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摘要：根据宁波轨道交通2号线一期工程的扁铲侧胀试验成果，对施工区域7个土层的水平基床系数Kh与土性指数ID进行了相关性分析，给出了各土层两者之间的相关方程。结果表明：水平基床系数Kh与土性指数ID呈线性相关，除③1层粉砂夹粉质粘土外，其余相关系数普遍在0.85以上，表现出很高的相关性。同时，由两种试验方法所得水平基床系数Kh的对比分析可知：上部土层，室内土工试验值约为扁铲侧胀试验的2倍；水平基床系数Kh相对较大土层，室内土工试验值约为扁铲侧胀试验的0.6倍；其余土层，两种测试方法所得值相对较接近。
关键字：扁铲侧胀试验；水平基床系数；土性指数；相关性
中图分类号： U441 文献标识码： A
水平基床系数Kh是水平受荷桩、基坑围护和隧道支护设计的一个重要参数。由于技术上的问题，它也是一个比较难确定的参数。目前针对水平基床系数Kh的试验手段主要有通过室内的压缩试验和现场的扁铲侧胀试验。扁铲侧胀试验对土的扰动性小，可连续反映土性的变化，而且它的双参数特点大大提高了试验结果的可靠性。尽管目前还没有比较出哪一种试验方法的结果更接近水平基床系数Kh的真实值，但显而易见的是扁铲侧胀试验较室内土工试验更真实反映土的原始物理状态和原位应力状态，基本不会引起应力释放和土的结构扰动[1]。
1 试验原理及方法
扁铲侧胀仪（DMT）是70年代由意大利学者Marchetti发明的一种原位测试仪器[2]。我国陈国民等（1998）在上海首先开始应用[3]，其后扁铲侧胀试验在沿海地区获得了推广应用，取得了一些地区性研究成果[4，5]。
扁铲侧胀试验是岩土工程勘察一种新兴的原位测试方法，试验时将接在探杆上的扁铲探头（如图1所示）压入至土中预定深度，然后施压，使位于扁铲探头一侧面的圆形钢膜向土内膨胀，量测钢膜膨胀三个特殊位置（A、B、C）的压力，从而获得多种岩土参数，适用于软土、一般黏性土、粉土、黄土和松散～中密的砂土。
试验测得的A、B、C值经膜片修正系数的修正后可分别得出P0、P1、P2值。其中P0为土体水平位移0.05mm（即A点）时侧压力；P1为土体水平位移1.10mm（即B点）时膨胀侧压力；P2为回复初始状态（即C点）时侧压力。
由P0、P1、P2值可获得如下4个DMT指数：
土性指数 （1）
水平应力指数 （2）
侧胀模量 （3）
孔隙压力指数 （4）
式中，u0为静水压力；σv0为试验点有效上覆土压力。
利用这4个扁铲侧胀参数，按地区经验可划分土类，确定黏性土的状态，计算静止侧压力系数、超固结比OCR，不排水抗剪强度、变形参数，进行液化判别等。
2 Kh与ID的相关性分析
通过对宁波轨道交通2号线一期工程施工区域的扁铲侧胀试验成果的整理，将本工程中的水平基床系数Kh与土性指数ID进行相关性分析，各土层相关性结果如图2～图8所示，两者之间的相关方程如表1所示。
由图2～图8及表1可知：水平基床系数Kh与土性指数ID呈线性相关，除③1层粉砂夹粉质粘土外，其余相关系数普遍在0.85以上，表现出很高的相关性。
由图2～图8及表1可知：水平基床系数Kh与土性指数ID呈线性相关，除③1层粉砂夹粉质粘土外，其余相关系数普遍在0.85以上，表现出很高的相关性。
3 扁铲侧胀试验与室内土工试验结果对比
本工程中，采用扁铲侧胀试验对水平基床系数Kh进行测试计算外，还采用室内土工试验进行了测试，两种测试方法的对比结果见表2。
