承德地区粉土工程性质研究

■刘瑛任振兴

（1河北地质矿产勘查开发局第四地质大队河北承德067000；2河北地矿建设工程集团承德公司河北承德067000）

承德地区粉土工程性质研究

■刘瑛1任振兴2

（1河北地质矿产勘查开发局第四地质大队河北承德067000；2河北地矿建设工程集团承德公司河北承德067000）

土具有区域性，试验表明，承德地区粉土含水量不是很高，液塑限值不大（液限一般25%-28%，塑限15%-20%）可塑性不强，压缩性受多方面影响，干密度和压缩变形量成反相关，含水量对土内摩察角影响明显。

粉土含水量压缩抗剪强度

承德区域属于山地地貌区，因构造作用和侵蚀堆积作用，形成众多小型山间盆地和宽谷，这是本地居民的主要生活区域，也是工民建构的主要工作场地。砾类土、砂类土、粉土、粉质粘土是工程中的主要地基土，虽然都是第四系松散堆积物，但粉质粘土比粉土形成年代要早，砾类土砂类土可主要依据其粒径大小、含量及级配确定其工程性质，而粉土则要相对复杂一些。

新近沉积物厚薄不一，工作场地有时基岩出露，有时数十米仍是第四系，或是土、砂互层，或是单一类型沉积，粉土虽不会被作为持力层，但仍有必要查明其性质。

通常说,土是岩石风化的产物,其成分取决天母岩矿物成分.承德地区粉土粘粒含量不多,有机质可忽略不计.

试验主要依据《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999),原状土样取样方法是取样器或者探坑取样，用搓条法和液限仪法测定塑液限值，用直剪仪测定抗剪强度，研究不同含水量对压缩沉降速度的影响，和对抗剪强度指标影响。

1 液塑限试验

塑限测定用搓条法，这也是最通用的试验方法，液限采用76g锥液限仪，锥入土深度10mm所对应的含水量为土的液限值。本地区土多数属粉土范围，粉质粘土较少且塑指多是略大于10，粉土液限一般在24%-30%之间，塑限15%-21%，但测得的中间值出现机率较多。液限是粘性土处于可塑状态的上限含水量，根据实际经验，调土过程中，含水量稍加改变，锥入土深度就会有明显变化，土的亲水性强弱决定于土中粘粒含量，因粉土中粘粒含量低，因此可塑性不强，含水量稍大即有可能软化变形。

2压缩试验

不同含水量对土压缩性的影响：

室内有侧限压缩试验，加压等级为50、100、200、300、400kPa，采用快速压缩法，以每级荷重压缩一小时为标准，随着逐级加压，土体中孔隙体积变小，土体沉降量加大。

选取2015年的泽州华府工程，取不同含水量的三个试样分别在加压50、200、400kPa下，加压时间与土体沉降量关系。

试验压力沉降量土样编号含水量5min 10min 20min 30min 60min 56-1 15.3 0.245 0.254 0.258 0.264 0.266 59-1 18.9 0.323 0.335 0.340 0.346 0.348 50kPa 26-1 22.6 0.662 0.776 0.870 0.915 0.943 56-1 15.3 0.242 0.255 0.265 0.275 0.284 200kPa 59-1 18.9 0.351 0.371 0.391 0.404 0.412 26-1 22.6 0.279 0.391 0.446 0.471 0.492 56-1 15.3 0.127 0.144 0.157 0.163 0.179 59-1 18.9 0.206 0.235 0.252 0.263 0.284 400kPa 26-1 22.6 0.134 0.176 0.204 0.219 0.244

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根据试验值，三个试样的压缩系数分别为0.19,0.32,0.37,为中压缩性土。各级加荷后短时间内就能发生较大沉降变形,5分钟之内变形量均达到50%以上。根据试验数据作压缩时间-沉降量曲线，可知沉降量随含水量增高而加大，含水量越小，加荷后短时间内越接近压缩稳定值。

土中粘粒含量、天然状态下的密实度也影响土的压缩性。粘粒含量低，土中水分和气体很快被挤出，当施加第一、二级压力时，土体变形明显，继续增压，土的变形量明显趋缓，因此，当取压力100Kp-200Kp土的变形量作为压缩模量值时，塑性指数较低的土，能有比较大的Es值。

3 抗剪强度试验

直接剪切试验是测定土抗剪强度的一种常用方法，因其仪器构造简单，操作方便，能很快得到试验结果，因此被广范应用。

仍选用泽州华府和济慈医院实验：

工程名称 试验编号 含水量W（%）内聚力C（Kpa）内摩擦角φ (°) 56-1 15.3 76.3 22.3泽州华府59-1 18.9 52.3 18.9 26-1 22.6 7.4 14.8

能明显看出，含水量与C-φ值都是反相关。

工程名称 试验编号 含水量W（%）内聚力C（Kpa）内摩擦角φ (°) 17-1 12.0 5 35 38-1 19.2 13.1 28.1 38-2 21.8 25.1 25.1济慈医院38-3 23.9 25.4 17.2 24-1 25.8 23.4 13.0

含水量与φ值有明显反向关系，与c值无明显关系。

近年应用三轴剪切试验逐渐增多。直剪仪应用直观，简便，经济，快捷，三轴仪可以完整反映试样受力变形直到破坏的全过程，但用土量大，试验时间长，两种剪切方法各有其特点。经同一场地试验对比，在试验曲线未做调整的情况下，三轴试验c值要略大于直剪试验，因此就需要有更多的试验数据做对比，将试验曲线调到合适的峰值。

[1]土力学 第三版 中国建筑工业出版社.

[2]土工试验方法标准（GB/T50123-1999）.

[3]工程地质手册（第四版）中国建筑工业出版社.

[4]王敏等《承德市地质环境调查报告》.

P5[文献码]B

1000-405X（2016）-6-466-1