杭州地铁冻土试验报告.doc

1、前言中国矿业大学建筑工程学院受上海隧道股份工程有限公司委托，承担了杭州地铁1号线滨江站富春路站区间盾构过江隧道联络通道处土样冻土力学性能试验任务，以利于联络通道的施工。试验项目包括冻土无侧限抗压强度、抗弯强度试验。现已按合同要求完成了试验任务，所有试验资料均汇编于本报告中。首先，我们测定了从现场送来的44个土样中取出的12个待测无侧限抗压强度土样以及8个待测抗弯强度土样实验前的含水量及干密度。土样取样深度及测试结果见表1和表2：表1 无侧限抗压强度土样含水量及干密度试验编号土样编号取样深度土样类型含水率(%)干密度(g/cm3)1-1-单轴L-1-44-113.85-14.05淤泥质粉质粘土41.731.721-2-单轴M-44-318.65-18.85淤泥质粉质粘土37.361.871-3-单轴R-1-44-218.25-18.45淤泥质粉质粘土36.811.792-1-单轴M-44-622.15-22.35粉质粘土26.302.412-2-单轴L-1-45-421.65-21.85粉质粘土27.462.262-3-单轴L-1-44-421.55-21.75粉质粘土29.311.893-1-单轴M-44-624.15-24.35粉砂29.042.163-2-单轴M-45-723.85-24.05粉砂27.092.233-3-单轴M-45-824.25-24.25粉砂21.402.494-1-单轴K-1-44-827.70-27.90圆砾10.482.954-2-单轴M-45-1228.80-29.00圆砾32.822.354-3-单轴M-44-726.10-26.30圆砾10.893.04表2 抗弯强度土样含水量及干密度土样编号取样深度土样类型含水率（%）干密度（g/cm3）M-45-115.45-15.65淤泥质粉质粘土46.760.66 L-1-45-116.15-16.35淤泥质粉质粘土38.360.70 M-44-320.35-20.55粉质粘土25.950.89 L-1-44-320.25-20.45粉质粘土26.560.85 M-45-723.85-24.05粉砂23.620.96 L-1-44-624.45-24.65粉砂22.710.86 M-45-1127.30-27.50圆砾12.081.13 M-45-1026.30-26.50圆砾15.271.07 2、冻土无侧限抗压强度试验测定冻土无侧限抗压强度时采用的应变速率为0.1%/min。应力应变曲线的峰值应力即为抗压强度，相应的应变即为破坏应变。冻土无侧限抗压强度及破坏应变测试结果列于表3中。图1-图4选取了几个典型的冻土无侧限抗压强度应力应变曲线。表3 冻土无侧限抗压强度测试结果土样类型平均干密度/g/cm3平均含水率%试验温度平均抗压强度Mpa平均破坏应变%淤泥质粉质粘土1.79 38.63 -102.93 19.87 粉质粘土2.18 27.69 -103.85 13.83 粉砂2.29 25.84 -105.93 14.88 圆砾2.78 18.06 -103.57 9.07 3、冻土抗弯强度试验采用的试件尺寸为40mm40mm160mm的重塑土，加载方式为三点式，试验机置于-10低温环境中。荷载与变形关系曲线的最大截面应力即为抗弯强度，相应的挠度即为破坏挠度。冻土抗弯强度测试结果列于表4中。图5-图8描出了冻土抗弯强度应力应变曲线。表4冻土抗弯强度测试结果土样类型平均干密度/g/cm3平均含水率%试验温度平均抗弯强度Mpa平均破坏挠度mm淤泥质粉质粘土0.6842.56-104.603.16粉质粘土0.8726.26-105.352.62粉砂0.9123.17-108.083.22圆砾1.1013.67-108.991.75图1 淤泥质粉质粘土-10无侧限抗压强度应力应变曲线图2 粉质粘土-10无侧限抗压强度应力应变曲线图3 粉砂-10无侧限抗压强度应力应变曲线图4 圆砾-10无侧限抗压强度应力应变曲线图5 淤泥质粉质粘土抗弯强度荷载与变形关系图6 粉质粘土抗弯强度荷载与变形关系图7 粉砂抗弯强度荷载与变形关系图8 圆砾抗弯强度荷载与变形关系4、试验照片图9 土样冻结图10 测含水量图11土样恒温图12试验系统图1-1号土样-10无侧限常应变速率试验1-1号土样-10无侧限常应变速率试验后 1-2号土样-10无侧限常应变速率试验1-2号土样-10无侧限常应变速率试验后1-3号土样-10无侧限常应变速率试验1-3号土样-10无侧限常应变速率试验后2-1号土样-10无侧限常应变速率试验2-1号土样-10无侧限常应变速率试验后2-2号土样-10无侧限常应变速率试验2-2号土样-10无侧限常应变速率试验后2-3号土样-10无侧限常应变速率试验2-3号土样-10无侧限常应变速率试验后3-1号土样-10无侧限常应变速率试验3-1号土样-10无侧限常应变速率试验后3-2号-10无侧限常应变速率试验3-2号土样-10无侧限常应变速率试验后3-3号土样-10无侧限常应变速率试验3-3号土样-10无侧限常应变速率试验后4-1号土样-10无侧限常应变速率试验4-1号土样-10无侧限常应变速率试验后4-2号土样-10无侧限常应变速率试验4-2号土样-10无侧限常应变速率试验后4-3号土样-10无侧限常应变速率试验4-3号土样-10无侧限常应变速率试验后M-45-7号土样抗弯强度试验M-45-7号土样抗弯强度试验后M-45-10号土样抗弯强度试验M-45-10号土样抗弯强度试验后L-1-44-6号土样抗弯强度试验L-1-44-6号土样抗弯强度试验后L-1-44-3号土样抗弯强度试验L-1-44-3号土样抗弯强度试验后M-44-3号土样抗弯强度试验M-44-3号土样抗弯强度试验后L-1-45-1号土样抗弯强度试验L-1-45-1号土样抗弯强度试验后M-45-1号土样抗弯强度试验M-45-1号土样抗弯强度试验后M-45-11号土样抗弯强度试验M-45-11号土样抗弯强度试验后