软黏土固结状态的判别新方法及应用.docx

2010 年 8 月第 8 期 总第 444 期·地基与基础·水运工程Port Waterway EngineeringAug. 2010No. 8 Serial No. 444软黏土固结状态的判别新方法及应用李建红，吴澎（中交水运规划设计院有限公司，北京 100007）摘要：推荐一个工程中判别软黏土固结状态的实用新方法，该方法通过固结快剪指标和十字板强度指标对比来进行判 断，概念明确、确定方法简单。阐述了该方法的理论基础，并与先期固结压力方法进行了比较。作为应用，提出了等效强度 参数的概念，并应用到软黏土边坡整体稳定的分析中，计算结果表明该方法具有合理性且应用比较广泛。关键词：软黏土；固结状态；固结度；等效强度；边坡中图分类号：TU 447文献标志码：A文章编号：1002-4972（2010）08-0111-08New method to estimate consolidation status and its applicationLI Jian-hong, WU Peng(CCCC Water Transportation Consultants Co., Ltd., Beijing 100007, China)Abstract: A new method for estimating the consolidation status of soft clay is recommended. This method, which is characterized by clear concept and simpleness, is established based on the contrast of the consolidated-undrained shear strength and vane-shear strength. The theory of this method is explained and compared with that of the previous consolidation pressure method. The concept of equivalent shear strength recommended and applied to the analysis of slope-stability of a project. The calculations prove the rationality and applicability of this method.Key words: soft clay; consolidation status; consolidation-ratio; equivalent strength; slope软黏土在我国分布极为广泛，遍布沿海及各 大河流和湖泊的滩地，而往往这些地方又是我国 经济发展较为发达的地区。随着我国经济的不断 快速发展，大量的建筑物就修筑在这些软黏土地 基上，关于软黏土的工程问题越来越多，值得引 起广泛关注。软黏土的特点是含水率很高，孔隙比大，压 缩性高，透水性差，因此，对该类软黏土的使用， 在设计时，往往很保守，这会导致工程量大，资 金浪费。认识该类软黏土的力学特性，对其进行 利用，则是将来工程设计的方向。软黏土的力学 特性，首先关注的是其初始固结状态，因为它决 定着土体的强度和变形[1-2]。很多学者都研究了土体的初始固结特性，并 提出了先期固结压力和超固结比的概念，这些概 念清楚，方法简单，但是操作起来存在很大问题[3]。 文章将讨论这个问题，并根据这个问题，提出新 的简单易行的判别方法，并与先期固结压力方法 进行比较，提出等效强度概念，对文章提出的判 别方法进行应用，检验方法的合理性与实用性。1先期固结压力方法及其工程中的问题目前，在岩土工程学术界认为，土层在历史 上曾经受到的最大压力 （有效压力） 称为先期固 结压力 σp，土层目前承受的上覆自重压力为 σs。 用数学表达式则为[3-4]：收稿日期：2010-02-25 作者简介：李建红（1979—），男，博士，工程师，从事港工结构设计。00σs＞σp 欠固结土多数用在土力学本构模型的创建中，其采用一个00σs=σp 正常固结土0000σs＜σp 超固结土000同时，定义超固结比为：（1）参数 （超固结系数） 对超固结土的力学特性进行 描述，但是这种判别方法在目前的工程界应用比 较少，工程师对其认识也不是很深刻，因此，需OCR=σp/σs（2） 确定土体处在什么样的状态，关键就是找出先期固结压力。先期固结压力 σp 取决于土层的受力历史 （长 期自然地质作用），一般很难查明，只能根据原 状土样的 e-lgσ′曲线推求。该曲线开始一段通常 为平