1. Comparación entre la resistencia de la placa transversal y la resistencia triaxial interior
En comparación con la resistencia al corte no drenado triaxial interior, la resistencia al corte no drenado medida por la placa transversal es más confiable. Refleja la estructura natural y estado de estrés del suelo. Los académicos nacionales y extranjeros han comparado los datos de la placa cruzada con los datos de las pruebas en interiores.
1. Pruebas comparativas en arcilla blanda saturada en China
Mi país ha realizado una gran cantidad de pruebas comparativas en las áreas costeras del sureste para comparar la resistencia de la placa transversal, la resistencia a la compresión no confinada y la resistencia triaxial. Fuerza ilimitada. Diferencias en la intensidad del drenaje. Las muestras utilizadas son muestras de suelo intactas de alta calidad, perforadas con herramientas de suelo de paredes delgadas. El índice de plasticidad IP de todas las muestras de suelo oscila entre 15 y 24, y el contenido de arcilla (D < 0,005 mm) oscila entre 9 y 50. La relación Qu/2-Cu se obtuvo de 34 muestras de suelo, la cual se expresa mediante la siguiente fórmula:
Tabla 5-3 Tabla de registros de ensayos de corte transversal en sitio
qu/2 =Cu-0.03 (5-12)
La relación Cuu-Cu para la resistencia al corte triaxial no consolidada no drenada se compiló a partir de 34 muestras de suelo:
Cuu=Cu -0.037 ( 5-13)
Tabla 5-4 Comparación de la resistencia de la placa transversal y la resistencia triaxial consolidada no drenada
Más tarde, el malecón de Beiyang en Putian, Fujian, el malecón de Dachengtang en Zhoushan, Zhejiang, In En la prueba de campo del Wenling East Seawall, se comparó el Ccu del corte triaxial consolidado no drenado con el cu y qu de la prueba de placa transversal (los indicadores Cu y φu de la prueba de placa transversal son los cambios en la resistencia de la placa transversal a lo largo la profundidad. Obtenido de la relación entre la resistencia de la placa transversal Cu y la presión de consolidación vertical). Los resultados se enumeran en la Tabla 5-4.
2. Ensayo comparativo de arcilla blanda sensible al exterior.
Bjerrum propuso en 1972 que la resistencia al corte no drenado debería determinarse mediante ensayos de compresión triaxial, ensayos de corte simple y ensayos de tracción triaxial de acuerdo con la dirección supuesta de la superficie de deslizamiento, y el promedio de los tres ensayos representa el corte promedio. resistencia de toda la superficie de deslizamiento (Figura 5-5).
Figura 5-5 Relación entre la resistencia al corte en diferentes sitios y las pruebas de corte en interiores
A fines de la década de 1980, se compararon la prueba de placa transversal y la prueba de resistencia en interiores en dos ubicaciones. Las pruebas en interiores incluyen pruebas de compresión y tracción triaxial sin drenaje en el estado de nudo K0 y pruebas de corte sin drenaje en el estado de corte simple. Además, también se midieron los valores equivalentes de la presión de sobrecarga efectiva σ′v 0 y la presión de consolidación temprana σ′p.
Tabla 5-5 Valores promedio de varias resistencias al corte no drenadas normalizadas
Ambos sitios son arcillas marinas con alta sensibilidad, que van desde poco profundas hasta St=30 para la primera capa hasta casi St=400 para la capa profunda. Coeficiente de presión estática K0=0,55, IP = 10 ~ 17. Las dos resistencias de la placa transversal Cu (FV), compresión triaxial τc, tensión triaxial τe, corte simple τd y resistencia promedio τave están normalizadas por la presión de consolidación temprana σ′p de la profundidad correspondiente. Los valores promedio de varias resistencias al corte no drenadas normalizadas se calcularon en el rango de 5,5 ~ 12,5 my se enumeran en la Tabla 5-5.
Como se puede ver en la tabla, el valor promedio de τave/σ′p en las dos ubicaciones es igual a Cu(Fv)/σ′p, y también es bastante consistente con τd/σ′ p. Esto muestra que las pruebas interiores consolidadas sin drenaje se realizaron bajo condiciones de tensión in situ, y la resistencia de la prueba de placa transversal fue la misma que la resistencia al corte normalizada sin drenaje en interiores.
Los datos de la investigación muestran que la resistencia al corte de la placa transversal aumenta con el aumento de la tasa de corte, y la tasa de carga general en ingeniería es mayor que la tasa de carga real.
Basándose en los ejemplos de falla de terraplenes sobre cimientos blandos, Bjerrum trazó la relación entre el factor de seguridad de falla teórico y el índice de plasticidad del suelo de cimentación, como se muestra en la Figura 5-6.
Con base en el análisis integral y la comparación de la resistencia medida de la placa transversal y la resistencia promedio del proyecto dañado real, se propuso un coeficiente de corrección integral μ y la resistencia al corte no drenada modificada de la placa transversal se utilizó como valor de diseño. es decir:
Cu (valor de diseño)= μ su (valor medido) (5-14)
Donde: Cu es la resistencia al corte no drenado utilizada en el diseño; Su es la; resistencia medida de la prueba de placa transversal; μ es el coeficiente de corrección y cambia con el índice de plasticidad del suelo.
Figura 5-6 La relación entre el factor de seguridad de falla teórico del terraplén de cimentación de suelo blando y el índice de plasticidad del suelo de cimentación
La Figura 5-7 muestra la relación μ-Ip. Como puede verse en la figura, cuanto menor es Ip, mayor es el valor de μ. Posteriormente, los resultados de algunas investigaciones verificaron aún más la racionalidad de la fórmula de Bjerrum.
