广州软土的静止侧压力系数k0取值分析（专业文章）

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1、浅析广州软土的静止侧压力系数K0xxx摘要土的静止侧压力系数K0为土体在无侧向变形条件下水平主应力与竖向主应力之比。目前国内可通过原位测试、室内测试以及经验换算等手段确定K0值。广州市软土的特性，使在地铁工程中K0的取值不能完全依赖经验值，确定K0值在广州市软土地区的地铁工程项目中具有重大的意义。Abstractstilllateralpressurecoefficientisdefinedastheratioofthehorizontalprincipalstresstotheverticalprincipalstresswhenthereisnotla

2、teraldeformation.InChina,thevalueofK0canbecurrentlyacquiredbyinsitu-testing,laboratoryexperimentandexperientialconversion.However,theexperientialvalueofK0cannotbeappliedtothemetroprojectsproperlybecauseofthefeaturesofthesoftsoilinGuangzhou.Accordingly,itisofgreatsignificancetoacqu

3、irethepropervalueofK0intheGuangzhoumetroprojectsthatlocateinthesoftsoilarea.1．1土的静止侧压力系数K0研究的发展与现状土的静止侧压力系数K0为土体在无侧向变形条件下的水平主应力与竖向主应力之比,即原始应力状态下的水平向主应力与竖向主应力之比。在工程勘察设计中，土体静止侧压力系数K0是地下岩土工程设计的一个基本参数。目前国内确定K0值主要采取三类做法：(1)通过原位测试，间接或直接测得，主要有扁铲侧胀法和旁压法两种；(2)可以通过三轴仪和K0仪进行室内试验测定；(3)使用土的有效内

4、摩擦角、泊松比、超固结比、塑性指数等参数，采取经验公式进行计算。目前，在实际工程施工中，各地基本都采用经验值，各个行业规范、手册、文献都给出了不同土类的K0推荐值。众所周知，K0受到土的物理性质、结构特性、应力历史、加荷和卸荷路径等因素的影响，所以单靠查表得到的经验值并不能正确反映地基土的真实应力情况，不能满足高质量设计的4要求。[1][2]而且，同一个地区，不同的单位对同一土层采用的K0值差异也较大，这给工程设计、施工带来许多不便。室内试验中K0仪法较为方便，但已有研究表明橡胶膜厚度对试验结果有影响[3]，而且判稳时间难掌握，因此试验结果存在争议。而通过

5、对全自动三轴仪进行程序设置实现侧向应力与垂直应力相等，结果相对可靠。[4]而原位测试与土工试验相比，没有取土样的扰动过程，不仅数据更加可靠而且大大缩短了试验周期。因此，原位测试在岩土工程勘察中被越来越广泛地应用。扁铲侧胀试验（DMT）是将近似矩形的局部具有松胀功能的扁铲贯入土中，测定地基土工程特性的试验方法，适用于松散、软弱土，当土的坚硬程度或密实程度增加，扁铲适应性变差。应用扁铲法测定软土的K0值已有多个先例。[5]~[7]应力铲最早由瑞典人Massarch于1975年研制使用，我国铁道部第四勘测设计院于1987年从日本OYO公司引进，并于1992年使其

6、国产化，成功应用于实际勘察中。2000年10月通过铁道部鉴定，此技术列入《铁路工程地质原位测试规程》中。应力铲原理跟压力盒相近，形如铲子，将其插入地下，可直接测得地层中的水平总压力。[8]~[10]旁压试验是利用旁压器（探头）对钻孔内壁施加横向水平压力，使孔壁向外膨胀，直到破坏，从而得到压力P和水管水位下降量s直剪的关系由旁压曲线P-s可以求出K0，旁压试验适用于粘性土、粉土、砂土、碎石土、极软岩和软岩等，在地层土颗粒较粗的地区应用较多。在深圳地铁2号线的勘察过程中应用旁压法确定K0值并总结出该地区不同土层的K0值的变化规律。[11]1.2广州市软土状况及

7、其K0取值根据《岩土工程勘察规范GB50021-2001(2009版)》定义：天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土应判定为软土，包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。广州软土是由大量淤泥、淤泥质土等第四系海相沉积物堆积而成的。广州软土具有三角洲软土特性，由距今6ka以来沉积的第四系组成。同期沉4积的软土层的沉积层理、组成成分相近，但沉积厚度、埋深以及有机质含量均存在较大差异。[12]软土的分布厚度从西北向东南逐渐加大，[13]至番禺南沙厚度加大至30m左右。[12]研究表明，广州软土具有以下特点：1）含水率大，孔隙比大；2）渗透性弱；3

8、）压缩性高；4）抗剪强度低，承载力低；5）有机质含量高；6）触变性