殘積土在某客運(yùn)專線特大橋勘察試驗(yàn)中的特征分析
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論文導(dǎo)讀：下面就該客運(yùn)專線云河特大橋勘察中兩取土孔所取試樣的試驗(yàn)比較分析在本次鐵路勘察殘積土試驗(yàn)中注意的地方，針對該橋所處位置地層取樣做土工試驗(yàn)來詳細(xì)說明殘積土在鐵路勘察試驗(yàn)中需要注意的特殊性質(zhì)。其次，顆粒分析試驗(yàn)，因?yàn)闅埛e土的特殊性而更加注意該部分試驗(yàn)樣品的取制，應(yīng)該在之前物理試驗(yàn)取樣中制備，同時(shí)由于細(xì)粒土含量較多，需要濕法進(jìn)行試驗(yàn)，才能使得該試樣定名以及各指標(biāo)的分析應(yīng)用更加準(zhǔn)確。根據(jù)《鐵路工程巖土分類標(biāo)準(zhǔn)》標(biāo)準(zhǔn)說明4.3.1中也提到了殘積土定名需要進(jìn)一步研究，根據(jù)國家對基礎(chǔ)線路設(shè)計(jì)規(guī)劃，南方尤其是華南地區(qū)鐵路越來越多的投入建設(shè)，該分類標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)實(shí)行的分類標(biāo)準(zhǔn)對殘積土的定名不能滿足實(shí)際生產(chǎn)工作中的設(shè)計(jì)需要，希望有關(guān)專家可以近一步完善該類型土樣在鐵路勘察試驗(yàn)中的要求以及室內(nèi)定名等內(nèi)容。
關(guān)鍵詞：殘積土試驗(yàn)，鐵路勘察，定名
云河特大橋位于湖南省邵陽市，為本項(xiàng)客運(yùn)專線跨越云溪河谷及鄉(xiāng)間公路、民宅而設(shè)，擬設(shè)橋式類型為（3-64）雙線連續(xù)箱梁+(44-32)雙線簡支箱梁，橋中心里程為DK237+748.95，全長1637.9m。發(fā)表論文。橋址區(qū)地貌單元屬殘丘坡地和河流階地及河漫灘，地形起伏較大，最高地面高程505.97m，最低地面高程451.54m。坡度5°～10°，河流寬緩可見明顯河流階地，地表耕地、民房分布較廣，丘坡少量為林地，地表多被第四系覆蓋，在DK237+760～DK238+200表現(xiàn)為寬緩的一級階地、河漫灘及河床，地勢較為平坦，為居民區(qū)，植被茂密，兩岸為階地，由于受長期水流沖蝕破壞，階地面不平。DK237+280～DK237+600為緩坡地段表覆坡殘積層（Q3 dl + el），溝坎和人工邊坡處見花崗巖出露。橋址區(qū)為印支期巖漿巖侵入體（γ51），其巖性為黑云母花崗巖。
經(jīng)地質(zhì)調(diào)查、鉆探資料顯示，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料，橋址區(qū)表覆第四系全新統(tǒng)沖洪積層（Q4 al+pl）、上更新統(tǒng)沖洪積層（Q3 al+pl）、上更新統(tǒng)坡殘積層（Q3dl+el）,下伏印支期黑云母花崗巖（γ51）。共計(jì)完成鉆探102/2924.6m孔；取原狀樣141組，其中上更新統(tǒng)坡殘積層（Q3dl+el）在橋址地層中普遍存在，共計(jì)39個(gè)孔取樣110組，根據(jù)該地層殘積土廣泛存在以及殘積土的特殊性，本次勘察試驗(yàn)內(nèi)容以及試驗(yàn)方法分別進(jìn)行了特殊要求和規(guī)范，要求詳細(xì)記錄試驗(yàn)所操作樣品的形式質(zhì)地和成分，同時(shí)注意開樣時(shí)采用特殊方法以做到取樣盡量保持原性狀，增加混合土要求內(nèi)容，即細(xì)粒土的性質(zhì)的內(nèi)容。
