一个粘土预固结压力的经验计算方法

1 引言

预固结压力是粘性土沉降计算的一个重要参数。在实际的岩土工程实践中，我们不可能对每个工程的每个试样都作固结试验，大多数情况需要工程师依据经验关系式加上工程判断力来得出结论。本文简要描述了预固结压力的经验估算方法。在过去的工程实践中我们使用这些经验关系粗略估计粘土的压缩性。

2 预固结压力的经验估计

过去70年来，岩土工程研究者们一直在探讨使用粘土不排干的剪切强度Cu来估算预固结压力的方法，发展出大量的经验关系式。下面总结了其中一些比较知名的关系式。

3 粘土不排干剪切强度的估算

在应用上述关系式估算预固结压力时，需要知道粘土不排干的剪切强度Cu。在实践中，我们便携式贯入仪 (Pocket Penetrometer)简称PP来估算Cu。值得一提的是，国内老一辈的岩土工作者曾经使用过这种测试设备，后来就在国内绝迹了。不过在北美的岩土工程界，PP仍然是现场判定粘土性质和确定Cu的一种方法。

下图所示的是我自己作的一个在现场使用的EXCEL文件，可以判定粘土的强度，根据PP计算单轴抗压强度和弹性模量，并且可以估算圆形地基的承载力。

参考文献：

(1) EM1110-1-1804 Table E-7, G-1

(2) AASHTO, 1995

(3) EM 1110-2-2504 (31 Mar 94)

(4) EM 1110-1-1904 (30 Sep 90) Table D-3

(5) Das, 1994

4 计算预固结压力

经过大量的工程验证，我们发现Skempton(1957)的经验关系式仍然适用。下面这个简单的EXCEL使用了该关系式计算预固结压力和超固结比OCR,以此作为沉降计算的输入参数。计算预固结压力需要输入的参数有：试样的深度和密度，液限和塑限以及Cu(Cu根据PP确定)。 

5 结束语

本文简要回顾了粘土预固结压力的经验计算方法，特别地我们使用Skempton(1957) 提出的关系式来估算预固结压力。应当指出，使用这种经验方法必须结合工程师的工程判断力才能够做出正确的结论。而且经验方法总是带有一定的地域性。尽管我们已经在其它国家的许多工程实践中应用了这种方法，但不一定使用于中国国内的工程实践。本文是课程《岩土工程技术与施工》---"沉降计算"的扩展阅读材料，供有兴趣的同学课外学习。

【1】Clementio R V ( 2005) “An oedometer test study on the preconsolidation stress on of glaciomarine clays” Canadian Geotechnical Journal . 42 pp 372-374 

【2】Grozic J. L. H., lunne T. & Pande S. (2003) “An odeometer test study on the preconsolidation stress of glaciomarine clays”. Canadian Geotechnical Journal. 40 pp 857 - 872.

【3】Krishnamohan R. (1992), “Compression of e-log p method for the determination of preconsolidation stress”. Canadian Geotechnical Journal 22 ( 4 ) pp 215 - 226.

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