梁伟志
摘 要:勘察工作在岩土工程中的作用十分重要,文章以晋南水城综合治理建设项目工程为例,首先简单介绍了该工程的勘察状况,然后对其工程地质条件、地震效应进行了具体分析,最后提出了一些相关措施。
关键词:勘察;工程地质;地震震效;填海护岸
中图分类号:TU195 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)24-0158-02
在岩土工程中,勘察是基础阶段,勘察结果直接决定着施工图的设计水平,进而关系到工程质量。通过岩土勘察,可获取土层结构、岩土体物理力学指标、地下水分布埋藏情况等诸多信息,为设计工作提供必要依据。因此,必须做好岩土勘察工作。如今土地资源稀缺,很多沿海城镇通过填海造陆而获得土地用于城市建设,而沿海地区大多广泛分布有海成软弱的淤泥或淤泥质土,属软土地基,若不加以处理,必会对建设工程造成不利影响。
1 工程项目概述
金井镇位于福建晋江,人口约有6万,海岸线长26.5 km,陆地面积56.7 km2,管辖区域有1个居委会、20个行政村和60个自然村。晋南水城是金井镇实施小城镇综合改革建设试点的重要组成部分,晋南水城填海及护岸一期项目工程总面积120万m2。工程主要分为道路、护岸、填海三部分,道路建设涉及经二路、纵一路、水韵路、南新路等;护岸工程水系长8.4 km,多为Ⅱ类和Ⅲ类堤岸;填海材料以海砂和素土为主,初步设计地面高程为6.5 m,填筑高度在3.44~7.46 m之间。
2 晋江市金井镇综合治理建设项目的岩土勘察
2.1 勘察的内容、目的
工程勘察内容有:
①软土的分布状况,如夹砂层的分布和厚度等。
②地下水的分布状况,如水质、水位变化、与地表水连通情况、补给排泄条件等。
③通过勘察,提供待处理的软土的先期固结压力、渗透系数、压缩系数、抗剪强度等指标。
④提出地基处理方案的建议,预测所选地基处理方法对环境的影响。
2.2 勘察状况
2011年12月25日,野外勘察工作开始,共布置钻孔231个,勘察方法有取芯钻探、十字板剪切试验、土工分析等,至2012年03月20日全部工作结束。具体包括钻孔、原位测试、岩土取样、室内土工试验、水位测量、钻孔测量放样乙级最终质量评述等。
3 场地工程地质条件
3.1 地形地貌
晋南水城位于晋江市金井镇西南的丙洲盐田及养殖场(鱼塘)内,地貌类型属于滨海鱼塘,勘察时除规划为水系外大部分鱼塘水体已填平,场地地面较平坦,勘探点地面高程-0.96~3.06 m。
3.2 地基岩土层特征及软土的物理力学指标
①填砂:多为松散且带有一定湿度的灰黄色海砂,厚度0.50~3.40 m。
②素填土:由粉质粘土和残积土构成,呈灰褐色、褐黄色,回填时未经压实处理,土质不均匀,密实度低,厚度1.10~4.00 m。
③中砂:灰黄色,松散,成因海积,62个孔有揭露,厚度0.60~9.10 m。
④淤泥质土混砂:灰黑色,成因海积,高压缩性,场地内在控制地段均有揭露,厚度1.70~12.90 m。
⑤淤泥:灰黑色,成因海积,高压缩性,以粘粒、粉粒为主,韧性较差,有异味,易污手,切面光滑,干强度和压缩性较高,摇震反应慢,厚度0.50~9.40 m。
⑥泥质中砂:灰、灰黑色,松散,成因海积,以夹层形式分布在淤泥质土混砂或淤泥层中,厚度0.70~2.60 m。
⑦粉质粘土:灰黄、灰褐色,可塑,成因冲洪积,厚度1.00~8.40 m,局部有中砂夹层。