由表2可以看出：上部土层（①2粘土、①3淤泥质粘土、②1粘土、②3淤泥质粘土），室内土工试验测得的水平基床系数Kh约为扁铲侧胀试验的2倍；水平基床系数Kh相对较大（土工测试值>20×103kN/m3）时，室内土工试验值约为扁铲侧胀试验的0.6倍；其余土层，两种测试方法所得值相对较接近。
4 结论
（1） 对宁波轨道交通2号线一期工程中7个土层的水平基床系数Kh与土性指数ID进行了相关性分析，给出了各土层两者之间的相关方程。结果表明：水平基床系数Kh与土性指数ID呈线性相关，除③1层粉砂夹粉质粘土外，其余相关系数普遍在0.85以上，表现出很高的相关性。
（2） 由扁铲侧胀试验与室内土工试验结果对比可以看出：上部土层，室内土工试验测得的水平基床系数Kh约为扁铲侧胀试验的2倍；水平基床系数Kh相对较大土层，室内土工试验值约为扁铲侧胀试验的0.6倍；其余土层所得值较为接近。
（3） 由于目前试验手段的限制，水平基床系数Kh仍然是一个不容易确定的量。扁铲侧胀试验对土的扰动性小，可连续反映土性的变化，这为通过现场试验有效获得水平基床系数Kh提供了可能。利用扁铲侧胀试验估算水平基床系数Kh目前还没有一个统一的公式，宁波地区也尚未建立成熟的计算公式，尚处于经验积累阶段，这方面还需要作进一步的研究和探讨。
参考文献：
[1]张迪， 李晓昭， 张西平， 等. 水平基床系数的影响因素分析[J]. 桂林工学院學报， 2003， 23（3）： 284-287.
[2]陈国民. 扁铲侧胀仪试验及其工程应用[J]. 岩土工程学报， 1999， 21（2）： 177-183.
[3]孟庆山， 黄超强， 李晓辉， 等. 扁铲侧胀试验在浅海钙质土力学特性评价中的应用[J]. 岩土力学， 2006， 27（5）： 769-772.
[4]杨超， 汪稔， 傅志斌， 等. 扁铲侧胀试验在滨海沉积软土中的应用[J]. 水文地质工程地质， 2010， 37（2）： 79-82.
[5]唐世栋， 苏玉杰， 傅纵. 上海地区利用扁铲侧胀试验的材料指数ID划分土类的研究[J]. 岩土力学与工程学报， 2005， 24（24）： 4519-4523.
关键字：扁铲侧胀试验；水平基床系数；土性指数；相关性
中图分类号： U441 文献标识码： A
水平基床系数Kh是水平受荷桩、基坑围护和隧道支护设计的一个重要参数。由于技术上的问题，它也是一个比较难确定的参数。目前针对水平基床系数Kh的试验手段主要有通过室内的压缩试验和现场的扁铲侧胀试验。扁铲侧胀试验对土的扰动性小，可连续反映土性的变化，而且它的双参数特点大大提高了试验结果的可靠性。尽管目前还没有比较出哪一种试验方法的结果更接近水平基床系数Kh的真实值，但显而易见的是扁铲侧胀试验较室内土工试验更真实反映土的原始物理状态和原位应力状态，基本不会引起应力释放和土的结构扰动[1]。
1 试验原理及方法
扁铲侧胀仪（DMT）是70年代由意大利学者Marchetti发明的一种原位测试仪器[2]。我国陈国民等（1998）在上海首先开始应用[3]，其后扁铲侧胀试验在沿海地区获得了推广应用，取得了一些地区性研究成果[4，5]。
扁铲侧胀试验是岩土工程勘察一种新兴的原位测试方法，试验时将接在探杆上的扁铲探头（如图1所示）压入至土中预定深度，然后施压，使位于扁铲探头一侧面的圆形钢膜向土内膨胀，量测钢膜膨胀三个特殊位置（A、B、C）的压力，从而获得多种岩土参数，适用于软土、一般黏性土、粉土、黄土和松散～中密的砂土。
