物理学论文： 南京地区粘性土物理力学指标与原位测试指标的相关关系分析由硕士毕业论文中心，硕士论文组整理提供，本文阐述了南京地区粘性土物理力学指标与原位测试指标的相关关系分析
粘性土物理力学指标与原位测试指标虽然存在线性相关关系，但它们具有地区性的特点，选用公式时要注意对工作区的适宜性和土层的相似性，即使有国家及地方规范推荐的公式，也要适当作一些对比试验工作。
南京地区的粘性土为主要的覆盖层土，分布范围广，其工程特性差异大。本文对南京粘性土物理力学指标与原位测试指标相关关系一一探讨，在搜集整理南京地区582项岩土工程项目勘察中所有粘性土层的测试资料后，利用计算机程序对数据进行一元线性回归，得出经验公式后，进行勘察回访。通过回访调研，将勘察报告中所提的岩土参数与实际结果进行对比分析，积累资料，对经验公式进行完善，得出了粘性土的天然重度γ、液性指数IL、直接快剪粘聚力C、内摩擦角φ、压缩模量Es与标准贯入击数N及单桥静力触探参数Ps的相关经验公式；另外还得出两种原位测试之间即标准贯入击数N与单桥静力触探参数Ps之间的相关经验公式。经实际工程对比验证，这些公式均具有一定的适用性。
指标说明：评价岩土性状的指标，如天然重度、液性指数，选用单元层指标的平均值；正常使用极限状态计算所需的岩土参数，如压缩模量，选用单元层指标的平均值；承载力极限状态计算需要的岩土参数，如抗剪强度指标和原位测试指标选用单元层指标的标准值，N取修正后的标准值。
1 粘性土物理力学指标与标准贯入击数N的相关分析
收集整理582项岩土工程勘察资料中1248个单元层的指标。
1.1 粘性土天然重度γ与标准贯入击数N的相关关系
粘性土γ~N相关关系分析：共收集统计工程地质单元层指标1248组，统计范围γ：16.1~19.9（KN/m3），平均值：18.9（KN/m3）； N：0.5~20.7（击），平均值：7.86（击），适合于南京地区粘性土地层，通过回归分析，求得一元线性回归方程：γ=0.1168N+18.075（KN/m3），其回归方程精度即标准差S=0.4494（KN/m3）， 相关系数 r=0.7146，是可靠的。
1.2 粘性土液性指数IL与标准贯入击数N的相关关系
粘性土IL~N相关关系分析：共收集统计工程地质单元层指标1248组，统计范围IL：0.03~1.61，平均值：0.53；N：0.5~20.7（击），平均值：7.86（击），适合于南京地区粘性土地层，通过回归分析，求得一元线性回归方程：IL=-0.0614N+1.0126，其回归方程精度即标准差S=0.1608相关系数 r=0.8321，是可靠的。
1.3 粘性土压缩模量Es与标准贯入击数N的相关关系
粘性土Es~N相关关系分析：共收集统计工程地质单元层指标1248组，统计范围ES：1.85~12.85（MPa），平均值：6.64（MPa）；N ：0.5~20.7（击） 平均值：7.86（击），适用于南京地区粘性土地层，通过回归分析，求得一元线性回归方程：Es=0.4564N+3.0511（MPa），其回归方程精度即标准差S=1.0264（MPa），相关系数 r=8681，
1.4 粘性土直接快剪粘聚力C与标准贯入击数N的相关关系
粘性土C~N相关关系分析：共收集统计工程地质单元层指标1187组，统计范围C：2.9~70.6（KPa），平均值31.3（KPa）； N：0.5~20.7（击），平均值：7.97（击），适合于南京地区粘性土地层，通过回归分析，求得一元线性回归方程：C=3.0082N+7.3427（KPa），其回归方程精度即标准差S=6.4490（KPa）相关系数 r=0.8779，是可靠的。
1.5 粘性土直接快剪内摩擦角φ与标准贯入击数N的相关关系
粘性土φ~N相关关系分析：共收集统计工程地质单元层指标1187组，统计范围φ：0.7~24.3（度），平均值：13.7（度）；N：0.5~20.7（击），平均值：7.97(击)，适合于南京地区粘性土地层，通过回归分析，求得一元线性回归方程：φ=0.7722N+7.5855（度），其回归方程精度即标准差S=2.2591（度），相关系数 r=0.8021，是可靠的。
2 粘性土物理力学指标与静力触探单桥锥尖阻力Ps的相关分析
收集整理582项岩土工程勘察资料中458个单元层的指标。
2.1 粘性土天然重度γ与静力触探单桥锥尖阻力Ps的相关关系