⑧残积砂质粘性土:浅黄、灰白色,由花岗岩风化残积而成,石英颗粒、粘土矿物以及云母碎片是其主要成分,钻孔揭露厚度0.50~7.70 m,大多钻孔未揭穿。
⑨全风化花岗岩:浅黄、灰白色,散体结构土状,岩石为极软岩,只少量钻孔揭露。
⑩强风化花岗岩:褐黄、灰白色,碎裂散体结构,岩石为软岩,只少量钻孔揭露。
淤泥质土混砂和淤泥层的主要物理力学指标见表1和表2。
3.3 场地水文地质
地下水以潜水为主,主要赋存于第四系松散岩类孔隙中,局部埋藏在上述力学指标{5}淤泥及{7}粉质粘土之下砂层中的地下水属承压水。土层不同,其含水性与透水性也各有差异,如①填砂、{3}中砂的透水性较强,{2}淤泥及{7}粉质粘土的透水性较差属相对隔水层。陆上钻孔地下水位埋深0.50~2.10 m,高程0.04~1.35 m,地下水位随海水涨退潮变化而变化。
3.4 地震特征参数及场地地震效应
根据建筑抗震设计规范(GB 50011-2010)附录A和闽建设[2011]10号文,本区抗震设防烈度设为8度,设计基本地震值加速度值为0.20 g,所属的设计地震分组为第二组,建筑场地类别为Ⅱ类场地。
在8度地震的影响下,①填砂、③中砂、{6}泥质中砂容易液化,液化指数平均值24.9,地基液化等级严重;{4}淤泥质土混砂和{5}淤泥容易易出现震陷现象。
4 关于各项工程的地基处理
4.1 道路工程
对于软土路基,应按照软土分布厚度来选择相应的处理方案。当厚度<5.0 m时,可采用换土垫层或拋石挤淤法处理;当厚度>5.0 m时,可采用排水固结法、料粒桩和水泥土搅拌桩等处理方法。除了质量,通常还会考虑经济、工期、等因素。如料粒桩,应根据软土厚度与性质确定料粒桩的直径及设置深度、间距应经稳定、沉降验算后确定,相邻桩净距不应大于4倍桩径。
本工程软土揭露广泛,厚度大,其工程性能差,道路设计时应结合道路等级、行车荷载及上覆土层厚度及填方临界高度等情况,对各个路段进行验算。若与要求相符,无需对软土进行处理,否则必须及时处理。另外,场地周边空旷,上述分析的地基处理方案均不会对周边环境产生不良影响。
4.2 填海工程
先排水,再加固。为避免出现滑移或沉降现象,需对填土均匀分层回填碾压。回填时避免选用生活垃圾、建筑垃圾以及大块石等,以便能够顺利施工。碾压方式、分层铺填厚度、压实遍数、碾压速度、检测验收工作均应符合要求。考虑到场地软土厚度较大,为提高土质强度,尽量先铺设一层砂砾垫层。拟建场地回填施工应考虑堤内外地表水(潮水)和地下水的不利影响,采取分段围堰排、截水,及利用潮汐周期合理安排施工顺序等措施,而场地地表水较多,应进行围堰施工,防止地表水流入场地。
4.3 护岸工程
为减轻构筑物沉降的影响,须做好相关验算工作,并采取相应的建筑结构处理措施,如减少基础偏心等。同时应考虑侧向水、土压力的影响,做好地下水泄、排水设施,并进行抗滑移、抗渗流稳定验算。护岸施工过程应加强对护岸垂直和水平位移、潮水位、堤身浸润浅、堤基渗透压力、堤岸变形、开裂等内容观测与监测工作,以便发现问题能及时处理。
5 结 语
由以上分析可知,岩土勘察工作在此次综合治理建设项目中的作用十分关键。通过岩土工程勘察,可准确获取地质类型、土层结构、水文分布等信息,进而提出相应的预防措施,并为设计工作提供必要依据。
参考文献:
[1] 丁兴华,张振.岩土工程勘察中的常見问题及其解决方法分析[J].建筑学研究前沿,2012,(7).
[2] 张双凤.岩土勘察在岩土工程中的现状分析与前景规划[J].地球,2013,(10).