第３４卷第３１期 ２ ０ ０ ８年１ １月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｖｏ１．３４ ＮＯ．３１ Ｎｏｖ ２００８ ・１２１・ 文章编号：１００９—６８２５（２００８）３１ ０１２１．０２ 界限含水量试验数据处理方法研究 侯伟明 马晓谦 张福强 摘要：在认真分析ＪＴＪ ０５１—９３公路土工试验规程和大量试验数据处理过程中产生的问题基础上，利用线性函数建立了 含水量和锥入深度的函数关系，实际应用表明，利用线性函数数值解确定液塑限联合测定界限含水量是完全可行的。 关键词：液限，塑限，界限含水量，数据处理，线性函数，数值计算 中图分类号：ＴＵ４１１ 文献标识码：Ａ ０ 引言 土的液限和塑限是划分土类、计算天然稠度、塑性指数的依 ｈ ＝２９．６～１．２２７３２Ｌ＋０．０１７ｚｖ￣．一０．０００ ０７４ ４ｗ３（砂类土） （３） 据，在公路工程设计和施工中具有重要作用。土的液塑限一般通 过液塑限联合测定法进行测定。按照ＪＴＪ ０５１—９３公路土工试验 ｈｐ ｃｖＬ二 （细粒土） （４） 规程（以下简称《规程》）的规定，该试验的数据结果处理采用绘 先通过简易鉴别法及筛分法把砂类土与细粒土区别开来，再 或方程（４）中，计算出ｈ 图、查图的方法。由于要在二级对数坐标ｌｏｇｗ－－ｌｏｇｈ卜绘制图 把液限（ａ点含水量）代入相应的方程（３） 形，过程复杂、繁琐，且在绘图、查图的过程中很容易产生人为误 值。差，难以确保试验精度。针对目前液塑限联合测定试验结果处理 把ｈ 值分别代入式（１）和式（２）中，求出相应的丽个含水量 ．Ｕｌ，＂ＬＵ２。当Ｉ叫１一＂ｇｆＯ２ Ｊ≤２％，求得两点含水量的平均 值，并与 中存在的问题，本文在认真分析《规程》的基础上，提出了用线性 ７ 函数的数值计算方法建立含水量和锥入深度的函数关系，从而取 ａ点构成线性方程：代绘图、查图的数据处理方法，避免了工程技术人员对同一组结 果处理时易出现的各种误差和差异。 ｇ叫＝ 等 ＋ｌｇｗａ （５） １界限含水量试验 根据《规程》，当粒径不大于０．５ １ＴＩＩＹＩ、有机质含量不大于试样 总质量的５％时，采用联合测定法来测定土的液限和塑限。 当Ｊ叫 一叫２ Ｉ＞２％，应重做试验。 将ｈ＝２０ ＩＤ１ＴＩ代人式（５），所求得的２．Ｕ即为该土样的液限 ＇ＬｅＯＬ。将所求得的液限叫Ｌ代入式（３）或式（４）中，计算出ｈ ，再将 ｈ 值代入式（５），所求得的含水量ＺＵ即为该土样的塑限训 。 取过０．５ ｉＹｌｌｎ筛的代表性试样约３００ ｇ，分开放人３个盛土皿 中，加不同量的蒸馏水，土样的含水量分别控制在液限（ｎ点）、略 ３界限含水量试验结果数值计算应用 在二级对数坐标ｌｏｇｗ－－ｌｏｇｈ中，试验所测的ａ，ｂ，Ｃ三点的 大于塑限（Ｃ点）和介于中间状态（ｂ点）。用调土刀将土样调成均 ４５，１．３０），ｂ（１．３４，０．８９），Ｃ（１．２８，０．６４）。该土 匀膏状，盖上湿布，放置１８ ｈ以上。将制备的土样充分调匀后，分 坐标值分别为口（１．故将ＺＵａ＝２８．５％代入式（３）中，解得：ｈ ＝３．８９ ＩｎｌＴｌ。 层填入试样杯中，用力压密，不应留有孑Ｌ隙，填满后刮平表面，接 样为细粒土，通电源，调平机身。在圆锥尖抹一层凡士林，打开开关，提上锥 体，使电磁铁吸住圆锥。将屏幕上的标尺调至零位，调整升降座， ７．将ｈ ＝３．８９ １ｆｌｌＴｔ分别代入式（１），式（２）中，解得：ＺＵ】＝１８．２％， Ｕ２＝１８．６２％，由于Ｉ ｌ一让，２＝ｊ １８．２０％一１８．６２％ｌ＝０．４２％＜ 使圆锥尖接触土面，指示灯亮时，圆锥在自重下沉入试样，５ Ｓ后 ２％，求出两点含水量的平均值ＺＵ＝１８．４１％。将ｈ＝２０ ＩＴｆｎ代人 测读圆锥入土深度ｈ 。改变锥尖与土接触的位置，重复Ｅ述步 ７．ｕ与口建立的线性方程（５）中： 骤，测得锥人深度ｈ２。去掉锥尖入土处的凡士林，取１０ ｇ以上的 解得：硼＝２８．１８％，即为该土样的液限训ｆ，。 土样两个，分别测定其含水率。 将求出的液限 ＝２８．１８％代入式（３）中，解得：ｈ ＝３．９４ ｉＴｌｒｎ。 最后将ｈ ＝３．