粘性土γ~PS相关关系分析：共收集统计工程地质单元层指标453组，统计范围γ：16.4~19.9（KPS/m3），平均值：18.9（KPS/m3）；PS：0.323~5.23（MPa），平均值：2.03（MPa），适合于南京地区粘性土地层，通过回归分析，求得一元线性回归方程：γ=0.3957PS+18.102（KN/m3），其回归方程精度即标准差S=0.4152（KN/m3），相关系数 r=0.6919，是可靠的。
2.2粘性土液性指数IL与静力触探单桥锥尖阻力Ps的相关关系
粘性土IL~PS相关关系分析：共收集统计工程地质单元层指标453组，统计范围IL：0.03~1.61，平均值： 0.56 ；PS：0.323~5.23（MPa）， 平均值：2.03（MPa），适合于南京地区粘性土地层，通过回归分析，求得一元线性回归方程：IL=-0.207PS+0.982，其回归方程精度即标准差S=0.1514相关系数 r=0.7899，是可靠的。
2.3粘性土压缩模量Es与静力触探单桥锥尖阻力Ps的相关关系
粘性土Es~Ps相关关系分析：共收集统计工程地质单元层指标453组，统计范围Es：2.3~12.82（MPa），平均值：6.34（MPa）；Ps：0.323~5.23（MPa），平均值：2.03（MPa），适合于南京地区粘性土地层，通过回归分析，求得一元线性回归方程：Es=1.5264Ps+3.2404（MPa），其回归方程精度即标准差S=0.9697（MPa），相关系数 r=0.8755，是可靠的。
2.4 粘性土直接快剪粘聚力C与静力触探单桥锥尖阻力Ps的相关关系
粘性土C~Ps相关关系分析：共收集统计工程地质单元层指标430组，统计范围C：0.2~59.3（KPa），平均值：29.7（KPa）； Ps：0.323~5.23（MPa），平均值：2.05（MPa），适合于南京地区粘性土地层，通过回归分析，求得一元线性回归方程：C=10.1462Ps+8.7713（KPa），其回归方程精度即标准差S=6.4226（KPa）相关系数 r=0.8774，是可靠的。
2.5 粘性土直接快剪内摩擦角φ与静力触探单桥锥尖阻力Ps的相关关系
粘性土φ~Ps相关关系分析：共收集统计工程地质单元层指标430组，统计范围φ：0.4~24.3（度），平均值：13.3（度）；Ps：0.323~5.23（MPa），平均值：2.05（MPa），适合于南京地区粘性土地层，通过回归分析，求得一元线性回归方程：φ=2.4573PS+8.2734（度），其回归方程精度即标准差S=2.4828（度），相关系数 r=0.7533，是可靠的。
3 粘性土静力触探单桥锥尖阻力Ps与标准贯入击数N的相关分析
粘性土P~N相关关系分析：共收集统计工程地质单元层指标385组（这些单元层同时进行了两种测试），统计范围Ps：0.323~5.23（MPa），平均值：2.13（MPa）；N：0.5~17(击)，平均值：7.46(击)，适合于南京地区粘性土地层，通过回归分析，求得一元线性回归方程：Ps=0.2816N+0.0376（MPa），其回归方程精度即标准差S=0.4615（MPa），相关系数 r=0.9192，是可靠的。
4 经验公式的应用
A利用N、Ps值，结合场地或土质情况可估计粘性土的天然重度。
综上所述：
1）粘性土的Es与N、Ps的相关性都很显著。利用N、Ps值确定粘性土的变形指标是可靠的；
2）粘性土C与N、Ps值的相关性很显著，φ与N、Ps值的相关性也较显著。但两者比较， C比φ与N、Ps值间的相关性更显著些，主要因为粘性土的抗剪强度以内聚力为主，粘性土的内摩擦角较小；
3）粘性土γ与N、Ps值的相关关系显著性较差，相关系数 r只有0.7左右，用两种测试方法估算粘性土天然重度优劣匀等,这与土质均匀性有关；
4）利用N、Ps值判定粘性土的状态多数较可靠，但由于流塑的粘性土的N和Ps值比较小，要慎用，尤其是Ps值更加注意；
5）同一土层，用两种不同原位测试方法得出的参数指标间线性相关关系最显著，但据此查出的地基承载力特征值是有差异的，同一层土用PS查出的特征值比用N查出的特征值偏大，大约为0.8的折减系数。
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