表層土含水率對復合地基靜載試驗影響研究

(佛山市公路橋梁工程監測站有限公司　廣東　佛山　528000)

一、試驗設計

本文依托某高速公路項目，分別在久干強日照之后和大雨后對軟基處理工程進行復試驗，試驗分為兩階段，第一階段為測定檢測點表層土的含水率，第二階段為進行復合地基荷載試驗，下面分別對兩階段的試驗進行介紹。

(一)含水量測試試驗

本試驗主要參照《公路土工試驗規程》[4]，采用烘干法測定土的含水率，儀器設備有烘箱、天平、干燥器、稱量盒等。

試驗時，每個檢測點附近選取三個點取樣，取樣深度為距離地表25cm，取試樣30g入稱量盒內，然后將盒子密封好。回到室內，準確稱量土樣和稱量盒的總質量，將總質量減去稱量盒的質量就得到土樣的質量。啟封稱量盒，將試樣和稱量盒共同放入烘箱內，在恒定的溫度下烘干24h以上。將烘干后的試樣和盒取出，放人干燥器內冷卻1h，冷卻后蓋好盒蓋，稱質量，準確至0.01g。

按下式計算含水率：

式中:w—含水率(%)，計算至0.1;

m—濕土質量(g);

ms—干土質量(g)。

每個測點的三個土樣分別獨立計算含水率，最大值和最小值與中間值的差值在15%以內時取三者平均值作為該點的含水率，否則重新取樣進行測量。含水率試驗結果如下表1。

表1　含水率試驗結果

(二)復合地基承載力測試試驗

本次試驗加載方法為壓重平臺反力法，壓重平臺由混凝土支墩、混凝土配重和鋼梁組成。試驗前將大于1.2倍最大試驗荷載的混凝土配重一次性加載到搭建好的平臺上，試驗時用油壓千斤頂向上頂壓重提供反力，試驗時分級加載。

要求試驗荷載：本次試驗最大荷載為300kN，每級加載為要求最大試驗荷載的1/10，30kN，第一按2倍分級荷載加載，為60kN。卸載荷載每級60kN。

樁的沉降觀測：在承壓板四角對稱位置安裝4個位移傳感器，位移傳感器分辨力為0.01mm。

壓力測讀：采用靜載測試儀量程為70MPa壓力傳感器測讀壓力值，壓力傳感器的測量誤差不大于1%。復合地基荷載試驗結果如下表2

表2　靜載試驗結果

2試驗結果分析

編號為GHY的四個測點為在干旱時候進行的試驗，編號為LHY的四個測點為雨后不久測量，從含水率試驗結果可以看出，雨后表層土的含水率升高較多，雨后四個測點含水率平均值高出干天四個測點平均值64%以上。下面根據含水率的不同對兩次的靜載試驗結果進行對比分析。

表層土含水率高的情況下，總沉降量比含水量低的情況要高出許多，整體上來看，沉降量要高出一倍以上。本次試驗所有測點的總沉降量均符合規范要求的標準，所有測點都合格，但是同樣都是在合格范圍內，沉降量相差較大。

表層土含水率對股和地基荷載試驗的特征沉降量影響大，含水率高的測點特征沉降量要高出一倍以上，而特征沉降量是計算復合地基變形模量的重要參數，從而表層土含水率對復合地基變形模量也有很大的影響。

回彈率反映的是壓縮過程中土體的彈性變形所占總變形量的比例，從上圖可以看出，土體的含水率對回彈率的影響不大，含水率的高低試驗結果回彈力都差不多太多，兩組數據均沒有占優，說明土體在壓縮過程中彈性變形占總變形的比例隨含水率的變化并不明顯。

綜上所述，含水率的變化對總沉降量和特征沉降量的影響較大，分析其原因為，表層土含水率較低時，相當于在地基上覆蓋了一層硬殼，這樣一來勢必提高了低級的承載力，表現在試驗結果里就是沉降量較小。在實際檢測工作中，由于規范并未對這一點做出要求，所以普遍沒有對土體含水率的高低進行區分，檢測結果統一按照規范要求進行評價，這有可能會因為土體含水率過低而使本不合格的復合地基檢測結果變得合格，這在以后的檢測工作中需加以注意。

二、結論

1.地表土層的含水率較高時，復合地基荷載試驗的總沉降量和特征沉降量較含水率低的時候大，并且差別較為顯著。

2.地表土層的含水率對復合地基荷載試驗的回彈率影響不明顯，含水率變化時回彈率不隨之變化。

3.本試驗樣本數較少，樣本間隔少，并不能定量的反應含水率和復合地基荷載試驗結果參數之間的數學關系，這在今后需要進一步研究。