应用扁铲侧胀试验求解静止侧压力系数研究

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1、应用扁铲侧胀试验求解静止侧压力系数研究(1.沈阳城市建设学院，辽宁，沈阳，110167)(2.中冶沈勘工程技术有限公司，辽宁，沈阳，110016)SolutiontoLateralEarthPressureCoefficientatrestbyDilatometerTestZHAOZhonghualLUFatan2MALizhulGUOWenyel(1.ShenyangUrbanConstructionUniversity,Shenyang，110167)(2.ShenKanEngineeringandTechnologyCorporation，MCC，Shenyang，110

2、016)【摘要】为了更加精确的确定静止侧压力系数，木文结合沈阳地铁扁铲侧胀试验数据，建立静止侧压力系数K0与水平应力指数KD关系经验公式，验证公式在沈阳地IX的适用性。研究结果表明:采用扁铲侧胀试验求解静止侧压力系数更能反应实际原位土体的应力状态，计算公式简单，木文研宄为工程应用提供了有效的依据。【关键词】扁铲侧胀试验；静止侧压力系数；侧胀水平应力指数【Abstract】Inordertoaccuratelyensurethelateralearthpressurecoefficientatrest,thepapercombineswithlotsofDilatometerTe

3、stdataofShenyang,establishestheempiricalformulabetweenlateralearthpressurecoefficientatrestandhorizontalstressindexandcertifiestheapplicabilityofformulainShenyangregion.Researchhasshownthatusingthedilatometertesttosolvethelateralearthpressurecoefficientatrestcanactuallyreactthesitustresscond

4、itionsandthecomputationalformulaissimple.Thepaperprovidesthebaseforapplicationinproject.[Keywords]dilatometertest；lateralearthpressurecoefficientatrest；horizontalstressindex1、前言扁铲侧胀试验是由意大利学者Marchetti发明的一种新型的原位测试技术，该技术具有简单、经济、重复性好、扰动小、能获得多个土性参数、可得到近似连续剖面等优点［1】，在国外岩土工程勘察设计中己获得广泛应用，0前我国这一技术的理论与

5、实践发展日趋完善，得到一些成熟经验［2、3］。静止侧压力系数是岩土工程中的一个重要参数，艽确定方法可由室内土工试验求得，但由于土工试验取样时对土体产生了扰动，破坏了土体本身的初始状态，导致结果准确性较差。扁铲侧胀试验具有操作简单，快速，对土体扰动性小，其结果更加接近真实值等优点，在求解如K0这样的水平方向应力有关的参数有着独特的优势。2、侧胀水平应力指数与静止侧压力系数相关关系分析应用扁铲侧胀试验可以直接测得土体的侧胀水平应力指数，若能建立静止侧压力系数K0与侧胀水平应力指数KD二者之间的关系，必能简化精确静止侧压力系数求解。基于以上思想，从理论上对二者关系进行分析：扁铲侧胀试

6、验的侧胀水平应力指数KD定义［4］为：3、应用Mindlin解推导公式并进行地区修正研究K0和KD关系的关键是根据扁铲侧胀试验土体的变形过程求得土体水平附加应力的大小。扁铲侧胀试验是小应变试验，土体变形近似处于弹性阶段或拟弹性阶段。可将问题转化为利用弹性力学Mindlin理论给出解答［5］。结合沈阳地区的弹性变形系数修正及扁铲探头尺寸进行研究。沈阳地区的侧胀土性指数ID值基本在Marchettti提出的利用侧胀上性指数ID划分土类的标准范围内，砂性土的ID值下限为1.8左右进行修正。式（7）是沈阳地区K0的半理论半经验计算公式，该公式仅适用于沈阳地区侧胀土性指数ID<1.

7、8的土体。4、公式在沈阳地区的适用性分析为了验证该公式在沈阳地区的适用性，选取沈阳地铁工程试验孔，分别按以下几种方法计算静止侧压力系数KO:（l）Marchetti提出的公式：；（2）本文公式：，并将由两种方法计算结果与对应深度的土工试验K0值进行对比,应用数据处理Origin软件，绘制在同一张图中，见下图。图1⑥层K0求解方法比较图2⑥5层K0求解方法比较从图1、2中可以看出：沈阳地区直接应用Marchetti公式求解静止侧压力系数K0值与土工试验结果差别很大，可见直接应用Marchett