荆州市城区粉质黏土物理力学指标分析

毕晴晴

长江大学（434020）

随着我国建筑业的飞速发展，人们对基坑支护等设计的安全性和经济性的要求越来越严格。所以在工程的设计施工前对区域性的土体强度和稳定性进行计算研究是十分必要的。

文章利用excel 的统计功能对荆州市城区的粉质黏土的物理与力学指标间的相关性和变异性进行分析研究，并对荆州城区黏性土物理力学指标的统计结果进行回归分析，选取更加安全、经济的岩土参数，为荆州城区的建筑提供参考依据。

1 统计数据来源

统计数据来源于荆州市城区20 多个工程，数据覆盖了荆州市的主城区。 统计数据具有一般性。

2 变异性分析

基于概率论和数理统计分析的理论[1]，把X1，X2……Xn设为实验值，则

平均值：

变异系数：

根据收集的20 多项土工资料的物理力学性质指标的变异性进行统计分析，统计结果见表1。

表1 物理力学性质指标的变异性分析

通过表1 统计出的结果，得出以下结论：

粉质黏土的力学性质变异性与物理性质变异性相差很大。

相对力学性质来说，粉质黏土的物理性质的变异性较小，天然密度变异性仅为0.026。

粉质黏土的力学性质变异性较大，其中黏聚力的变异性最大为0.39。 因此在计算地基可靠度设计时，不宜把土的力学性质当作常量来对待[2]。

3 相关性分析

采用excel 的统计功能对荆州城区粉质黏土的指标进行线性回归分析，寻找出各指标间的相关性。

其相关系数：

式中：D（X）——随机变量X的方差；D（Y）——随机变量Y 的方差；Cov（X，Y）——随机变量X、Y的协方差。

粉质黏土的物理指标间的相关性见表2， 力学指标见表3。

表2 物理指标的相关性

表3 力学指标的相关性

3.1 土的物理性质指标的相关性分析

通过表2 可得，荆州城区粉质黏土的含水量与孔隙比、塑限与含水量、液限与塑限均呈正相关关系，其中液限和塑限的相关性达到了0.96。 而天然密度和孔隙比呈负相关关系。

3.2 土的力学性质指标的相关性

由表3 可知，土的力学指标的相关性相对于土的物理性质指标来说比较小。 内摩擦角与黏聚力之间的离散性大，相关性较小，其相关性只有0.48。 因此，在计算承载力的时候，我们把C、φ 作为彼此相互独立的变量考虑是可行的[3]。

4 结语

1）荆州城区粉质黏土物理性质指标变异性比较小，这说明土的物理性质指标具有一定的区域性。而力学性质指标的变异性较大，说明力学性质指标的不稳定性。

2）经过线性回归分析可得，物理性质指标间的相关性好，在进行地基的设计时，能够把物理指标作为常量来对待。 但是力学性质指标的相关性比较差，在进行可靠度的设计时，要把力学指标作为彼此独立的变量来对待。

3）文章线性回归方程和相关系数等数据都来自于荆州市城区，所取的数据具有一定的地区性。