下面就該客運(yùn)專線云河特大橋勘察中兩取土孔所取試樣的試驗(yàn)比較分析在本次鐵路勘察殘積土試驗(yàn)中注意的地方，針對該橋所處位置地層取樣做土工試驗(yàn)來詳細(xì)說明殘積土在鐵路勘察試驗(yàn)中需要注意的特殊性質(zhì)。
試驗(yàn)所取試樣分別來自標(biāo)段為DK236+933.80和DK236+966.55位置的兩個(gè)鉆孔，取樣深度分別為3.05m 5.05m 7.05m 9.05m 11.05m，打開樣盒后觀察，樣品類似全風(fēng)化物，細(xì)粒土主要成分為粉質(zhì)黏土，褐色，含有較多大小不一的礫石，以及白色石英風(fēng)化物，還有大量云母，土質(zhì)相對比較松散。
由于殘積土的特殊性，所以試驗(yàn)的時(shí)候需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行，針對土質(zhì)較松散樣品，在制備試樣時(shí)候，需要先將外側(cè)以及上下底部受到外界干擾較大的部分刮掉，然后根據(jù)側(cè)面切削出來的情況觀察試樣，代表性地方做密度試驗(yàn)，同時(shí)在距離較近的地方取樣做含水率以及液塑限試驗(yàn)。同時(shí)增做細(xì)粒土（粒徑小于0.5mm）部分的天然含水含水率、塑性指數(shù)和液性指數(shù)等，應(yīng)用這些指標(biāo)可以更加準(zhǔn)確判斷試樣中細(xì)粒土的狀態(tài)。
試驗(yàn)中各項(xiàng)操作依據(jù)《鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程》（TB10102-2004）進(jìn)行，密度、含水率液塑限均進(jìn)行平行試驗(yàn)，液塑限采用代表性樣品烘干后過05cm篩的篩下土樣采用聯(lián)合測定儀三點(diǎn)法進(jìn)行，密度試樣取其中之一做壓縮試驗(yàn)，樣品情況較好的可以制備剪切試樣，同時(shí)代表樣品放入烘箱用來制備篩分試樣，取樣滿足篩分試驗(yàn)要求。
針對該區(qū)域鉆探取樣，較多殘積土樣品特點(diǎn)，室內(nèi)土工試驗(yàn)除按照一般常規(guī)土的物理力學(xué)性質(zhì)測試外，也注意到與一般土試驗(yàn)的區(qū)別。首先，因?yàn)橹虚g含有粗大顆粒，天然密度一般特別注意土試樣的代表性，同時(shí)代表性也決定了后面含水率，比重，液塑限的取樣范圍及其指標(biāo)的評價(jià)。其次，顆粒分析試驗(yàn)，因?yàn)闅埛e土的特殊性而更加注意該部分試驗(yàn)樣品的取制，應(yīng)該在之前物理試驗(yàn)取樣中制備，同時(shí)由于細(xì)粒土含量較多，需要濕法進(jìn)行試驗(yàn)，才能使得該試樣定名以及各指標(biāo)的分析應(yīng)用更加準(zhǔn)確。在力學(xué)試驗(yàn)中，除了注意制備試樣時(shí)候盡可能少破壞土的結(jié)構(gòu)，更需要在之后的分析中注意估計(jì)粗顆粒對該試驗(yàn)的影響。發(fā)表論文。對殘積土進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)應(yīng)注意土試樣的代表性，在使用室內(nèi)試驗(yàn)資料，也應(yīng)估計(jì)到由于土中所含顆粒對土樣結(jié)構(gòu)的破壞和對測試資料的正確性和完備性的影響，避免盲目套用一般測試方法和不加分析的使用測試資料。
兩孔的樣品試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表格
