概要
如同Schmertmann (1986)所指出的,更合理的設(shè)計標準是建立一個最小模量(例如MDMT ? 80 MPa 及以上),而不是最小并且難以確定的原位Dr。
松散沙填土的固結(jié)通常會將MDMT / qc比率(反映超固結(jié)比)從MDMT / qc ?5-12(OCR ? 1)增大到固結(jié)之后的MDMT / qc ? 12-24(相當(dāng)大的OCR)。
固結(jié)控制
DMT扁鏟側(cè)脹試驗方法被頻繁應(yīng)用于檢驗固結(jié)效果,通過將土體處理之前與處理之后的DMT結(jié)果相比較。固結(jié)通常由KD 和 MDMT 增大來反映。Schmertmann (1986) 發(fā)現(xiàn)固結(jié)產(chǎn)生的MDMT 大約為qc的兩倍(MDMT的增大主要是因為KD的增大)。同樣的這一趨勢也被Jendeby (1992)觀察到,對于松散沙子的固結(jié),MDMT / qc 的比率不斷增大,從固結(jié)之前的MDMT / qc ?5-12增大到固結(jié)之后的MDMT / qc ? 12-24(圖2)。MDMT / qc隨著固結(jié)不斷增長(固結(jié)是施加應(yīng)力歷史的一種方法),原因是OCR使得MDMT比qc增大快(至少在石英砂中是這樣)。這些發(fā)現(xiàn)被很多研究人員證實了,例如Balachowski (2015):“處理之后的MDMT比固結(jié)之前的MDMT平均高7.6倍。密實沙層中MDMT的平均增大量比相應(yīng)的qc增大量要高2.3倍?!?/span>
很多設(shè)計人員不僅想知道M,同時也想知道由于固結(jié)產(chǎn)生的OCR。顆粒狀土體中的OCR可以根據(jù)MDMT / qc比率利用Monaco (2014)方程計算得到:
OCR = 0.0344 (MDMT /qc)2 – 0.4174 (MDMT /qc) + 2.2914 (1)
如果設(shè)計人員想確認壓實填土的超固結(jié)性質(zhì)(例如Sharif 2015),就可以畫出OCR –曲線或者替代的MDMT / qc –曲線。更多MDMT / qc – OCR關(guān)系的詳細介紹將在“沙子中的OCR”這一節(jié)中給出。
利用上面的公式計算OCR,對于設(shè)計人員來說是非常感興趣的。然而:
1. 在鈣質(zhì)沙子中,例如,固結(jié)可能會將土轉(zhuǎn)化為“面團”材料,模量增長是緩慢的,因此上述公式可能不適用。
2. 工程師通常對OCR感興趣,對于設(shè)計,更多的興趣在于模量(甚至即使在鈣質(zhì)沙中也是這樣的)。
利用公式1計算OCR既需要DMT也需要CPT,但是計算M只需要DMT。這樣,M不僅是最有用,同時也是較容易獲得的參數(shù)。如同MDMT的可靠性,此處可以看到指示。
圖 1. MDMT/ qc (代替 OCR) 固結(jié)前后;
當(dāng) MDMT /qc > ? 12, 沙子明顯超固結(jié);
(a) Jendeby (1992) (b) Balachowski 和 Kurek (2015)
1986年,Schmertmann觀察到,土體加固的主要目標是達到極限沉降,建立驗收準則更合理的是以最小模量,而不是最小Dr,因為模量比Dr更接近目標。在Schmertmann描述的工作中,設(shè)計人員用最小MDMT驗收準則替代了qc 到 Dr準則。相同地,Balachowski (2015)介紹了一個加固項目,“最小平均MDMT = 80 MPa固定下來被作為處理后土體的驗收標準”。在這個項目中,最終證實了“固結(jié)土層的MDMT遠遠超過了驗收標準”。
采用最小MDMT驗收標準的另一個好處是避免了原位Dr的計算,通常是難以確定
Robertson 和 Campanella (1983)指出,希爾頓礦砂在Dr =60%時與蒙特雷沙子在Dr =40%時qc相同(請看下圖),也就是說,沒有一一對應(yīng)的qc 到 Dr映射適用于所有沙子。
圖2. 從qc得到Dr的各種不同關(guān)系示例