班奴黏土压缩指数与其他物理指标相关性研究

来源 :内蒙古工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:minyii
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地基参数是用来研究土木工程结构基础下伏土壤的特性,在对土木工程基础进行安全与经济设计时,地基参数的确定是一个非常重要的环节,需要进行岩土工程现场勘察,来确保结构的安全稳定性。压缩指数(Cc))和二次压缩指数(Cs)是计算基础沉降所需的土壤参数。压缩指数可以通过对未扰动的土壤样品进行固结试验来获得。压缩指数(Cs)是孔隙比与有效应力之间的半对数曲线的斜率,而该曲线是从固结试验数据获得的。固结试验是指测定饱和粘性土试样在侧限的条件下加压的压缩试验。然而,由于完成一个固结试验需要近两周的时间,其中包括采集未受扰动的土壤样品,并且工程师需要熟练的专业技能来处理试验结果以适用于现场条件,非常费时费力。由于这些因素,已经有学者尝试使用土体的其他指标来确定压缩指数(Cc)。该指标相对容易确定,并且在实验室中花费的时间更少。土壤的物理指标,例如稠度界限和天然含水率(wn)是土壤的基本物理特性指标,因此,可以使用这些指标来确定土壤的压缩指数。许多研究者已经提出了将各种物理指标与压缩指数联系起来的经验模型。在大多数情况下,这些方程是通过对研究人员原籍国的土壤进行研究而获得的,所以当在其他国家/地区使用时,这些方程式会高估或低估现场土壤压缩指数(Cc)的值。本文原计划取中华人民共和国内蒙古自治区的土壤上进行这项研究,但由于新型冠状病毒造成的现状,以及对进入中国的国际航班的限制,该研究的样品取自巴基斯坦的开伯尔普赫图-夸瓦省的南部城市本诺。本文旨在通过比较从实验室数据获得的压缩指数的实际值与用经验公式获得的压缩指数的相关值,来验证已有的经验公式的合理性,并根据实验室试验数据提出新的经验公式。这样,在确定Cc时就避免了冗长的固结试验。具体的研究内容和研究成果如下:(1)首先,根据统一的土壤分类系统(USCS)对土壤样品进行分类。进行筛分分析,确定其液限(LL),塑限(PL)和天然含水率(wn)以及其他参数。(2)对从本诺市不同地点获得的不同土壤样品进行固结试验。绘制有效压力和孔隙比之间的曲线图,找到直线部分的斜率,确定土壤样品的压缩指数。(3)根据试验确定的土壤液限,塑限,初始孔隙比,比重,天然含水量等参数,应用著名的经验公式,例如Skempton(1944),Nishida(1956)Hough(1957)和N agaraj&Murty(1985)等计算相关的压缩指数值。(4)对试验获得的实际的压缩指数与经验公式获得的压缩指数进行数据分析,由Nishida(1956)的经验公式得出的压缩指数值与Cc的实际值在小数点后两位数相似。而从A Singh&S Noor(2012)经验公式中获得的结果与Cc的实验室值具有线性差异。
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