岩土力学 ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (5): 1353-1363.doi: 10.16285/j.rsm.2021.1323

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

基于孔压静力触探试验的水运工程土分类方法研究

杜宇1, 2,刘松玉1,祝刘文2,邹海峰1,蔡国军1   

  1. 1. 东南大学 岩土工程研究所,江苏 南京 210096;2. 中交第四航务工程勘察设计院有限公司,广东 广州 510290
  • 收稿日期:2021-08-12 修回日期:2021-12-23 出版日期:2022-05-11 发布日期:2022-05-02
  • 通讯作者: 刘松玉,男,1963年生,博士,教授,博士生导师,主要从事土力学理论、桩基工程、特殊地基和路基稳定、地下空间技术、原位测试技术等方面的研究工作。E-mail: liusy@seu.edu.cn E-mail:duy@fhdigz.com
  • 作者简介:杜宇,男,1986年生,博士,主要从事岩土工程原位测试方面的研究。

Soil classification method for port and waterway engineering based on piezocone penetration test

DU Yu1, 2, LIU Song-yu1, ZHU Liu-wen2, ZOU Hai-feng1, CAI Guo-jun1   

  1. 1. Institute of Geotechnical Engineering, Southeast University, Nanjing, Jiangsu 210096, China; 2. CCCC-FHDI Engineering Co., Ltd., Guangzhou, Guangdong 510290, China
  • Received:2021-08-12 Revised:2021-12-23 Online:2022-05-11 Published:2022-05-02

摘要: 土的工程分类是工程勘察和设计应用的关键问题之一。基于孔压静力触探测试(piezocone penetration test,简称CPTU)原位测试参数进行土分类是高效实用的方法。国内外现有分类方法的名称及标准与我国《水运工程岩土勘察规范》(JTS 133-2013)不符合。因此,建立基于CPTU原位测试参数、符合我国行业标准的土工程分类方法具有重要工程意义。在收集大量国内外水运工程CPTU测试资料的基础上,对比分析了616个间距小于5 m的CPTU测试孔和相应钻孔取样与室内土工试验成果。选择国内外7种常用的CPTU土分类图进行应用比较,发现这些土分类图所采用的应力修正计算方法在考虑浅层土体的有效上覆应力修正时存在一定的缺陷,通过引入新的应力修正方法和修正土分类边界线,建立了适合我国水运工程的CPTU土分类方法。对比应用分析表明,该分类图能够准确地进行水运工程土类划分,尤其适合于软土、粉细砂和中粗砂的划分,可作为我国水运工程的土工程分类方法。

关键词: 孔压静力触探(CPTU), 土分类, 水运工程, 土类指数, 孔隙水压力, 应力修正

Abstract: Soil classification is one of the key issues in geotechnical investigation and design. And soil classification based on cone penetration test with pore water pressure measurement (CPTU) is an efficient and pragmatic method. The classification standards of existing methods are not consistent with Chinese code for geotechnical investigation on port and waterway engineering (JTS133-2013). Therefore, developing a CPTU-based soil classification method for port and waterway engineering is an urgent and meaningful task. This objective is achieved in this study by collecting database from a large number of worldwide water transportation projects including 616 CPTU and corresponding sampling boreholes, with spacing less than 5 m between them, and comparing and analyzing data and corresponding laboratory test results. Seven existing CPTU-based soil classification charts are selected for performance evaluation using the compiled CPTU and soil type database. It is shown that the stress normalization methods employed in existing soil classification charts may have limitation in shallow soils. A more adequate CPTU-based soil classification method is developed by introduction of new stress normalization method and modification of zone boundaries. It is implied that the proposed method can properly describe the general variation of soil types from CPTU data, particularly for soft soils, silty or fine sands and medium to coarse sands. And the developed CPTU-based soil classification method will provide a more accurate result as compared other existing methods in Chinese port and waterway engineering.

