基于层次聚类算法的静力触探试验土体分类方法及试验研究
2021-04-13吕树胜陈培帅
科学技术与工程 2021年7期
吕树胜, 陈培帅, 邱 敏, 李 钊
(1.中交第二航务工程局有限公司, 武汉430040; 2.长大桥梁建设施工技术交通行业重点实验室, 武汉 430072;3.交通运输行业交通基础设施智能制造技术研发中心, 武汉 430040; 4.中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司, 北京 100011; 5.湖北省地质局第三地质大队, 黄冈 438000)
静力触探试验(cone penetration test, CPT)是利用压力装置将装有各种测量元件的探头压入土中,利用微机采集和储存测量数据,并以此用来划分土层、辨别土性、确定土体力学参数及地基土承载力等[1]。静力触探测试具有野外现场作业简单方便缩短勘察工期、测试成果可靠性高、确定土体力学参数效果良好等优点,是目前岩土工程领域应用最广泛的一种原位测试技术[2]。
在CPT探头的锥肩上加装孔隙水压力测量元件,就形成孔压静力触探(CPTU)探头。划分土层、辨别土类是CPTU应用的基础[3]。目前土层划分主要是建立在对CPTU曲线特征的分析和锥尖阻力(qc)、侧壁摩阻力(fs)、孔隙水压力(u2)三个参数范围值的统计关系基础上的,常用的土层划分技术包括人工分层方法和土体行为分类法。其中,人工分层方法主要取决于岩土工程师的专业技术水平和经验,因为CPTU测试曲线较为复杂,试验人员专业技术水平和经验层次不尽一致,得到的分层结果往往会因人而异,不同的人得到的分层结果差异性可能很大。土体行为分类法主要以图表的形式呈现,Senneset等[4]提出了一种土体分类法,它的优点是可以使孔隙水压力测量元件因安放位置不同而引起的测量误差降低至最小,该方法克服了只利用侧壁摩阻力和锥尖阻力参数划分土层的局限性。……
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