福州可门港地区软土的原位试验研究

谢敏 尤文贵

摘 要：对福州可门港地区软土进行了静力触探试验和十字板剪切试验，并与室内三轴剪切试验结果对比分析，得到了该地区软土随土层深度的变化规律。试验地区软土的地基承载力较弱，软土的变形模量较小；原状土和重塑土的强度均随着土层深度呈增大的趋势，且原状土强度随土层的加深增加速度更快，但土体的灵敏度变化不大，灵敏度均分布在3～5之间，该地区属高灵敏度软土。与室内三轴剪切试验结果对比可知，在相同深度下，十字板剪切强度比室内不固结不排水剪和固结不排水剪强度大，且随着深度的增加，两者之间的差值也越来越大。

关键词：原位试验；地基承载力；重塑土；灵敏度

中图分类号：TU413 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）34-0052-03

Abstract： The static penetration test and vane shear test of soft soil in Kemen Port area of Fuzhou are carried out， the results are compared with the results of triaxial shear test in laboratory， and the variation law of soft soil with soil depth in this area is obtained. The strength of undisturbed soil and remolded soil increases with the depth of soil layer， and the strength of undisturbed soil increases faster with the depth of soil layer. But the sensitivity of soil changes little， the sensitivity is distributed between 3 and 5， this area belongs to high sensitive soft soil. Compared with the results of indoor triaxial shear test， the shear strength of vane is higher than that of unconsolidated undrained shear and consolidated undrained shear at the same depth， and the difference between the two becomes larger with the increase of depth.

Keywords： in-situ test； bearing capacity of foundation； remolded soil； sensitivity

引言

福州可门港属海积平原区，场地平坦开阔，存在较大厚度的淤泥软土层。国内外很多学者通过广泛而深入得研究软土的工程性质，发现软土的工程特性呈现较强的地域差异性，其工程特性与形成原因、孔隙比、含水量以及地区气候等因素密切相关，与一般的土截然不同。本文通过对福州可门港地区软土进行现场原位试验，并与室内三轴剪切试验结果对比分析，以期获得福州地区滨海原状土和重塑土的强度均随土层深度的变化规律，研究结果可为滨海地区软土的工程实践提供参考。

1 福州可门港软土的现场原位试验

原位试验在保持岩土体的天然结构，天然含水量以及天然应力状态不变的条件下，在岩土层原来的位置测定其工程力学性质指标。为研究可门港软土的工程特性，根据现场条件，本文进行了十字板剪切和静力触探两项内容。

1.1 静力触探

静力触探试验采用河北精创仪器厂生产的CLD-3静力触探仪，该仪器为双桥静头，选静探微机作为配量测仪表。侧壁标定系数为0.04986kPa。测试时贯入速率按1.2±0.3m/min进行，贯入的垂直度始终控制在误差允许的范围之内。测试过程中的具体操作和数据处理均按铁道部《土体原位测试与工程勘察》[1]有关规定严格执行。

静力触探现场试验情况见图1，试验结果见表1。由表1可得，淤泥土层的承载力很低，变形模量很小。

1.2 十字板剪切

十字板剪切试验采用厦门高科杰实验仪器设备厂生产的CLD-3型静探-十字板剪切两用仪。由于场地条件限制，选取钻孔附近一点作为试验场地，现场的十字板剪切情况见图2。

试验时，将十字板剪切仪固定在场地上，调节加压设备使之水平并保持压入时的垂直度。测试时先调节测量仪使其初读数为零，然后开动秒表，以1°～2°/10s的均匀转速按顺时针方向转动手摇柄，每转1°～2°记录一次。当读数出现峰值或稳定值后，再继续1min后出现的峰值或稳定值作为原状土剪切破坏时最大读数。当需要测定重塑土的抗剪强度时，可松开卡块顺时针方向转动钻杆6圈，使试验位置的土体被充分扰动，然后上紧卡块，重复上述的步骤，则可记录原位置处的重塑土剪切破坏时的读数。测试过程中十字板的具体操作和数据处理均按《十字板剪切试验规程》（YSJ 220-90 YBJ19-90）[2]有关规定严格执行。

十字板剪切结果见表2，土层深度与土体强度及灵敏度关系曲线见图3。由表2及图3可知，原状土的强度要比重塑土的強度大，同时原状土和重塑土的强度均随着深度呈现增大的趋势，土体的灵敏度随着土层深度的增加变化不大，灵敏度均分布在3～5之间，该地区属高灵敏度软土。

2 十字板剪切试验与室内三轴剪切试验的对比分析

现场十字板剪切试验与室内三轴剪切试验结果对比见表3[3]。由表可知，在相同深度下，十字板剪切强度比室内不固结不排水剪切强度大，且随着深度的增加，两者强度之间的差值也越来越大。主要原因可能是现场十字板剪切试验的实际破坏面比计算值大，相应的扭矩也增大，造成现场试验结果偏大，再加上室内土工试验的土样结构受到一定程度的扰动，试验数据相应偏小，使得两者之间的差距加大[4，5]。同时也可看出，十字板剪切试验强度也远远大于室内固结不排水剪强度。

3 结束语

（1）静力触探试验得到软土的承载力很低、变形模量较小等特征。

（2）由十字板剪切测试可得试验地区原状土的强度要比重塑土的强度大，原状土和重塑土的强度均随着土层深度呈增大的趋势，且原状土强度随土层的加深增加速度更快，但土体的灵敏度随着土层深度的增加变化不大，灵敏度均分布在3～5之间，该地区属高灵敏度软土。

（3）在相同深度下，十字板剪切强度比室内不固结不排水剪切和固结不排水剪强度大，且随着深度的增加，两者强度之间的差值也越来越大。

参考文献：

[1]王清.土体原位测试与工程勘察[M].地质出版社，2006.

[2]关文章.YSJ 220-90 YBJ19-90.十字板剪切试验规程[S].北京：中国建筑工业出版社，1990.

[3]谢敏.福州滨海地区原状淤泥的力学特性试验研究[J].地下空间与工程学报，2014，10（6）：1285-1292.

[4]廖显东.高填土路堤对桥台桩基作用研究[D].同济大学，2007.

[5]吴占寿，刘琼玲.深圳湾近岸软土静力触探与十字板剪切试验成果相关分析[J].岩土工程技术，1998（3）：48-50.