土地帶有著不同的分類標準，湖濱地區(qū)軟土地層由上而下可以分為五層，其中第一層為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層，第二層為硬塑粉質(zhì)粘土層，第三層為可塑狀的粉質(zhì)粘土夾薄層粉砂-粉砂層，第四層為可塑狀的粉質(zhì)粘土與粉砂互層，最下部的是中密粉細砂層。像在黃沙灣一帶的湖濱區(qū)侵蝕型堆積階地又分為四級掩埋型階地和三級上迭階地。這樣的分類都是按照材料的組成而定性分析形成的。

粉質(zhì)粘土層也成之為沖洪積層，一般呈現(xiàn)為棕褐色或者褐黃色，粉粒以及粘粒是其主要的成分。其中風(fēng)化板巖巖屑的主要去向也是形成粉質(zhì)粘土層，粉質(zhì)粘土層是可以被人類的活動所影響的。第一種的粉質(zhì)粘土可以在上進行耕作，種植等等，可以經(jīng)過一系列的方式方法來進行飽和、擾動可以塑造，一般厚度保證在0.5～3m之間，在湖濱地區(qū)的沖溝中常常出現(xiàn)這種軟塑狀粘土層，具體項目施工中一般進行清除或地基處理。第二種的粉質(zhì)粘土也稱之為殘坡積，紫紅、黃色、黃褐色以及棕褐色是其主要的象征色，是含有板巖碎塊的粉粒粘粒成分，一般條件下呈現(xiàn)的是硬塑的一種狀態(tài)，分布在丘頂上、邊坡上以及坡腳地帶。植被的生長層也就是這一層。在丘頂、且坡地帶的厚度隨著位置的變化而發(fā)生變化，變化區(qū)間是0.5～2.0m，而在坡腳的厚度比丘頂?shù)纳晕⒑褚恍?.0～3.0m。第三種的粉質(zhì)粘土黃褐色、紅褐色，呈現(xiàn)硬塑性的特點，其中粘土上含有少量的鐵錳質(zhì)的結(jié)核，中切面比較光滑，具有較好的壓縮性能，沒有強烈的振搖性，對光澤的反應(yīng)很差，在強度和韌性方面不是很好，但對于工程建設(shè)來說是很好的選擇，其主要分布在特定的某些場區(qū)，為破碎巖體。第四種的粉質(zhì)粘土主要顏色是黃灰以及黃綠色，主要成分是石英等變晶結(jié)構(gòu)，構(gòu)造呈現(xiàn)出板狀的特征，在裂隙上有褐色的鐵錳氧化膜，但是有的卻被特定的物質(zhì)填充，地質(zhì)性能保證的很完整。最后層為堅硬場地土能有效的抵抗土層剪切波速，有著很好的彈性模量等等。在這些的土層中，淤泥中淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層，因為其埋藏淺以及厚度大和力學(xué)性能差，所以其對工程建設(shè)的影響最大，在公路建設(shè)以及其他的工程建設(shè)中上處理好這個黏土層的性能，能使工程的建設(shè)變得更加高效。

2.2粉質(zhì)粘土的相關(guān)性分析

統(tǒng)計分析粉質(zhì)粘土的參數(shù)一般選用的是平均值、標準差以及變異系數(shù)來進行統(tǒng)計分析然后在按照特定的公式進行實際的計算，在湖濱粉質(zhì)粘土的研究中，將土的物理參數(shù)設(shè)計成常量，變量為土的力學(xué)參數(shù)并將變異系數(shù)考慮在內(nèi)，盡可能的滿足工程精度的需要。在研究區(qū)域的粘土力學(xué)參數(shù)之間的相關(guān)性進行考察，這樣不僅能夠使地基基礎(chǔ)可靠，而且能夠使地基極限承載能力的提高，不僅能夠簡化計算的過程，更能滿足工程精度的需要，從而可以縮短工期，減少人力物力。

粘土的物理性質(zhì)指標具有一定的相關(guān)性，土的含水量以及和孔隙比的反映了粘性土的性能指數(shù)，湖濱粘土的相關(guān)系數(shù)不小于0.5，這有利于建筑得的施工，能保證施工的安全；粘土的力學(xué)性質(zhì)指標比物理性質(zhì)指標的影響度小很多，它反映的是一些不確定性因素，導(dǎo)致的粘土性質(zhì)的復(fù)雜度以及使變異系數(shù)增大，粘性系數(shù)小，這都會對地基的建設(shè)造成一定的影響。

3　粉質(zhì)粘土承載力的研究

粘土作為地基就是可以承載一定負荷的某一深度范圍內(nèi)的土層，作為地基的承載力必須滿足建筑物的安全以及正常使用，既不能使地基變形也不能使建筑物整體滑坡，因此必須保證建筑物的穩(wěn)定。承載力也就是地基單位面積上所能承受的最大壓力，地基的土層以及基礎(chǔ)寬度都和承載力有一系列的原因。在基礎(chǔ)設(shè)計時，要對基礎(chǔ)寬度以及深度進行適時的修正，這樣才能保證地基的穩(wěn)定性，保證建筑物的安全可靠。因此地基土工程特性起著舉足輕重的作用，利用理論或者經(jīng)驗方法來計算承載力是設(shè)計中經(jīng)常使用的方法。