Key words: piezocone penetration test (CPTU), soil classification, port and waterway engineering, soil behavior type index, pore pressure, stress normalization

中图分类号: 

  • TU 413
[1] 金丹丹, 鲁先东, 王炳辉, 施展, 张雷, . 冲击荷载下含夹层饱和砂土孔压变化规律分析[J]. 岩土力学, 2024, 45(4): 1081-1091.
[2] 李尧, 李嘉评. 复杂初始应力状态下松砂多向循环单剪特性[J]. 岩土力学, 2023, 44(9): 2555-2565.
[3] 王晓磊, 刘理腾, 刘润, 刘历波, 董林, 任海. 地震历史对各深度土体抗液化性影响的振动台试验研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(9): 2657-2666.
[4] 简涛, 孔令伟, 柏巍, 舒荣军, . 基于耗散能量的饱和黄土动孔压模型[J]. 岩土力学, 2023, 44(8): 2238-2248.
[5] 赵津桥, 丁选明, 刘汉龙, 欧强, 蒋春勇, . 珊瑚砂振冲密实加固响应室内模型试验研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(8): 2327-2336.
[6] 杨奇, 王晓雅, 聂如松, 陈琛, 陈缘正, 徐方, . 间歇循环荷载作用下饱和砂土累积塑性变形及孔压特性研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(6): 1671-1683.
[7] 郭景琢, 郑刚, 赵林嵩, 潘军, 张宗俊, 周强, 程雪松, . 多排孔注浆引起土体变形与孔压规律试验研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(3): 896-907.
[8] 陈平山, 吕卫清, 梁小丛, 周红星, 王婧, 马佳钧, . 含细粒珊瑚土抗液化特性试验研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(2): 337-344.
[9] 何文, 陈豪, 郑场松, 卢博凯, 王慢慢, . 尾矿渗透破坏及其导波监测试验研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(2): 415-424.
[10] 张雷, 吕延栋, 王炳辉, 金丹丹, 竺明星, 方晨, . 絮凝−真空−电渗联合加固滩涂软土的模型试验研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(9): 2383-2390.
[11] 丁瑜, 贾羽, 王晅, 张家生, 陈晓斌, 罗昊, 张宇, . 颗粒级配及初始干密度对路基翻浆冒泥特性的影响[J]. 岩土力学, 2022, 43(9): 2539-2549.
[12] 李新明, 贾亚垒, 王志留, 尹松. 原状膨胀土剪切力学特性的应变速率效应[J]. 岩土力学, 2022, 43(12): 3327-3334.
[13] 汪晔欢, 王勇, 孔令伟, 陈成, 郭爱国, . 基于原位多功能孔压静力触探的含浅层气地层 识别与应用[J]. 岩土力学, 2022, 43(12): 3474-3483.
[14] 苏新斌, 廖晨聪, 刘世奥, 张璐璐, . 基于预制滑动面的饱和黏土−结构物界面强度特性 三轴试验研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(10): 2852-2860.
[15] 邓煜晨, 陈志波, 郑有强, 潘生贵, . 基于孔压静力触探的修正土类指数土体 分类方法与实例应用[J]. 岩土力学, 2022, 43(1): 227-234.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 谭贤君,陈卫忠,杨建平,杨春和. 盐岩储气库温度-渗流-应力-损伤耦合模型研究[J]. , 2009, 30(12): 3633 -3641 .
[2] 魏 星,王 刚,余志灵. 交通荷载下软土地基长期沉降的有限元法[J]. , 2010, 31(6): 2011 -2015 .
[3] 温世亿,李静,苏霞,姚雄. 复杂应力条件下围岩破坏的细观特征研究[J]. , 2010, 31(8): 2399 -2406 .
[4] 刘 杰,李建林,屈建军,陈 星,李剑武,骆世威. 基于卸荷岩体力学的大岗山坝肩边坡水平位移发育的多因素影响分析[J]. , 2010, 31(11): 3619 -3626 .
[5] 蒋臻蔚,彭建兵,王启耀. 西安市地铁3号线不良地质问题及对策研究[J]. , 2010, 31(S2): 317 -321 .
[6] 李兴高,刘维宁. 挡土结构上水-土压力分算的进一步探讨[J]. , 2009, 30(2): 419 -424 .
[7] 祝 磊,洪宝宁. 粉状煤系土的物理力学特性[J]. , 2009, 30(5): 1317 -1322 .
[8] 周春梅,章泽军,徐大杰,王生维,李先福. 古构造应力场数值模拟及危险性预测研究[J]. , 2009, 30(7): 2141 -2146 .
[9] 孙长帅,杨海巍,徐光黎. 岩石锚杆基础抗拔承载力计算方法探究[J]. , 2009, 30(S1): 75 -78 .
[10] 蔡 枫,郑永来. 土钉墙数值模拟在干船坞坞墙中应用探讨[J]. , 2009, 30(S2): 560 -564 .