试验测得的A、B、C值经膜片修正系数的修正后可分别得出P0、P1、P2值。其中P0为土体水平位移0.05mm（即A点）时侧压力；P1为土体水平位移1.10mm（即B点）时膨胀侧压力；P2为回复初始状态（即C点）时侧压力。
由P0、P1、P2值可获得如下4个DMT指数：
土性指数
水平应力指数
侧胀模量
孔隙压力指数
式中，u0为静水压力；σv0为试验点有效上覆土压力。
利用这4个扁铲侧胀参数，按地区经验可划分土类，确定黏性土的状态，计算静止侧压力系数、超固结比OCR，不排水抗剪强度、变形参数，进行液化判别等。
2 Kh与ID的相关性分析
通过对宁波轨道交通2号线一期工程施工区域的扁铲侧胀试验成果的整理，将本工程中的水平基床系数Kh与土性指数ID进行相关性分析，各土层相关性结果如图2～图8所示，两者之间的相关方程如表1所示。
由图2～图8及表1可知：水平基床系数Kh与土性指数ID呈线性相关，除③1层粉砂夹粉质粘土外，其余相关系数普遍在0.85以上，表现出很高的相关性。
由图2～图8及表1可知：水平基床系数Kh与土性指数ID呈线性相关，除③1层粉砂夹粉质粘土外，其余相关系数普遍在0.85以上，表现出很高的相关性。
3 扁铲侧胀试验与室内土工试验结果对比
本工程中，采用扁铲侧胀试验对水平基床系数Kh进行测试计算外，还采用室内土工试验进行了测试，两种测试方法的对比结果见表2。
由表2可以看出：上部土层（①2粘土、①3淤泥质粘土、②1粘土、②3淤泥质粘土），室内土工试验测得的水平基床系数Kh约为扁铲侧胀试验的2倍；水平基床系数Kh相对较大（土工测试值>20×103kN/m3）时，室内土工试验值约为扁铲侧胀试验的0.6倍；其余土层，两种测试方法所得值相对较接近。
4 结论
（1） 对宁波轨道交通2号线一期工程中7个土层的水平基床系数Kh与土性指数ID进行了相关性分析，给出了各土层两者之间的相关方程。结果表明：水平基床系数Kh与土性指数ID呈线性相关，除③1层粉砂夹粉质粘土外，其余相关系数普遍在0.85以上，表现出很高的相关性。
（2） 由扁铲侧胀试验与室内土工试验结果对比可以看出：上部土层，室内土工试验测得的水平基床系数Kh约为扁铲侧胀试验的2倍；水平基床系数Kh相对较大土层，室内土工试验值约为扁铲侧胀试验的0.6倍；其余土层所得值较为接近。
（3） 由于目前试验手段的限制，水平基床系数Kh仍然是一个不容易确定的量。扁铲侧胀试验对土的扰动性小，可连续反映土性的变化，这为通过现场试验有效获得水平基床系数Kh提供了可能。利用扁铲侧胀试验估算水平基床系数Kh目前还没有一个统一的公式，宁波地区也尚未建立成熟的计算公式，尚处于经验积累阶段，这方面还需要作进一步的研究和探讨。
参考文献：
[1]张迪， 李晓昭， 张西平， 等. 水平基床系数的影响因素分析[J]. 桂林工学院學报， 2003， 23（3）： 284-287.
[2]陈国民. 扁铲侧胀仪试验及其工程应用[J]. 岩土工程学报， 1999， 21（2）： 177-183.
[3]孟庆山， 黄超强， 李晓辉， 等. 扁铲侧胀试验在浅海钙质土力学特性评价中的应用[J]. 岩土力学， 2006， 27（5）： 769-772.
[4]杨超， 汪稔， 傅志斌， 等. 扁铲侧胀试验在滨海沉积软土中的应用[J]. 水文地质工程地质， 2010， 37（2）： 79-82.
[5]唐世栋， 苏玉杰， 傅纵. 上海地区利用扁铲侧胀试验的材料指数ID划分土类的研究[J]. 岩土力学与工程学报， 2005， 24（24）： 4519-4523.