基于固结试验的膨胀土地基变形预测方法

第24卷 第21期

岩石力学与工程学报 Vol.24 No.21

2005年11月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Nov.，2005

基于固结试验的膨胀土地基变形预测方法

姚海林1，程 平2，吴万平 2

(1. 中国科学院 武汉岩土力学研究所，湖北 武汉 430071；2. 中交第二公路勘察设计研究院，湖北 武汉 430052)

摘要：由广西膨胀土的固结试验，确定了广西膨胀土的体积变形指标。对依托工程膨胀土进行了现场静力触探试验，根据比贯入阻力随深度的变化曲线特征，确定了膨胀土活动区深度。给出了膨胀土裂隙开展深度的理论解，膨胀土裂隙开展深度的计算值与静力触探试验确定的膨胀土活动区深度和现场观测的裂隙开展深度基本一致。最后介绍了基于固结试验基础上的膨胀土地基变形计算方法，并在试验基础上给出了膨胀土地基变形的计算结果。以膨胀土地基变形量作为膨胀土地基的分类指标，对膨胀土地基进行了分类。分类结果对膨胀土基础选型具有重要意义。

关键词：土力学；膨胀土；活动区；固结试验；地基变形

中图分类号：TU 47 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2005)21–3911–05

PREDICTION OF GROUND HEAVES IN EXPANSIVE SOILS BASED ON

CONSOLIDATION TESTS

YAO Hai-lin，CHENG Ping2，WU Wan-ping2

1

(1. Institute of Rock and Soil Mechanics，Chinese Academy of Sciences，Wuhan 430071，China；2. China Communications Second

Highway Survey Design and Research Institute，Wuhan 430052，China)

Abstract：Consolidation tests are applied to determine the indexes of volumetric deformation with respect to normal stress for expansive soils in Guangxi of China，and to predict ground heaves in expansive soils. Static cone penetration tests are conducted for expansive soil investigations，and test results are used to determine the active expansive zone. A theoretical solution is developed to determine cracking depth of expansive soils. The depths of the active zone from static cone penetration tests and theoretical solution are respectively identical to the results from observation in-situ. A simplified method for prediction of ground heaves in expansive soils based on consolidation tests is given. The index of ground heave in expansive soils is used as the basis for the classification of expansive soil foundations. The results of expansive ground heave have significant meaning to the choice of building foundations in expansive soil.

Key words：soil mechanics；expansive soil；active zone；consolidation test；ground heave

1 引 言

我国近22个省份有膨胀土分布，今后修筑的国道主干线大部分将穿越膨胀土地区。由于地形地貌和公路线形的制约，膨胀土填方路堤和挖方路堑将

收稿日期：2004–11–02；修回日期：2004–12–23

基金项目：交通部西部交通建设科技资助项目(2002 318 00014)

不可避免。膨胀土地区的建筑物、公路、铁路、机场、水利工程等经常遭受严重的破坏，造成巨大的经济损失。从已建和在建的高速公路情况看，膨胀土地区高速公路往往经过多年运行，其路基仍不稳定，还在产生路基沉陷，路堤边坡坍滑也时有发生，混凝土板断裂、甚至产生较大的错台等病害。膨胀

作者简介：姚海林(1965–)，男，博士，1986年毕业于武汉水利电力学院水利水电工程专业，现任副研究员，主要从事软基处理、岩土工程地质灾害的防治、非饱和土及特殊土力学方面的研究工作。E-mail：hlyao@。