武汉市川江池公园新近沉积土的判定及处置建议

朱文彩， 熊 靖， 王楚阳

(湖北省水文地质工程地质勘察院，湖北 武汉 430050)

岩土工程勘察工作周期一般较短，通常不会大规模挖掘场地，其主要依靠钻孔取芯、原位实验和土工实验辨识地层。新近沉积土一般具有承载力低、压缩性高、触变性强等特点，其识别对于岩土工程勘察而言，既是难点又是重点。

在武汉市川江池公园岩土工程勘察过程中，通过钻孔取芯发现土层具有水平连续性差、均匀性差、塑性状态突变等特征，疑似存在新近沉积土[1]。此后结合标准贯入实验、静力触探实验、室内实验数据分析最终确定存在新近沉积土。本文对此次识别确定新近沉积土的经验进行总结，并提出处置措施建议，可为类似勘察场地内新近沉积土的识别提供借鉴。

1 工程概况

1.1 地形地貌

川江池公园围绕军山川江池小湖修建，场地地貌单元属长江三级阶地。原始地貌以坡地、藕塘为主，芦苇池次之，其它为少量废弃农田。

1.2 勘察工作布署及手段

川江池公园岩土工程勘察手段以钻探取芯为主，辅以标准贯入实验、单桥静力触探实验、单孔剪切波速度测试、室内土工实验。

勘探孔主要沿着道路和建筑物周边布置，共布置钻孔107个(单孔深度15～22 m)，采取原状土样607组，开展标准贯入实验537次；布置单桥静力触探与钻探对比孔5个。

2 新近沉积土的判定

2.1 野外初步识别

在钻探施工过程中，发现勘察场地上部2～7 m深度范围的地层(2-1层粘土)较复杂，主要有以下特征：

(1) 颜色呈灰黄色、黄褐色、棕褐色混杂或相间，整体呈可塑—硬塑状，但均匀性较差。在同一个钻孔内，塑性状态自上而下表现出突变的特征；在不同的钻孔之间，土层连续性较差，粉质粘土、粘土的分布无任何规律性可循。

(2) 从成分特征看，该层属于同一层土，但分布于场区表层和斜坡部位的多为硬塑状，分布于川江池水位涨落带的多为硬可塑状。

(3)土层结构性不稳定。手捏易散，且部分硬可塑状土块在静置约半小时后，会逐渐变为软可塑—软塑状，有明显析水现象。

(4) 土层渗透性大。在距离水边5～10 m的位置开挖一个边长2 m、深度2 m的取土坑，10 min左右即可渗水蓄满至水域稳定水位线。

(5) 土层塑性状态差异性大。根据标准贯入实验结果(表1)看，土层为硬可塑—硬塑；根据单桥静力触探实验结果(表1)和平均剪切波速结果(图1)来看，土层为软塑—软可塑状，两种实验结果表现出明显差异性。

表1 场地2-1层粘土标准贯入和单桥静力触探实验结果统计表Table 1 Statistical table of standard penetration test and single bridge cone penetration test results of layer 2-1 soil

图1 ZK10剪切波速曲线图Fig.1 Shear wave velocity curve of ZK10

根据土层特征及现场实验结果，初步判定2-1层粘土为新近沉积土。

2.2 根据室内实验指标确定

对2-1层粘土共选取原状土样40组进行物理力学实验，剔除异常值后的实验结果见表2。

表2 场地2-1层粘土主要物理指标统计表Table 2 Statistical table of main physical indexes of layer 2-1 soil

由物理力学实验结果可和，川江池公园2-1层粘土孔隙比为0.835～1.134，平均为0.960，明显高于一般粘性土[2-4]。液性指数为0.31～0.75，平均为 0.51；压缩模量为2.9～6.9 MPa,平均为4.8 MPa；凝聚力为12.0～28.0 kPa,平均为17.7 kPa，相比具有近似含水率的一般粘性土，具有液性指数高、压缩性高、抗剪强度低等特点。

根据上述特征，结合场地地貌单元特征(长江三级阶地，原始地貌以坡地、藕塘为主，芦苇池次之)，综合判定2-1层粘土为欠固结的新近沉积土。

3 工程处置建议

川江池公园勘察场地2-1层粘土(新近沉积土)为具有承载力低、压缩性高、饱水后易软化等特点。根据湖北省地方经验[5]，其天然地基承载力特征值为80～90 kPa。建议根据拟建建(构)筑物荷载大小、对地基承载载力及变形要求的不同，采取不同的处置措施。建议如下：

(1) 对于园区人行道路、机动车道路和低层建筑物，可在清表后作为基础持力层加以使用。

(2) 对于多层建筑物，若新近沉积土厚度不大，可采用灰土挤密桩法、强夯法、换填法或复合地基处理方法进行处置。

(3) 对于变形和承载力要求较高的建(构)筑物，可采用钻孔灌注桩、管桩等桩基础，桩端应穿透新近沉积土层，置于承载力值较高的粘性土层或基岩上。

4 结语

通过野外初步判定、现场实验和室内实验分析，对川江池公园勘察场地的新近沉积土进行了有效识别。

建议在岩土工程勘察工作中，要以现场识别为基础，辅以针对性的实验手段进行判定，并查明其工程地质特征，进而提出适宜的工程处理措施建议，以避免勘察事故的发生。