3.1粉質(zhì)粘土的標準貫入試驗承載力公式

標準貫入試驗是應(yīng)用比較廣泛的方法來測定粘土、砂土以及粉土指標的一種方法，這種方法就是利用一定的錘擊動能，將一定規(guī)格的對開管式貫入器打入鉆孔孔底的土層中，根據(jù)打入土層中的貫入阻力，評定土層的變化和土的物理力學(xué)性質(zhì)，如：評定湖濱粘土的密實度和相對密度，評定粘土的抗剪強度以及變形和壓縮模量，確定承載力，判斷地震液化問題上有著很好的權(quán)威性。承載力與標準貫入實驗的修正值成近似的線性關(guān)系。標準貫入試樣的主要成就就是測定N與粘土地基深度的關(guān)系線，進行對工程地質(zhì)柱狀坡面圖的描述和標貫。

其中：N就是標準貫入的修正指數(shù)的代表字母。

3.2粉質(zhì)粘土的土工試驗承載力經(jīng)驗公式

孔隙比和液性指數(shù)是粉質(zhì)粘土土工實驗參數(shù)法經(jīng)常采用的重要參數(shù)，承載力隨著孔隙比和液性指數(shù)的增加呈現(xiàn)下降的趨勢，通過最小二乘法的計算，用線性擬合的方法得出了一些經(jīng)驗公式。

在這兩種方法中，標準貫入方法的相對誤差范圍比較小，穩(wěn)定性比較高，而土工試驗方法由于取樣和運送中土體會受到很大的擾動，一次計算的誤差范圍比較大，因此在選擇地基建筑的方法上一般采用標準貫入方法，這樣才可以與實際承載力具有較高的符合性。保證建筑物的安全性，防止湖濱地下水的影響。

4　在建筑上加強湖濱地區(qū)粉質(zhì)粘土上承載力的措施

在湖濱地區(qū)的粉質(zhì)粘土上，特別是在飽和的淤泥條件下的粉質(zhì)粘土上進行施工建設(shè)是具有相當大的難度的，湖濱地區(qū)的淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土屬于軟弱粘土，其中含水率較高、空隙大、土的不排水抗剪度低，更重要的是滲透性比較弱，壓縮性能比較低，土的成分比較復(fù)雜，在動力的作用下土體結(jié)構(gòu)容易破壞，會驟然降低強度，施工過程中也許會造成坍塌或者夾樁的現(xiàn)象，所以必須采取特定的手段來加強淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土的承載力，采取特定的措施來進行對建筑物的加固，提高粘土性能，防止不必要的災(zāi)害產(chǎn)生。

4.1加固土體

在建筑上采用一定的攪拌樁來加固土體，能將攪拌樁與道路連接形成網(wǎng)狀形態(tài)，以分割成的一個個土體為單位來減少對土體的破壞，這樣可以有效地保護樁位；進行對施工通道的加固，配置一定數(shù)量的鋼板通道，基坑采用水泥攪拌樁進行裝配。在建設(shè)初期進行不斷的土地夯實或者添加一些石料等添加劑來加強粘土的穩(wěn)定性能。

4.2加強降水措施

在粘土的土地上添加有效的將水處理設(shè)施，主要是針對淺層地表水的降水設(shè)施，比如設(shè)置集水井，將集水井的深度按照粘土的設(shè)計標準每隔500m布置一個集水井，按照建筑體積布置15～ 20不等的集水井，集水井采用混凝土管進行裝配，特殊時期采用抽水泵進行積水的外排。防止降水的沖刷破壞地基的穩(wěn)定性能，也減少由于降水的存積來使地基中其他金屬物質(zhì)的腐敗，破壞粘土的物理性質(zhì)，防止類似于泥石流現(xiàn)象的產(chǎn)生，對生態(tài)環(huán)境造成一定的威脅。

5　結(jié)語

通過對湖濱地區(qū)粉質(zhì)粘土的相關(guān)分析以及承載力的研究可以發(fā)現(xiàn)，粘土的物理性質(zhì)指標之間會有很好的關(guān)聯(lián)效果，確定好物理指標可以更好的考慮其他的相關(guān)性，檢驗試驗結(jié)果的正確與否，同時可以了解湖濱地區(qū)的各項指標以及是否對建筑造成影響，通過承載力的研究來進行對粉質(zhì)粘土的改良以至于在提高固化強度和保證建筑施工順利進行以及保障建筑物的安全穩(wěn)定提供有效的幫助，對以后的施工建設(shè)和土地改良提供了很好的技術(shù)支持，保障國家財產(chǎn)不受損失。

[1]蔣建平，李曉昭，高廣運.南京地鐵地基黏土物理力學(xué)參數(shù)相關(guān)性試驗研究[J].中國鐵道科學(xué)，2007，28（2）：17～24.

[2]寧寶寬，陳四利，楊軍.區(qū)域性粘土物理力學(xué)指標的相關(guān)性分[J].土工基礎(chǔ)，2005，19（1）：51～53.

[3]《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2002）[S].

[4]高大釗，姜安龍，張少欽.確定地基承載力方法若干問題的討論[J].工程勘察，2004（3）：3～8.

P624

A

1673-0038（2015）16-0169-02

2015-1-10

劉三縣（1987-），男，助理工程師，本科，主要從事巖土工程勘察工作。