湛江典型地区回填土工程力学性能的分析评价

发表时间:2020/7/14   来源:《基层建设》2020年第8期   作者:徐贵辉
[导读] 摘要:本文主要是将湛江典型地区的回填土工程作为主要的内容,对回填土工程特性和力学性能进行了一定的分析和评价。
        广东南粤勘察设计有限公司
        摘要:本文主要是将湛江典型地区的回填土工程作为主要的内容,对回填土工程特性和力学性能进行了一定的分析和评价。
        关键词:湛江;回填土;工程力学;性能
        引言
        在当前的建筑工程中,经常会因为施工场地的地基土层的性能,不能符合相关的家属要求而不得不进行土层的置换,因此需要对回填土工程加强关注。回填土是由固体矿物、液体水和空气三个部分组成的物质,它一般具有散碎性、压缩性和透水性的特性,对施工工程具有一定的影响。想要对整个施工工程的质量进行保证,需要对回填土工程的相关内容进行重视,做好工程力学性能分析和评价。
        一、工程概况
        宝钢广东湛江钢铁基地场地跨越多种类型的地貌和地形,主要包括海积平原、砂堤砂地、剥蚀台地、玄武岩台地、人工堆积区等地貌单元,因此具有比较复杂的岩土种类,导致工程性质也呈现出比较复杂的特点。在场地整平之后,可以将填土种类按照回填方式分为人机械回填和吹填,机械回填土分为砂性素填土、粘性素填土;吹填回填土分为砂性吹填土、球状粘性吹填土、淤泥状吹填土等。本次的钻探深度主要是由第四系人工填积层、中更新世北海组冲洪积层、第四系全新统风成海积层、第四系全新统海积层以及下更新统湛江组海陆交互相沉积层来构成。
        二、勘察的手段
        想要对回填土目前的工程性质进行准确的确定,需要对相关的勘察规范进行参考,然后在每个厂区单元选取三处典型的区域实施相应的勘探试验,回填土层包括着取土试验、标准贯入试验、静力触探试验、轻型和重型动力触探试验、浅层平板载荷试验、扁铲侧胀试验及十字板剪切试验等等。勘察的手段有钻探、现场原位试验和室内试验等等
        (一)钻探
        钻探就为了更好的查清土层的名称,做好界限的分层而进行的一种试验类型,必须要进行现场的钻探工作。在进行着钻探的过程中,在对于地下水位以上的土层要采用套管护壁、回转干钻的工艺。对于地下水位以下的土层可以采用泥浆护壁法进行钻进。
        (二)现场原位试验
        现场原位试验包括着标准贯入试验、静力触探试验、轻型和重型动力触探试验、浅层平板载荷试验、扁铲侧胀试验及十字板剪切试验、取原状土样、扰动砂样。
        (三)室内土试验
        室内兔试验主要包括物理性质试验项目、团结试验、直剪(固快)试验、直剪快剪试验。
        三、场地回填土工程特性分析和评价
        (一)场地回填土工程特性
        1、场地内回填土工程性能分析与评价
        (1)球状粘性吹填土
        该层主要呈现出灰色,主要由粘性土组成,砂含量在5-10%,并且呈现出湿、软塑~可塑的状态,大部分都分布在原料场单元,揭露厚度为0.90m~1.20m,平均厚度1.05m,层顶标高7.62m~7.67m,轻型动探锤击数修正值N10=29.8击,重型动探锤击数修正值N63.5=6.0击。
        (2)砂性吹填土
        该层呈现出灰色~黑灰色的状态,其中主要矿物成份为石英,长石,但是级配不良会含有少量贝壳,还会呈湿~饱和、松散~稍密的状态,大部分都分布在原料厂单元,揭露厚度0.48m~8.40m,平均厚度4.83m,层顶标高6.42m~7.67m,轻型动探锤击数修正值N10=37.5击,重型动探锤击数修正值N63.5=6.9击,标贯锤击数修正值平均值=6.2击。
        (3)粘性素填土
        该层主要由粘性土、砂组成,局部还含有玄武岩碎石,在总体呈现出湿、松散~稍密的状态。有性质不均的特点,属于一种具有高压缩性、低强度的地基土。烧结单元揭露厚度1.00m~7.60m,平均厚度4.69m,层顶标高7.30m~7.88m,轻型动探锤击数修正值N10=21.4击,重型动探锤击数修正值N63.5=2.6击,标贯锤击数修正值平均值=6.3击。
        (4)砂性素填土
        该层主要由砂组成,局部含有玄武岩碎石,整体呈湿、松散~稍密的状态。性质不均,属中等压缩性、低强度地基土。烧结单元揭露厚度0.90m~1.50m,平均厚度1.25m,层顶标高2.20~2.65,轻型动探锤击数修正值N10=37.5击,重型动探锤击数修正值N63.5=2.8击。
        2、场地回填土地基承载力评价
        为了评价场地内各单元回填土目前的地基承载力,分别在每个单元做了3组浅层平板载荷试验,其中炼焦单元多增加一组浅层平板载荷试验,共进行了25组,浅层平板载荷试验结果汇总如表1所示。
        表1  浅层平板载荷试验结果
       
