陈诗艾
摘 要：依托地铁建设，对广州南沙地区软土进行了土工试验和一些原位测试。文章对试验成果进行统计分析，总结南沙软土的力学特征，并对土工试验和各种原位测试成果进行综合分析，可为广州南沙地区软土物理力学指标工程建议值选取提供参考和依据。
关键词：南沙；软土；土工试验；原位测试
中图分类号：TU447 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）17-0049-03
Abstract： Based on the subway construction， the soft soil in Nansha area of Guangzhou was tested in soil engineering and in-situ tests. This paper makes a statistical analysis of the test results， summarizes the mechanical characteristics of Nansha soft soil， and makes a comprehensive analysis of the geotechnical tests and various in-situ testing results. It can provide a reference and basis for the selection of the suggested engineering values of physical and mechanical indexes of soft soil in Nansha area of Guangzhou.
Keywords： Nansha； soft soil； geotechnical test； in-situ testing
1 广州南沙地区软土的岩土工程特征
软土是近代水下沉积的饱和黏性土，沉积历史较短，一些软土为还在继续沉积的欠固结土。根据《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001（2009年版））6.3.1条对软土的判定，要满足三个条件：（1）为细粒土；（2）天然孔隙比大于或等于1.0；（3）天然含水量大于液限。
广州位于珠江三角洲冲积平原，南沙为其前沿。河流冲积和海潮进退的长期作用使南沙地区沉积了深厚的海陆交互相软土。
根据广州地铁勘察揭露，南沙地区软土主要为淤泥和淤泥质土，呈深灰色、灰黑色，流塑状，主要由黏粒及有机质组成，局部含较多粉砂及贝壳碎片，呈具滑腻感和腥臭味。
2 土工试验、原位测试及成果分析
2.1 软土土工试验结果
通过野外钻探采取Ⅰ级原状软土样，在室内通过土工试验，测得土的含水量、密度、孔隙比等物理指标、可塑性指标、变形指标及力学指标。
按照《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001（2009年版））中的方法对软土的物理力学指标进行梳理统计，淤泥样本数为46个，淤泥质土样本数为36个，取土深度为6.00～15.00m，物理力学指标统计结果见表1及表2。
2.2 十字板剪切试验
2.2.1 十字板测试原理及资料整理
十字板剪切试验目的是在钻孔内直接测定软土的抗剪强度。它所测得的抗剪强度值接近不排水剪的强度，或约等于无侧限抗压强度的1/2，此外，还可测得残余抗剪强度。
2.2.2 试验成果分析
挑选6个试验孔共42个试验测点进行统计，软土的强度指标见表3。
2.3 双桥静力触探试验
2.3.1 双桥静力触探测试原理及资料整理
以下试验采用双桥静力触探探头，测试时以一定的速率将探头贯入土中，过程中量测探头的端阻力、侧阻力、孔隙水压力以及孔隙水压力和端阻力随时间变化的过程值。
（1）探头总锥尖阻力用下式计算：
qT=qc+（1-a）uT
上式uT-于探头锥底以上圆柱面处测得的贯入孔压；qT-总锥尖阻力；qc-端阻力；a-锥尖端面有效面积比，取0.4。
（2）地基承载力fa、压缩模量Es
根据《静力触探技术规则》（TBJ-93），软土的承载力及压缩模量计算公式见表4。
2.3.2 试验成果分析
随着触探深度的增加，触探点的上覆压力随之增大，软土的锥尖阻力亦会增加。静力触探试验成果详见表5。
2.4 旁压试验
2.4.1 旁压试验测试原理
旁压试验过程可理解为理想状态下的圆柱孔穴扩张过程，进而简化为轴对称平面应变过程。
以下旁压试验所用仪器为三腔式旁压仪，探头外径为58mm，腔长200mm，容积535cm3。
2.4.2 资料整理
（1）确定P0：延长P-V曲线直线段直至与纵坐标轴相交，截距为V0，过截距作横坐标轴的平行线，其与P-V曲线的交点所对应的压力。
（2）Pf的确定：P-V曲线直线段的终点所对应的压力。
（3）Pl的确定：P-1/V曲线或其延长线（大于Pf的数据）上1/（2V0+Vc）（Vc：测量腔的固有体积）位置所对应的压力。
（4）Em旁压模量、Gm旁压剪切模量、E0变形模量及ES压缩模量：
3 结束语
（1）原位试验不能直接测得土的物理指标（主要包括稠度指标和天然状态性质指标）。因此，软土的物理指标应选用室内试验方法获得的指标。
（2）原位试验在原位进行，目标土层保持了原始应力状态。因此，可比较准确客观地直接获取土层相应的力学指标。例如，通过十字板剪切试验可直接得到土的不排水剪抗剪强度指标，由十字板剪切试验确定的抗剪强度比室内试验计算的结果要高。
（3）由于抗剪强度是与深度有关的函数，在选用不同指标的函数时应注意对比深度。
（4）广州南沙地区软土为海陆交互相沉积淤泥层及淤泥质土层，具有高含水量，孔隙比大，压缩性高，灵敏度高的特点。
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