巖土工程師備考資料:扁鏟側脹試驗應用技術研究
扁鏟側脹試驗(簡稱DMT)自上世紀70年代由意大利學者Marchetti創立以來,目前已有40多個國家應用;我國1995年開始進行扁鏟側脹試驗,現已將之列入國家標準《巖土工程勘察規范》(GB50021-2001)及上海市工程建設規范《巖土工程勘察規范》(DGJ08-37-2002),并制備了相關測量儀器[1-3,9,11]。
我國浙江南光地質儀器廠研制了DMT-W1型扁鏟側脹儀。該測試儀由扁鏟測頭、測控箱裝置、氣-電管路、氣壓源、貫入設備及探桿等構成。經上海勘察院、華東電力設計院等單位的室內外對比和多項工程現場應用(測試深度達39.8m,測壓值達3.1MPa),結果表明該儀器性能穩定、測試快速準確,具備國外同類產品功能。通過借用國外經驗公式,可計算土工參數[3]。
國內運用DMT來確定土性參數的研究單位主要是同濟大學地下建筑與工程系、上海巖土工程勘察設計研究院有限公司、上海申元巖土工程有限公司、上海市隧道工程軌道交通設計研究院、中國船舶工業勘察設計研究院。這些單位均位于上海,其開展的系列研究工作在國內該領域幾乎一統天下,研究內容主要包括利用DMT試驗確定上海地區土層土性(材料)指數ID的分布規律、水平向基床反力系數Kh和地基承載力fa等[5-7,9-10]。此外,南京工業大學李雄威等對比了扁鏟側脹試驗與靜力觸探、標貫和土工實驗結果,并根據南京某場地地質情況提出了扁脹豎向排水側限模量、不排水抗剪強度等經驗公式[4];鐵道部第三勘察設計院孟慶文等提出了扁鏟側脹試驗測定水平基床系數公式[8]。
國外的研究工作很多。Marchetti作為DMT理論的首創者,提出了土性(材料)指數ID、側脹模量ED、水平應力指數KD和孔壓指數UD等計算公式[11];Viggiani提出了水平向基床反力系數Kh計算公式[12];Doboku Gakkai則參考日本、歐洲和東南亞的文檔數據,提出了用DMT計算土性參數的修正方程[13]。
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