        3、场地回填土均匀性评价
        对于场地内的回填土均匀性来说,可以从本次勘察的表尊的出发,从标准贯入试验、轻型动力触探试验、重型动力触探试验锤击数及浅层平板载荷试验结果可以看出,不同场地单元的回填土均匀性比较差,并且场地内粘性素填土及砂性素填土地基承载力特征值及变形模量变异系数过大(为0.3左右);另外,同一场地单元回填土的均匀性较差,比如说各场地单元标贯击数实测值、轻型动探及重型动探锤击数实测值的最大值与最小值相差比较较大,且变异系数较大;同一场地单元同一地层,表层回填土的特性也会随深度的增加,而强度呈现出递减的趋势,并且在表层会存在一定的硬壳层。
        (二)影响场地回填土工程性能的参数
        1、场地粘性素填土压缩模量Es与地基承载力特征值fak关系分析
        通过对粘性素填土压缩模量与承载力特征值线性拟合曲线进行参照,然后做出各单元的详细勘察报告,对场地粘性素填土压缩模量与地基承载力特征值经验值建议值进行提出,可以如下表2。
        表2  场地粘性素填土承载力特征值的经验值fak
       
        2、场地粘性素填土N63.5与fak及N63.5与N10关系分析
        通过对场地粘性素填土重型动探锤击数与地基承载力线性拟合曲线进行参照,然后对厂区内各单元的详细勘察报告进行结,提出了场地粘性素填土N63.5与地基承载力特征值fak建议值,如表3。
        表3  场地粘性素填土承载力特征值的建议值fak
       
        四、结论
        综上所述,本次工程场地内的回填土均匀性比较出,不仅表现在不同场地混天天均匀性差,就算是同一场地单元的回填土均匀性也比较差,而同一场地单元同一地层的表层回填土的特性,会跟着深度的增加而出现强度递减趋势,并且可以看出,在表层存在硬壳层;由于场地回填土表层存在硬壳层,现场浅层平板载荷试验得出的地基承载力普遍出现偏高的现象,因此不同单元回填土的地基承载力,需要根据多种勘察手段及地区经验来进行综合性的确定。
        参考文献
        [1]《中国公路学报》编辑部.中国桥梁工程学术研究综述•2014[J].中国公路学报,2014(05):1-96.
        [2]孙钰昊.深厚回填区地表变形及其对铁塔的影响研究[D].中国矿业大学,2018.
        [3]李冬冬.不均匀沉降下埋地管道力学性能数值分析[D].华北理工大学,2016.
        [4]范猛.非压实回填土基本性能及应用研究[D].北京工业大学,2009.
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