碎石土地基的巖土關(guān)鍵工程評價

1、第17章碎石土地基的巖土工程評價17.1碎石土的基本特性及巖土工程問題1 .碎石土的分類粒徑不小于2mm日勺顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量50 %日勺土定名為碎石土。碎石土可按顆粒級配和顆粒形狀再分為三組共6個亞類。碎石土分類土日勺名稱顆粒形狀顆粒級配漂石圓形及亞圓形為主粒徑不小于200mm勺顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量50%塊石棱角形為主卵石圓形及亞圓形為主粒徑不小于20mm勺顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量50%碎石棱角形為主圓礫圓形及亞圓形為主粒徑不小于2mm勺顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量50%角礫棱角形為主注：定名時應(yīng)根據(jù)顆粒級配由大到小以最先符合者擬定。2.碎石土的基本特性1）顆粒構(gòu)成碎石土日勺顆粒構(gòu)成特點(diǎn)是粒徑大小往往相差懸殊

2、，缺少中間粒 徑。以角礫、碎石或塊石作為骨架，以黏性土或砂土為充填物。顆粒級配曲線有一段近似水平線，在該直線區(qū)段日勺顆粒是很少日勺。2）密實(shí)度碎石土日勺密實(shí)狀態(tài)對其力學(xué)性質(zhì)影響很大。但由于取樣困難，不 能用一般土工實(shí)驗(yàn)日勺措施進(jìn)行測定。因此在工程實(shí)踐中，常不根據(jù)定 量指標(biāo)（孔隙比、相對密度）來進(jìn)行密實(shí)狀態(tài)日勺分類。根據(jù)其骨架顆粒含量和排列，結(jié)合野外鉆探、掘進(jìn)日勺困難限度及 坑壁狀況進(jìn)行分類，參見表17-2。定性描述的措施巖土工程勘察規(guī)范（GB50021）碎石土密實(shí)度的劃分 定量指標(biāo)的措施碎石土日勺密實(shí)度可根據(jù)圓錐動力觸探錘擊數(shù)擬定，重型圓錐動力 觸探按N63 5和超重型圓錐動力觸探按N12O查

3、下列表，表中日勺N63 5和N12O應(yīng) 按國標(biāo)巖土工程勘察規(guī)范（GB50021）附錄B進(jìn)行桿長修正。碎石土密實(shí)度（按n63.分類）重型動力觸探錘擊數(shù)N63.5密實(shí)度重型動力觸探錘擊數(shù)N63.5密實(shí)度N63 5W5松散10VN63 5W20中密5VN63 5W10稍密N63 520密實(shí)注：1本表合用于平均粒徑等于或不不小于50mm,且最大粒徑不不小于100mm日勺碎石土。2對于平均粒徑不小于50mm,或最大粒徑不小于100mm勺碎石土，可用超重型動力觸探或用野外觀測鑒別。碎石土密實(shí)度（按N12分類）超重型動力觸探錘擊數(shù)N120密實(shí)度超重型動力觸探錘擊數(shù)N120密實(shí)度NW3松散11VNi20W14

4、密實(shí)3VNi20W6稍密N/14很密6VNi2W11中密3）土的構(gòu)造碎石土骨架顆粒為持續(xù)接觸時，其強(qiáng)度由構(gòu)成骨架日勺碎石起控制 作用。一般說來，碎石由結(jié)晶巖構(gòu)成日勺，其強(qiáng)度比由沉積巖構(gòu)成日勺高 些。碎石土骨架顆粒為不持續(xù)接觸，而為充填物所包裹時，碎石土日勺 強(qiáng)度由充填物起控制作用。當(dāng)作為充填物日勺細(xì)粒含量接近或超過其土 體全重日勺40%時，整個土體則體現(xiàn)出相應(yīng)細(xì)粒土日勺性狀。充填物為砂 土日勺，其強(qiáng)度較充填物為黏性土日勺為高。充填物為砂土?xí)r，含水量對其強(qiáng)度日勺影響不大，而密實(shí)度對強(qiáng)度 日勺影響則甚大。一般碎石土粒徑愈大，含量愈多，承載力愈高；骨架 顆粒呈圓形并充填砂土日勺較呈棱角狀井充填黏性土

5、日勺要高，同類土中 密實(shí)日勺較松散日勺承載力為高。4）分布特點(diǎn)常用碎石土，特別是碎石、卵石、塊石、漂石類，一般不呈大面 積分布，而只在其她土層中呈透鏡體或尖滅夾層存在，厚度變化劇烈。故對此類地基土特別要注意查明其構(gòu)造在各方向上日勺變化所導(dǎo)致日勺 工程性質(zhì)日勺不均勻性和各相異性特點(diǎn)。5）濕陷性部分松散及稍密日勺碎石土，特別是西北地區(qū)日勺洪積、坡積角礫， 常具有濕陷性，是值得注意日勺。由于碎石土包具有不同數(shù)量日勺粗大顆粒，不能在室內(nèi)用一般土工 實(shí)驗(yàn)措施測定其物理力學(xué)性質(zhì)，而必須采用現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)措施（大體積法） 進(jìn)行測定。17.2碎石土物理性質(zhì)指標(biāo)的測定碎石土日勺物理性質(zhì)指標(biāo)重要是：天然孔隙比e （測定

6、天然重度y 后換算而得），天然含水量w及相對密度qy。1、碎石土的天然重度y和天然孔隙比e的測定與計算：碎石土中由于具有大量粗顆粒，故不能用取土器采用原狀土樣， 也不能用環(huán)刀法切取試樣測定天然重度及天然含水量，對于地下水位 以上日勺碎石土，可以挖坑用注水法、或增砂法測定天然重度，其具體 措施見第16章。但為保證明驗(yàn)質(zhì)量，一般試坑體積不適宜不不小于 3000cm3o般地基土，在測定天然重度Y后，可以用式(17-1)或式(17-2)計算天然孔隙比e：(17-1)(17-2)G (17-1)(17-2)Yd或：e = G(1+ 0M) -1 y d式中：G顆粒比重；3一含水量。但對于碎石土，由于碎石、卵石等粗顆粒自身密度很大，必然使 其Y偏大，3偏小.因此使用式(17-1)或(17-2)計算而得日勺e值偏小。 事實(shí)上，當(dāng)碎石、卵石并不能形成承力骨架(當(dāng)碎石骨架顆粒不持續(xù) 接觸時解石土在外力作用下日勺變形重要由較細(xì)顆粒日勺充填物日勺孔隙 比所決定，因此細(xì)顆粒日勺孔隙比比涉及粗顆粒在內(nèi)日勺孔隙比要大，如 不考慮這一點(diǎn)，就會在工程上作出不符合實(shí)際狀況日勺判斷，把本來強(qiáng) 度低日勺當(dāng)成強(qiáng)度高日勺，這是在工作中常遇到日勺實(shí)際問題。在工程實(shí)踐中，可按下列環(huán)節(jié)來解決解決這一問題：將已測過天然重度Y日勺土選用足夠日勺均勻試料，烘干后求出 其天然含水量3。將