基于H/R的基准基床系数取值分析

（1）基准基床系数的修正公式推导

原位测试与室内试验相比：①原位载荷试验与室内试验尺寸存在差异；②原位载荷试验的压缩层厚度为影响深度范围内的土层厚度，而室内试验的土试样高度h0即压缩层厚度，在假定相同的压板面积下，室内试验下沉量要小。由此，结合试验数据分析，不同测试试验方法得到基床系数存在差异的原因不仅与试样直径有关，还受试样高度（厚度）的影响，因此应综合考虑高径比（H/R）对基床系数取值产生的影响，从而统一修正到以K30平板载荷试验为基准基床系数的取值标准。

根据分层总和法单向压缩理论：

由基床系数取值定义及土体压缩变形特征：

根据应力传递原理，当试样高径比H/R=3.7时，试样底部压力Pi=0.1P，则基床系数表达式为：

由以上可得：

据基床系数取值定义：K=P/S=P/0.125，在土体弹性变形阶段，高径比（H/R）越小，土样获得0.125 cm的沉降量所需的附加压力P值越大，进而得到的基床系数数值也越大。因此，对同一土体基床系数的取值与高径比成反比例关系，由此基床系数K与试样高径比为3.7时（H/R=3.7）的K0.1P取值关系为：

式中，当H/R取3.7时，K亦即为K0.1P。

由此，考虑试样高径比（H/R≤3.7）对基床系数的取值影响的基准基床系数修正公式为：

式中：K——室内试验直接得到的基床系数；(www.xing528.com)

　　　——修正后的基准基床系数。

对于高径比大于3.7（H/R＞3.7）以及原位测试，由于试样或下部影响范围内压缩层厚度较大，可以忽略下部压缩层厚度的变化对测试结果的影响，因此可仅进行直径修正，进而得到土体的基准基床系数。

（2）修正公式的验证分析

采用式4-26对室内试验得出的基床系数进行高径比（H/R）修正后，基准基床系数数据见表4-32、4-33。

表4-32　垂直基准基床系数对比分析表　（MPa·m-1）

表4-33　水平基准基床系数对比分析表　（MPa·m-1）

分析表4-32、4-33，经高径比（H/R）修正后，不同测试试验方法得到的不同状态下土体的垂直、水平基床系数趋于一致，下部可塑状黏性土垂直、水平基床系数与经验值吻合，其他各状态土体数值均稍高于经验值的上限。

综合分析表明，宁波软土地区普遍存在的表部硬壳层及流、软塑海相黏性土体的基准基床系数取值均大于经验值。

（3）同一土样基准基床系数的对比分析

同种状态下的土体，采用K0仪固结法所得到的基准基床系数见表4-34。

表4-34　垂直基准基床系数与水平基准基床系数对比表

表4-34显示，经高径比（H/R）修正后，对于相同地质条件下及物理状态下的黏性土，各土样的垂直基准基床系数与水平基准基床系数之比为0.92～1.15；总体分析表明，软土地区土体的垂直基准基床系数和水平基准基床系数之比均接近于1，二者数值基本相等。