浅析广东省湛江组黏土工程特性及浅基础选型

浅析广东省湛江组黏土工程特性及浅基础选型

摘要：通过室内试验及多种原位测试试验对广东省湛江组黏土的物理力学指标进行分析研究，通过经验公式计算其各项力学指标，并推求出岩土设计参数，提出浅基础选型建议，可供相关工程借鉴。

关键词：湛江组；黏土；双桥静力触探试验；十字板剪切试验；承载力；浅基础

Abstract: Through the analysis and research of laboratory test and in-situ test on the physical and mechanical indexes of Guangdong Province, Zhanjiang group of clay were, by the empirical formula for calculating the mechanical parameters, and calculate geotechnical design parameters, the shallow foundation type selection, which can be used for engineering reference.

Key words: Zhanjiang group; clay; cone penetration test; vane shear test; bearing capacity; shallow foundations

1 第四系下更新统湛江组海陆交互相沉积层黏土()特性

湛江市位于中国大陆最南端、广东省西南部，地处粤桂琼三省（区）交汇处，东濒南海，南隔琼州海峡与海南省相望，西临北部湾，背靠大西南。属边缘热带温润型气候大区内，受海洋性气候的影响，炎热多雨，夏长东短。

第四系下更新统湛江组海陆交互相沉积层黏土主要分布于湛江市区、雷州、徐闻、遂溪、坡头、东海岛等地，河流～三角洲相，岩性为灰、黄、杂色砾砂层、砂层、粉砂层、粘土层，局部夹玄武岩。

湛江组上覆黏土厚度一般在数米～十几米不等，浅灰色、灰黑色，薄叶状构造，水平层理，稍湿～很湿，局部夹薄层粉细砂，软塑～可塑，局部硬塑，具有光泽，摇振反应无，干强度高，韧性高。主要物理力学试验指标如下：天然含水率44.5～64.7％，平均51.7％；天然密度1.60～1.90g/cm3，平均1.75g/cm3；液性指数0.52～0.96，平均0.79；孔隙比1.051～1.772，平均1.328；压缩系数0.38～

0.98MPa-1，平均0.67MPa-1；压缩模量1.64～3.85MPa，平均2.89MPa；粘聚力

1.0～43.8kPa，平均10.8kPa；内摩擦角1.3～20.2゜，平均6.2゜。标贯试验实测击数2～14击，平均5.9击。

2 原位测试成果统计

2.1双桥静力触探试验（CPT）及成果分析

第四系下更新统湛江组海陆交互相沉积层黏土双桥试验结果统计值详见下表1：

表1

根据静力触探试验成果、数据统计，可得出以下解释：湛江组黏土锥头阻力一般小于2.0MPa、侧壁阻力在17kPa左右；当该层局部夹薄层粉细砂时，其侧壁阻力显著增大。当进入砂层时，锥头阻力与侧壁阻力同时增大。当锥头进入黏土等性质好的土层时，锥头阻力和侧壁阻力大幅增长，难以穿透。

2.2十字板剪切试验（VST）及成果分析

湛江组黏土进行原位十字板剪切试验，其试验及统计结果见下表2：

表2

对比以上试验统计数据发现，湛江组黏土被剪切破坏后，呈现出强度迅速降低、重塑土强度恢复差的特点。

3 各项指标的分析与确定

3.1抗剪强度的分析与确定

⑴静力触探试验

据静力触探试验试验成果，按《工程地质手册》（第四版）中推荐公式cu=30.8Ps+4（0.1≤Ps≤1.5），按ps=1.1qc计算。cu为不计值时的综合c值，结果见表3：

表3

⑵各方法计算的c、值及建议值确定见下表4：

表4

3.2地基承载力的分析与确定

⑴据土工试验及标贯试验参数，按广东省标准《建筑地基基础设计规范》（DBJ15-31-2003）查表确定，各土层的承载力特征值详见下表5：

表5

⑵静力触探试验法

据静力触探试验试验成果，按《工程地质手册》（第四版）中所提供的经验公式，对于黏性土按(0.3≤Ps≤6)，计算结果详见下表6：

表6

各种方法推求及建议湛江组黏土地基承载力详见下表7：

表7

3.3变形模量、压缩模量的分析与确定

⑴标准贯入试验

根据《工程地质手册》（第四版）提供的经验公式，对于一般黏性土，按确定。计算结果见下表8：

表8

⑵静力触探试验

按《工程地质手册》（第四版）中的规定，按ps=1.1qc分别按以下公式推求：

计算结果见下表9：

表9

⑶ES、E0建议值的确定

根据以上室内及原位测试结果，结合地区经验，建议各地层ES、E0取下表10值：

表10

4 浅基础选型

据以上湛江组黏土的各岩土设计参数建议值，当其满足设计强度及变形的要求时，可采用以湛江组黏土为持力层的天然地基基础，否则需提高地基土的承载力及强度，适用于湛江组黏土处理工法的优劣性比较详见下表11：

表11

5 结论

5.1根据静力触探试验成果、数据统计，可得出以下解释：湛江组黏土锥头阻力一般小于2.0MPa、侧壁阻力在17kPa左右；当该层局部夹薄层粉细砂时，其侧壁阻力显著增大。当进入砂层时，锥头阻力与侧壁阻力同时增大。当锥头进入黏土等性质好的土层时，锥头阻力和侧壁阻力大幅增长，难以穿透。

5.2通过对比十字板剪切试验数据发现，湛江组黏土被剪切破坏后，呈现出强度迅速降低、重塑土强度恢复差的特点。

5.3对于浅基础，当湛江组黏土满足设计强度及变形的要求时，可采用以其作为持力层的天然地基基础，否则需采用堆载预压法、强夯法（强夯置换法）、塑料板排水、堆载预压法、深层搅拌桩法、振冲碎石桩法等工法提高地基土的承载力及强度。