９４ ｍｎｌ代回式（５）中，解得：叫＝１８．２０％，即为 该土样的塑限ｗ 。 ２试验结果数值计算分析 ２．１锥入深度和含水量的线性函数 在二级对数坐标ｌｏｇｗ－－ｌｏｇｈ中，试验所测的ａ，ｂ，ｃ三点的 ４结语 １）进行液塑限联合测定试验后，采用线性函数计算法处理试 坐标值分别为ａ（１ｇｗａ，ｌｇｈ。），ｂ（１ｇｗ６，ｌｇｈ６），ｃ（１ｇｗ ｉｇｈ ）。 通过点ａ与ｂ，Ｃ两点建立的线性方程分别为： 砌＝ ＋ｌｇ 验数据，不需要绘制图形，并可编程对大量数据进行统一计算，大 （１） （２） 大减少了试验结果数据处理的工作量和时间，提高效率。 ２）该方法可有效避免工程技术人员在数据处理过程中存在 Ｉｇｗ＝ 曼 二！曼 ： 垒＝ 曼垒 ！ ｌｇｈ。一ｌｇｈ ＋ｌｇｗ． 的各种误差和人为缺陷，使试验数据得出相同的试验结果，使试 验更容易规范化、标准化。 ２．２试验结果 通过以下两个方程建立入土深度ｈ 与液限叫Ｌ的关系 收稿日期：２００８—０６—０３ 作者简介：侯伟明（１９８３一），男，工程师，江西省交通设计院，江西南昌３）对塑限联合测定试验数据处理采用线性函数数值计算法 求解，计算结果的精度也可以得到保证。 ３３０００２ ７１００６４ ７１００７５ 马晓谦（１９８２一），女，长安大学公路学院硕士研究生，陕西西安张福强（１９８１一），男，助理工程师，中交第一公路勘察设计研究院，陕西西安第３４卷第３１期 ・１２２・ ２ ０ ０ ８年１ １月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｖｌ０ｌ＿３４ Ｎｏ．３１ Ｎｏｖ． ２００８ 文章编号：１００９—６８２５（２００８）３１—０１２２ ０２ 预应力混凝土管桩偏位和倾斜的分析与处理 陈剑 摘李敏 杨蒙龙 要：由于在深厚软土地基中，管桩容易出现偏位、倾斜等情况，结合某工程实例，详细阐述了形成管桩偏位、倾斜的原 因，并提出加固处理方案，从处理效果看，采用的方案直接可靠，设备简单，节约工期，经济效益显著。 关键词：ＰＣ桩，偏位桩，倾斜桩，加固处理 中图分类号：ＴＵ７５３．３ 文献标识码：Ａ 先张法预应力混凝土管桩（以下简称管桩）以其抗压强度高、 根据以上情况，用低应变反射波法对桩进行抽检，共动测了 方便施工、工期短、质量稳定、施工不受季节、造价适中等优 ６８根桩，其中工类完整桩５６根，占检测桩数的８２．４％，ＩＩ类轻微 点，目前被广泛应用于各类工业与民用建筑及交通公用工程的基 缺陷桩ｌ２根，占检测桩数的１７．６％，ＩＩＩ类有明显缺陷的桩为０， 础中，特别是南方软土地基中，采用管桩则更为普遍。但对于表 说明桩身总体基本完整。 层有深厚软弱土的场地，在采用大型压桩机械或布桩密度过大 表２桩偏位情况 偏位量／ｍｍ ＞３００ ２【）｛】～３ｏ０ 时，产生的挤土效应容易使工程桩产生偏位和倾斜。本文结合工 根数 ４ ２８ 占百分率／％ ２．９ ２０．４ 程实例分析产生管桩偏位及倾斜原因，并介绍解决方法。 １工程概况 舟山市某住宅小区的一栋（１０＋１）层小高层住宅楼，为框架一 剪力墙结构体系。本工程地质概况自上而下依次为：素填土、淤 泥质粉质黏土、粉质黏土、黏土、黏土夹粉土、黏土（见表１）。基础 形式为静压ＰＣ桩，桩径５００ ｉｎｉｎ，壁厚１００ ＩｎｌＴｌ，桩长４３ ｍ，持力 １００～２００ ＜１００ ５２ ５３ ３８ ３８．７ 采用静载荷试验进行测试，抽检了两根工程桩（均为偏位较 大的桩），静载荷试验结果显示，单桩竖向静载力特征值不小于 １ １００ ｋＮ，满足设计要求。 层为⑥黏土层，设计单桩承载力特征值为１ １００ ｋＮ。 表１工程地质概况 土层名称 ①素填土 ②淤泥质 ３管桩偏位、倾斜的原因分析 １）换土因素。该区域原为海泥土，北侧的填土在打桩时发现 土质差，进行了换土处理，南侧的则没有。勘测资料提供上层填 层厚／ｍ ０．３～１０ ７ １５．１～１７．８ ４．８～１８ ０～１Ｏ．１ 土性 松散 流塑 硬可塑 软塑 硬可塑 硬可塑 重度 桩侧阻力 桩端阻力特 ｋＮ／ 特征值／ｋＶａ 征值／ｑＫ￣ａ 土为４ ｍ左右杂填土，碎石最大颗粒直径１．