從數(shù)據(jù)內(nèi)容不難看出殘積土與一般地層土樣非常不同的特殊之處：含水率較高，孔隙比大，液性指數(shù)小，壓縮模量小，內(nèi)摩擦角以及抗剪強(qiáng)度較大等，尤其液性指數(shù)不反映土樣狀態(tài)，壓縮模量不反映所含物狀態(tài)等特殊指標(biāo)，也提醒勘察設(shè)計(jì)線路設(shè)計(jì)等部門使用數(shù)據(jù)時(shí)需要注意這些特點(diǎn)，對設(shè)計(jì)中的承載力、地基處理、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等應(yīng)結(jié)合標(biāo)貫，載荷試驗(yàn)等方法做出較為合理的指標(biāo)判斷。
關(guān)于本次項(xiàng)目中土工試驗(yàn)的室內(nèi)定名，按照《鐵路工程巖土分類標(biāo)準(zhǔn)》（TB10077-2001），應(yīng)該按照混合土來定名：土的名稱為在主要土名前冠以主要含有物名稱，當(dāng)主要含有物的質(zhì)量占總質(zhì)量的5%-25%，應(yīng)定名“微含”，當(dāng)主要含有物的質(zhì)量大于或者等于25%時(shí)候，應(yīng)定名為“含”，統(tǒng)觀以上試樣，則定名應(yīng)為以下表圖中所示。
但本次試驗(yàn)試樣不同于普通混合土，首先試樣是以物理及化學(xué)風(fēng)化形成的殘積土，其次所含顆粒級配連續(xù)，而且主要含有物為細(xì)粒土，也是影響試樣結(jié)構(gòu)以及力學(xué)指標(biāo)的主要成分，后經(jīng)項(xiàng)目部技術(shù)組研究，決定根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB 50021-2001）對殘積土的定名的相關(guān)規(guī)定來對本次試驗(yàn)中的土樣進(jìn)行定名，規(guī)范中規(guī)定：粒徑超過2cm的粗粒土含量低于總質(zhì)量的20%為砂質(zhì)粘性土、高于等于20%為礫質(zhì)粘性土。則以上試驗(yàn)內(nèi)容中的試樣定名如下
對比兩種定名方式，不難發(fā)現(xiàn)，如將土樣按照混合土來定名的話，試樣可以定名為含黏土礫砂，而將礫砂作為主要設(shè)計(jì)主體，承載力以及地基設(shè)計(jì)方式會出現(xiàn)非常大的不同，而與鉆探中標(biāo)貫等參數(shù)嚴(yán)重不符，承載力嚴(yán)重偏大也將對工程安全造成非常大的隱患。
根據(jù)《鐵路工程巖土分類標(biāo)準(zhǔn)》標(biāo)準(zhǔn)說明4.3.1中也提到了殘積土定名需要進(jìn)一步研究，根據(jù)國家對基礎(chǔ)線路設(shè)計(jì)規(guī)劃，南方尤其是華南地區(qū)鐵路越來越多的投入建設(shè)，該分類標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)實(shí)行的分類標(biāo)準(zhǔn)對殘積土的定名不能滿足實(shí)際生產(chǎn)工作中的設(shè)計(jì)需要，希望有關(guān)專家可以近一步完善該類型土樣在鐵路勘察試驗(yàn)中的要求以及室內(nèi)定名等內(nèi)容。發(fā)表論文。
花崗巖殘積土，作為一種特殊類型地層，性質(zhì)非常特殊，利用普通試驗(yàn)方法對其特殊性狀進(jìn)行分析，對比分析結(jié)果，從而使得試驗(yàn)結(jié)果更加客觀，為設(shè)計(jì)等提供可靠的數(shù)據(jù)服務(wù)。
[參考文獻(xiàn)]
《鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程》（TB10102-2004）
《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）
《鐵路工程巖土分類標(biāo)準(zhǔn)》（TB 10077-2001）
