河西淤泥质粉质粘土岩性指标相关性分析

平均值： u = （ X1 + X2 + … + Xn） /n
（ 1）
标准差： σ = 槡∑（ Xi － u） 2 / （ n － 1）
（ 2）
变异系数： δ = σ /u
（ 3）
标准值： Φk = γsu
（ 4）
收稿日期：2011-05-16 作者简介：徐奋强（ 1975 － ） ，男，硕士，讲师，主要从事岩土工程的教 学与科研工作。 基金项目：南京工程学院基金（ QKJC2009003） E － mail： xfq102@ sina． com
表 1 南京河西地区淤泥质粉质粘土物理力学指标统计
名称 范围值 平均值 统计样本数
w/% 31． 5 ～ 46． 5
39． 8 200
ρ / （ g / cm3 ） 1． 72 ～ 1． 86
1． 79 200
e 0． 82 ～ 1． 43
1． 13 200
IL 0． 78 ～ 1． 90
1． 22 200
第 38 卷 第 6 期
四川建筑科学研究
2012 年 12 月
Sichuan Building Science
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河西淤泥质粉质粘土岩性指标相关性分析
徐奋强，曹 云
（ 南京工程学院建筑工程学院，江苏 南京 211167）
摘 要：根据南京河西地区淤泥质粉质粘土的土工试验资料，对其物理、力学指标进行统计分析，目的为研究土体
其中：
{ } γs = 1 ±
1． 704 槡n
+
4． 678 n2
δ
（ 5）
根据所收集的南京河西地区淤泥质粉质粘土的
物理指标（ 含水率、天然密度、干密度、孔隙比、饱和
度、塑性指数） 、力学指标（ 压缩系数、粘聚力、内摩
擦角） 按式（ 1） ～ 式（ 5） 进行统计分析，分析结果列
于表 2 和表 3 中。基于表 2 中物理、力学指标的统
的力学指标与物理指标的变异性及相关性，采用回归分析的方法对土的物理和力学性质指标进行线性回归分析，
研究区域土体岩土参数的变异性和相关性特点。结果可以作为区域性地基基础可靠性设计相关参数选取的依据。
关键词：统计分析； 物理力学指标； 线性回归
中图分类号：TU411． 3
文献标识码：B
文章编号：1008 － 1933（2012）06 － 145 － 02
0引言
m 之间。根据钻孔资料，整个软土地层自上而下可 分为 5 层，依次为粉质粘土层，流塑状的淤泥质粉质
区域土体岩土参数指标的研究在各大城市逐渐 粘土层，流塑状的淤泥质粉质粘土夹薄层粉砂 － 粉
展开，如沈阳、武汉等城市，并取得了重要成果［1-2］。 砂层，流塑 － 软塑状的粉质粘土与粉砂互层，下部为 为此，针对南京工程建设开发的热点区域河西地区 中密粉 细 砂 层［3］。其 中 淤 泥 质 粉 质 粘 土 层，埋 深
明区域土层含水率受南北地势和长江水流环境影响
较大； 而力学性质指标则以内摩擦角的变异性最大，
达到 0. 321，与天然密度的变异系数相比差别较大，
两者相差近 12 倍。
3） 依据南京河西地区淤泥质粉质粘土的变异
特点，将其物理性质指标视为常量，是能够满足工程
所需要求的。在岩土和基础工程可靠性设计中，把
34． 8 21． 1 13． 6 1． 22 3． 36
35． 5 21． 4 14． 2 1． 28 3． 58
3． 14 1． 34 2． 55 0． 172 1． 01
0． 090 0． 063 0． 187 0． 141 0． 3
粘聚力 c / MPa 10． 15 11． 87 3． 26 0． 321
计分析成果，可得出以下结论：
1） 南京河西淤泥质粉质粘土的物理性质指标
变异性较小，而力学性质指标的变异性相对较大； 统
计数据的平均值和标准值具有一定的代表性，可以
作为工程应用的参考数据。
2） 表 2 中数据，天然密度的变异系数最小，仅
为 0. 027； 天然含水率的变异系数较大，为 0. 11； 说
天然密度 ρ / （ g / cm3 ） 1． 79
干密度 ρd / （ g / cm3 ） 1． 28
孔隙比 e
1． 13
1． 80 1． 30 1． 16
0． 05 0． 06 0． 123
0． 027 0． 075 0． 109
力学指标
液限 WL /% 塑限 WP /% 塑性指数 IP 液性指数 IL 压缩模量 Es / MPa
淤泥质粉质粘土的物理、力学指标的相关性进行分 浅、厚度大，对工程建设影响较大，是工程建设中浅
析，有助于地基的勘察和基础的设计。
基础、公路建设等地基处理的主要土层。该淤泥质
南京河西地区位于长江东侧，区内沟、塘等地表 粉质 粘 土 呈 流 塑 状，高 压 缩 性，与 粉 砂 互 层，层 厚
水系发育，地势宽广低平，地面高程在 5. 21 ～ 7. 70 1. 5 ～ 25. 0 m。其物理、力学性质见表 1。
土的物理性质指标当作常量是可行的，而土的力学
性质指标的变异性相对较大，这一特点说明了土体
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四川建筑科学研究
第 38 卷
力学指标的共性，也与其他研究相吻合［4］。
表 2 河西淤泥质粉质粘土物理力学性质指标统计分析
指标
平均值 标准值 标准差 变异系数
u
Φkห้องสมุดไป่ตู้
σ
δ
物理指标 含水量 ω /%
39． 8 40． 8 4． 71 0． 118
c / kPa 4． 0 ～ 17． 6
10． 15 200
φ/（ °） 4． 3 ～ 12． 8
8． 76 200
Es / MPa 2． 18 ～ 6． 7
3． 36 200
1 变异性分析
1． 1 试验资料来源
试验数据来自江苏省华东南工地质技术研究有
限公司在南京河西地区的 10 项勘察工程的 40 个钻
孔（ 每项工程取 4 个钻孔） 的 200 个（ 每孔取 5 个数
据） 淤泥质粉质粘土数据资料。淤泥质粉质粘土
（ 埋深 1. 5 ～ 9. 5 m，层厚 1. 5 ～ 25 m） 的数据能够代
表南京河西地区的土质特点。
1． 2 变异性分析
由数理统计理论，设 X1 ，X2 …，Xn 为试验值，取
置信概率 α 为 95% ，则有：
内摩擦角 φ / （ °） 8． 76 9． 49 2． 49 0． 284
2 相关性分析
一般用相关系数描述土体参数间的相关性，对
岩土参数指标之间的相关性进行统计分析，并对指
标之间的相互关系进行线形回归分析，以寻求各指