２ ｍ，后经建设单位换 １８ １９．５ １８ ９ １９．２ １８．６ １９．２ ６ ３０ １８ ２９ ２０ ３１ １ ６００ １ ３００ １ １Ｏ０ 粉质黏土 ③粉质黏土 ④粉质黏土 ⑥黏土 ⑧黏土 土处理，改用松散型黄泥回填，且回填时基坑下有大量积水，造成 回填土实质为黄色湿陷性黏土。我们经分析认为土质太差，且换 土深度不足，换土范围欠广是主要原因。且换土回填时基坑有大 量积水也未及时排出，人为形成黄色湿陷性黏土。这样挖机和运 输车辆如果直接压在桩顶土层上，可对桩顶土层形成强大的压 力，从而造成土体受挤压后滑动，导致管桩产生偏位、倾斜。 ２）沉桩采用静压法，桩架自重较大，且桩基较密，土质差，地 面承载力低，这样打桩本身产生的挤土效应也是桩产生偏位的原 因之一 ４．４～１５．５ 松散～稍密 １．４～９．４ ⑦黏土夹粉土 ４．４～１６ ９ ２管桩偏位、倾斜及检测情况 在基坑部分开挖后发现，工程桩出现大量的偏位、倾斜现象。 根据量测结果，桩偏位情况详见表２。偏位大于２００ ｒｎｎ＇ｌ的有 ３２根，占３３．３％。 参考文献： ［２］ 洪毓康．土质学与土力学［Ｍ］．北京：人民交通出版社， ２００３． ［１］ＪＴＪ ０５１—９３，公路工程土工试验规程［ｓ］ Ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｆｏｒ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｔｅｓｔ ＨＯＵ Ｗｅｉ・ｍｉｎｇ ＭＡ Ｘｉａｏ－ｑｉａｎ ＺＨＡＮＧ Ｆｕ－ｑｉａｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅ ｏｎ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ＪＴＪ ０５１—９３ Ｃｉｖｉｌ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ Ｓｔａｎｄａｒｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｉｎ ａｃｔｕａｌ ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｔｈｅ ｒｄａ— ｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｆａｌｌ—ｉｎ ｄｅｐｔｈ ｗｉｔｈ ｌｉｎｅａｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｐｐｌｉａｔｃｉｏｎｓ ｉｎｄｉａｔｃｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｌｉｎｅａｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｓ ｆｅａｓｉｂｌｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌｉｑｕｉｄ ｌｉｍｉｔ，ｐｌａｓｔｉｃ ｌｉｍｉｔ，ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ，ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｌｉｎｅａｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｎｕｍｅｒｉａｌｃ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ 收稿日期：２００８—０６—１１ 作者简介：陈李剑（１９７７一），男，硕士，工程师，一级注册结构工程师，宁波大学建筑设计研究院，浙江宁波敏（１９８１一），男，硕士，工程师，一级注册结构工程师，宁波大学建筑设计研究院，浙江宁波３１５２１１ ３１５２１１ 杨蒙龙（１９７７一），男，工程师，台州安信工程咨询有限公司，浙江台州３１８０００
