張 冬,張 飛
(中港建設(shè)集團(tuán)有限公司,江蘇 蘇州215000)
遼東灣地處渤海灣東北部,大遼河入海口右岸,2013年晉升為國(guó)家級(jí)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)。近年來(lái)發(fā)展迅速,現(xiàn)已引進(jìn)多家中字頭的企業(yè)來(lái)園區(qū)投資,具有很大的商業(yè)開發(fā)潛力。
新區(qū)至組建以來(lái),大力興建基礎(chǔ)設(shè)施,全力的擴(kuò)張版圖,其中最重要的是“向大海要地”,即圍海造田。自2010年以來(lái),新區(qū)在渤海灣新建了若干個(gè)圍海堤壩,從海底抽取淤泥、海沙等充填物,進(jìn)行造地。然后采用真空預(yù)壓、換層碾壓等方法把圍起來(lái)的土地進(jìn)行處理,直至軟土完全固結(jié),符合工業(yè)用地標(biāo)準(zhǔn)。
處理后的地基承載力是一項(xiàng)重要指標(biāo),在地基處理后的一段時(shí)間,天然的降水、海水的地下補(bǔ)給等,都會(huì)影響地基的承載力,也是需要解決的實(shí)際問(wèn)題。
軟土地基地層主要有吹填土、粉質(zhì)黏土、粉土、淤泥層,其中粉質(zhì)黏土與粉土、淤泥層等經(jīng)常出現(xiàn)互層。吹填土為外來(lái)地層,主要來(lái)自海底,夾雜各種海洋生物,如貝殼等。該地區(qū)軟土地基處理方法主要是塑料排水板聯(lián)合真空預(yù)壓法,工期時(shí)間較短,效果容易控制,成本較低。
由于歷史特殊原因,該區(qū)的軟土地基處理后,未能進(jìn)行驗(yàn)收,其主要原因是北方沿海地區(qū)尤其是環(huán)渤海灣地區(qū),冬季寒冷,雖然海面不會(huì)封凍,但岸邊積壓很多海冰,而春夏季時(shí),降水量較大,處理后的地基海拔較低,甚至處于海平面以下位置。地基長(zhǎng)期處于這種環(huán)境下,使得處理后的地基一直荒廢和無(wú)法使用,必定會(huì)損壞處理后地基的完整性和可靠性。
按照設(shè)計(jì)要求,需要在地基處理完之后馬上進(jìn)行平板載荷試驗(yàn),淺層平板載荷試驗(yàn)?zāi)軌蚩焖贆z測(cè)地基的表層承載力,靜力觸探試驗(yàn)?zāi)軌蜃陨隙聹y(cè)試出土的承載力,土工試驗(yàn)?zāi)軌驒z驗(yàn)土的固結(jié)狀態(tài),通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)芮逦亟沂菊麄€(gè)場(chǎng)地的軟基處理效果。
在地基的表層,安放邊長(zhǎng)1m的正方形剛性板,逐級(jí)增加荷載,并測(cè)得每一級(jí)的穩(wěn)定沉降,直到達(dá)到地基破壞標(biāo)準(zhǔn),由此可得到地基的承載力值大小。
平板載荷試驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)是能夠快速、準(zhǔn)確地驗(yàn)證地基承載力值;缺點(diǎn)是其承載力特征值所反映的地層僅為其承壓板的邊長(zhǎng)1~2倍,只能反映出地層1~2m深度范圍內(nèi)的承載力值情況,不能代表整個(gè)處理過(guò)程是否合格,需要進(jìn)行靜力觸探試驗(yàn)補(bǔ)充。
靜力觸探試驗(yàn)指利用壓力裝置將有觸探頭的觸探桿壓入試驗(yàn)土層,通過(guò)量測(cè)系統(tǒng)測(cè)土的貫入阻力,可確定土的某些基本物理特征,如土的變形模量、土的容許承載力等。靜力觸探在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn),將靜力觸探所得貫入阻力與載荷試驗(yàn)、土工試驗(yàn)有關(guān)指標(biāo)進(jìn)行回歸分析,可以得到適用于一定地區(qū)或一定土性的經(jīng)驗(yàn)公式,通過(guò)靜力觸探所得的計(jì)算指標(biāo)確定土的天然地基承載力。
靜力觸探試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是能夠快速、準(zhǔn)確地測(cè)試出不同深度土的承載力及變形模量,其特點(diǎn)是能夠彌補(bǔ)平板載荷試驗(yàn)的不足,并通過(guò)此試驗(yàn)了解土層深部的物理力學(xué)特征。缺點(diǎn)是其測(cè)試出來(lái)的承載力等參數(shù),不是直接得到測(cè)量值,缺乏一定的普適性,尤其在沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的土性地區(qū),其準(zhǔn)確性有待于驗(yàn)證。此外,該方法的工作方式也具有局限性,尤其在軟土地區(qū),倘若遇到硬夾層,如細(xì)砂層、粉砂層等,其穿透力明顯不足,容易穿不透而造成起錨現(xiàn)象。
在真空預(yù)壓地基處理之后進(jìn)行鉆探取樣,進(jìn)行原狀土的各種物理力學(xué)指標(biāo)試驗(yàn),引用真空預(yù)壓地基處理前的勘察報(bào)告,通過(guò)對(duì)預(yù)壓前后物理力學(xué)指標(biāo)對(duì)比分析,評(píng)價(jià)真空預(yù)壓的加固效果。對(duì)土工試驗(yàn)成果及現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)分層分析,剔除異常值進(jìn)行統(tǒng)計(jì),各土層處理前后數(shù)據(jù)對(duì)比,認(rèn)為處理后的數(shù)據(jù)結(jié)果較之前有所改善。
(1)平板載荷試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)地基的表層承載力信息,但具有一定局限性,尤其是對(duì)深部信息掌握不夠,需要進(jìn)行改進(jìn)。
(2)靜力觸探試驗(yàn)是對(duì)平板載荷試驗(yàn)的再補(bǔ)充,從而解決了深部承載力探測(cè)的問(wèn)題,但其方法存在一定的非普適性,使用時(shí)需要注意。
(3)土工試驗(yàn)只能在軟基處理效果是否有效方面進(jìn)行評(píng)價(jià),而不能從是否滿足設(shè)計(jì)要求等方法評(píng)價(jià),因此也不能作為評(píng)價(jià)的主要依據(jù),只能作為輔助結(jié)果。