水泥土强度变异性统计分析.pdf

《水泥土强度变异性统计分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、路基工程·48·SubgradeEngineering2013年第5期(总第170期)水泥土强度变异性统计分析张沂，曹智国，章定文(1．南京邮电大学，南京210023；2．东南大学，南京210096)摘要：水泥土具有较高的变异性，而水泥土搅拌桩的现有设计理论均采用确定性的设计方法，没有考虑水泥土强度的离散性。基于已有文献数据，并结合实体工程试验数据，统计分析了水泥土强度的变异性。结果表明：水泥土强度设计值随变异系数的增大而减小，变异系数在0．20～0．79之间，平均为0．416；强度的分布规律近似满足正态分布或对数正态分布。建议在设计计算中水泥土强

2、度变异系数取值为0．25～0．60。关键词：水泥土；强度；离散性；变异系数；正态分布；对数正态分布中图分类号：TU472．36文献标志码：A文章编号：1003—8825(2013)05—0048—050前言表1影响水泥土搅拌桩芯样强度离散性的主要因素水泥土较未加固土而言，其强度可提高几十至种类影响因素几百倍，但水泥土强度具有较高值的同时也具有较施工设备施工机械扭矩、搅拌工具高的变异性¨，且水泥土强度的变异程度随水泥固化剂掺人量、水灰比喷浆(粉)速率、喷浆(粉)压力、搅拌轴旋转速度、提土强度的增加而增加。水泥土搅拌桩的现有设计搅拌条件升和贯入的速度、

3、搅拌效率理论均采用确定性的设计方法，没有考虑水泥土强取样方法取样机械、取样工具、钻孔效率、芯样直径、取样时间度的离散性。本文基于已有文献和笔者课题组的试验数据，总结了水泥土强度离散性的影响因素，并2水泥土强度的概率统计分析统计分析了水泥土强度变异系数的分布范围。2．1概率统计参数水泥土强度q的概率统计参数有：均值、标1水泥土强度离散性的影响因素准差or和变异系数COV等，计算公式分别如下：导致水泥土强度高变异性的主要原因是：土体．n厂—■—————————～自身固有的变异性以及水泥土搅拌均匀程度。Ter—，_√l_(‰一)2，cD吾ashi提出影响

4、强度离散性的因素有：固化剂的性质(1)由土的性质、搅拌过程和养护条件等；Srivastavaand作者统计了工程的水泥土强度概率参数，见表2。Babu认为水泥土强度具有变异性的原因是：土是强度均值由原土的性质、固化剂的性质、固化剂一种天然材料、人为的失误以及测试的不足等引起；添加量、搅拌水平、养护条件以及荷载状态等因素决Christian等、BaecherandLaddl9和Jaksa等¨叫提定，由于以上因素的不同，导致表中的强度均值差别较出，变异性的来源主要是数据波动和系统误差，总大。HonjoI1研究得到：粘性土水泥固化后强度的均值的变异性是各

5、方面变异性的总和。=2100-4800kPa，砂性土=5000kPa；IkegamiTaki．”总结了影响水泥土搅拌桩芯样强度离散等¨研究得到：20年龄期的水泥土平均强度高达13．2性的主要因素，见表1。MPa。在实际工程中，标准差常用“3tr准则”求收稿日期：2013—07—10取。对于一个正态分布的变量，有99．73％的值落基金项目：江苏省自然科学基金项目(BK2011618)；十二五国家在区间[一3，+3]。定义变量的最大可能值科技支撑课题(2012BAJ01B02—01)为HCV，最小可能值为LCV，则：作者简介：张沂(1974一)，男，江

6、苏如皋人。工程师，主要从事土木工程教学与科研工作。E—mail：zy83399@163．eom。=(HCV—LCV)／6(2)张沂，等：水泥土强度变异性统计分析·49·ChristianandBaecher”研究得到：当样本个数=(HCV—LCV)／4(3)为20时，最大和最小可能值的差为3．70"；当样本水泥土强度的概率统计参数还有偏度和峰度等。个数为30时，最大和最小可能值的差为4．1o"。则Honjo⋯对水泥土强度分布的偏度和峰度做了统计，“修正的30"准则”为：但没有具体讨论。表2水泥土强度统计分析结果注：引自Navin[；淮盐高速公路试验

7、段的试验数据为标准贯入试验(SPT)击数。2．2变异系数0．79之间，且与均值0．416比较接近。试验段排水表2统计的常规水泥土强度变异系数最大值为粉喷桩的水泥土强度变异系数(0．469)大于常规粉0．79，最小值为0．20，平均值为0．416(图1)。笔喷桩强度变异系数(0．353)，这是因为排水粉喷桩者课题组在淮盐高速公路试验段统计分析了排水粉的水泥土强度较常规粉喷桩强度高的缘故，水泥土喷桩和常规粉喷桩水泥土强度(采用标准贯入试验强度的离散程度随水泥土强度的增加而增加J。因SPT击数表征)的变异性，所得变异系数在0．20～此水泥土搅拌桩加固地基

8、的设计计算中有必要考虑路基工程·50·SubgradeEngineering2013年第5期(总第170期)水泥土强度的高