Figura 5-7 La curva de relación entre el coeficiente de corrección μ e ip
2. Aplicación de los resultados
Según la experiencia regional, la prueba de corte de placa transversal puede determinar la cimentación y la capacidad de carga de un solo pilote, calcular la estabilidad del talud y determinar el historial de consolidación de la arcilla blanda.
1. Cálculo de la capacidad de carga de cimientos de suelo blando.
Basado en la experiencia de la Academia de Ciencias de la Construcción de China y el Instituto de Diseño de Energía Eléctrica del Este de China, la capacidad de carga permitida de la base se puede estimar de acuerdo con la fórmula (5-15):
fk=2Cu γh (5-15)
En la fórmula, fk es el valor estándar de la capacidad de carga de la base (kPa); Cu es la resistencia de la placa transversal modificada (kPa); γ es la gravedad del suelo (kn/m3; h es la profundidad de entierro de la fundación (m);
El japonés Akio Nakase (1963) utilizó la Figura 5-8 para dar la fórmula de capacidad de carga máxima de una cimentación bajo carga de tira:
Pruebas de suelo in situ e investigación de ingeniería
Donde λ es la pendiente de la recta Cu-h; t es la intersección de la línea de extensión del segmento de recta Cu-h en el eje H; b es el ancho de la carga de la barra.
Figura 5-8 Relación Cuh
De acuerdo con la fórmula (5-16), combinada con la carga, la superestructura y las condiciones geológicas, tome un factor de seguridad de 1,5 ~ 2,0 para calcular el valor permitido. capacidad de carga de la cimentación.
2. Análisis de estabilidad antideslizante de cimientos de suelo blando
La placa transversal se puede utilizar para delinear con precisión la posición de la superficie de deslizamiento, proporcionando indicadores confiables de resistencia al corte para la inspección y adopción de medidas de ingeniería.
Para la estabilidad de la cimentación de arcilla blanda saturada durante el período de construcción, se utiliza el método de análisis φ=0, y su resistencia al corte debe ser resistencia natural, resistencia de placa transversal, resistencia a la compresión no confinada o desconsolidación triaxial no drenada. fortaleza.
En las décadas de 1950 y 1960, la experiencia de utilizar el poder de las veletas se resumió basándose en ejemplos nacionales y extranjeros de ingeniería de destrucción. Los suecos Cadling y Odenstad (1950) calcularon el factor de seguridad basándose en la fuerza de las veletas en 11 proyectos de deslizamientos de tierra, con un valor promedio de 1,03. Basado en años de experiencia acumulada, el Instituto de Investigación de Recursos Hídricos de Nanjing cree que al analizar la estabilidad de la resistencia de la hoja utilizando el método de análisis de tensión total, el factor de seguridad de estabilidad debe ser aproximadamente 1,30. Las Especificaciones de Ingeniería Portuaria del Ministerio de Transporte (edición de 1978) estipulan que cuando se utiliza el índice de corte rápido, se utiliza k = 1,0 ~ 1,2, y cuando se utiliza la resistencia de la placa transversal, se utiliza k = 1,1 ~ 1,3; sin embargo, en JTJ250; -98, generalmente se menciona K = 1,1 ~ 1,3, todavía se refiere a elegir diferentes valores de K para diferentes fortalezas.
3. Estimar la resistencia final y la resistencia lateral del pilote
Resistencia final del pilote
qp=9Cu (5-17)
Resistencia lateral del pilote
qs=α Cu (5-18)
Donde: α es un coeficiente relacionado con el tipo de pilote, tipo de suelo, secuencia de capas de suelo, etc.
La capacidad de carga última de un solo pilote se puede estimar basándose en la resistencia del extremo del pilote qp y la resistencia lateral del pilote qs.
4. Pruebe el efecto de refuerzo de una base de suelo blando.
La práctica ha demostrado que la resistencia de la placa transversal puede reflejar de manera muy sensible el crecimiento de la resistencia de la base, por lo que se ha convertido en el principal medio para probar el efecto de refuerzo.
Por ejemplo, la inspección del efecto de refuerzo de los cimientos de la presa de tierra de Duhu en la provincia de Zhejiang duró 10 años con buena regularidad, como se muestra en la Figura 5-9.
Figura 5-9 Inspección del efecto de refuerzo de los cimientos de la presa de tierra Duhu en la provincia de Zhejiang de 1970 a 1980
5. Determinar la historia de consolidación del suelo blando.
Según la curva Cu-h, se puede juzgar la historia de consolidación del suelo blando saturado. Si la curva Cuh es aproximadamente una línea recta que pasa por el origen del suelo, se puede considerar que es un suelo normalmente consolidado si la línea recta Cu-h no pasa por el origen, sino que se cruza con el eje que se extiende hacia arriba; En la ordenada se puede considerar que se trata de un suelo sobreconsolidado.
Referencia
Normas nacionales de la República Popular China. 2002. "Código para la investigación de ingeniería geotécnica" (GB 50021-2001), Beijing: China Construction Industry Press.
Lin Zongyuan, editor. 2003. Manual conciso de diseño y estudio de ingeniería geotécnica, Beijing: China Construction Industry Press.
Bonita y alta. 1997. Mecanismo, método y aplicación de ingeniería de pruebas de suelos in situ [M Beijing: Geology Press].
Instituto de Ingeniería Geotécnica, Instituto de Recursos Hídricos de Nanjing. 2003. Manual técnico de pruebas geotécnicas, Beijing: People's Communications Press.
Wang Zhongqi, Sun Guangzhong, Liu Shuangguang, etc. Tecnología de prueba de ingeniería geotécnica, Beijing: Prensa de la industria de la construcción de China.
Zhang Xifa, Liu, Luan Zuotian, Zhang. 1984. Pruebas in situ de geología de ingeniería [M]. Beijing: Prensa de Geología.