淺談蚌埠地區(qū)河漫灘相“互層土”

夏冰

(蚌埠市勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，安徽 蚌埠 233000)

淺談蚌埠地區(qū)河漫灘相“互層土”

夏冰*

(蚌埠市勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，安徽 蚌埠 233000)

蚌埠地區(qū)淮河北岸河漫灘相中存在“互層土”這一特殊土層，該土層以流塑～可塑狀Q4粉質(zhì)黏土與Q3粉細(xì)砂互層為主要特征，單層土厚度差異較大，空間分布較連續(xù)。本文分析了“互層土”的巖土工程性質(zhì)，從承載力和穩(wěn)定性兩方面對(duì)該層土進(jìn)行了巖土工程評(píng)價(jià)，并從巖土工程勘察設(shè)計(jì)角度對(duì)互層土的利用提出了建議。

蚌埠地區(qū)；河漫灘相；互層土；巖土工程勘察和評(píng)價(jià)

1 引 言

在蚌埠地區(qū)淮河北岸普遍存在著厚度較大、河流沖積成因的河漫灘相軟弱土層。在軟土層中，除了分布著Q4飽和液化粉土、流塑～可塑狀的黏性土外，還廣泛存在著一種“互層土”。該層土由黏性土及砂性土相間成韻律沉積而成，具有明顯的層狀構(gòu)造特征，這兩類土的土層厚度相差不大，厚度比一般大于1/3。該層土不光同時(shí)具有兩種土的性質(zhì)，也具有自己的特性，并且受其黏性土、砂性土不同狀態(tài)及厚度的影響較大。此次對(duì)這種土層的工程性質(zhì)及巖土工程勘察做了一些簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)，并提出了自己的一些看法，對(duì)日?？辈煸O(shè)計(jì)工作起到一定的參考價(jià)值，下面結(jié)合具體的工程實(shí)例來(lái)做探討。

2 工程實(shí)例

2.1 工程概況

為促進(jìn)蚌埠商業(yè)和經(jīng)濟(jì)圈的發(fā)展，在蚌埠市淮上區(qū)新建某國(guó)際商貿(mào)城AB地塊工程，該期工程為1棟26層公寓樓，2棟2層～5層主體市場(chǎng)(局部地下1層)、4棟2層小型商業(yè)用房，總占地面積約260畝。預(yù)估采用樁基礎(chǔ)或樁筏基礎(chǔ)，上部結(jié)構(gòu)為框剪或框架結(jié)構(gòu)。

擬建場(chǎng)地位于蚌埠市淮河北岸，屬淮河北岸河漫灘相。地形較為平坦，局部起伏較大，勘察期間高程在 17.89 m～20.36 m之間。

2.2 互層土成因和特征

該工程中所揭露的互層土(如圖1所示)為粉細(xì)砂與粉質(zhì)黏土互層土，層頂埋深為 13.40 m～19.60 m，層底埋深為 21.00 m～28.40 m，總厚度為 3.80 m～14.40 m。其中，黏性土為灰色、深灰色的軟塑～可塑狀粉質(zhì)黏土；砂性土為青灰色、深灰色，稍密～中密狀的粉細(xì)砂。

該互層土上部為流塑～可塑狀Q4粉質(zhì)黏土，下部為Q3粉細(xì)砂，也可以認(rèn)為此層土為上下兩層的過(guò)渡層，具各向異性，軟硬相間，宏觀上接近軟弱土狀態(tài)。相對(duì)而言，粉細(xì)砂為硬層，粉質(zhì)黏土為軟層。其中單層厚度差異較大，單層厚度幾厘米～幾米，多呈“千層餅”狀，分布較連續(xù)。有時(shí)黏性土或砂性土僅為較薄的夾層。該層土由于沉積環(huán)境不同，在水平方向上的分布無(wú)明顯規(guī)律，在豎直方向上厚度不均，埋深不固定。

圖1 場(chǎng)地土層分布圖

根據(jù)勘探及試驗(yàn)結(jié)果，該場(chǎng)地中粉細(xì)砂與粉質(zhì)黏土互層土的物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如下，如表1所示。

場(chǎng)地土層物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表 表1

該互層土總體的物理力學(xué)性質(zhì)受主體厚度層的影響較大，在物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表中各種數(shù)據(jù)離散性也較大，但單類土離散性較小。從單類土分析，粉細(xì)砂與粉質(zhì)黏土均表現(xiàn)為含水量較高，重度偏小，孔隙比一般偏大。粉質(zhì)黏土壓縮系數(shù)大，壓縮模量??；而粉細(xì)砂恰恰與粉質(zhì)黏土相反，表現(xiàn)為壓縮系數(shù)小，壓縮模量大。兩種土性的剪切指標(biāo)一般均比較低。

該互層土的標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)與雙橋靜探qc、fs值大小不一，一般離散性也較大，即便同一深度，不同孔中所測(cè)值離散性也很大。

3 互層土巖土工程勘察的特點(diǎn)

該互層土的性質(zhì)既不同于粉質(zhì)黏土，也不同于粉細(xì)砂，勘察時(shí)應(yīng)仔細(xì)觀察，綜合分析，采取合適的勘察方法。

3.1 鉆探

鉆探時(shí)要采用泥漿護(hù)壁，有條件的可以采用全孔或全段取芯，土樣的采取要有代表性，以主體土層為主，鉆探編錄時(shí)要盡可能的記錄清楚主次土層的名稱、狀態(tài)及厚度。

3.2 土工試驗(yàn)

該層土的組成比較特殊，室內(nèi)試驗(yàn)會(huì)很難得到正確的指標(biāo)。因此在做此層土的土工試驗(yàn)時(shí)，要做好開土記錄，仔細(xì)描述土樣組成，有條件的可留下部分有代表性的土樣備查。

3.3 原位測(cè)試

由于很難取到有代表性的土試樣，所以現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)是研究該層土的最有效手段。由于標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)此層土離散性也很大，故原位測(cè)試中的雙橋靜探比較適合于此層土的勘察，在條件許可時(shí)，應(yīng)盡量多布置雙橋靜探孔。

4 互層土的巖土工程評(píng)價(jià)

該互層土是一種具有特殊結(jié)構(gòu)性的土，既不能簡(jiǎn)單的視為粉質(zhì)黏土，也不能簡(jiǎn)單視為粉細(xì)砂，對(duì)此層土的巖土工程評(píng)價(jià)可從承載力和場(chǎng)地穩(wěn)定性兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行。

4.1 承載力

影響此層土的承載力的因素很多，如其中黏性土與砂土的狀態(tài)和厚度比，兩者的混合程度等?，F(xiàn)蚌埠地區(qū)此層“互層土”所提參數(shù)建議值比較保守，一般按最不利情況考慮，即均以最小值去控制巖土勘察報(bào)告中此層土各種參數(shù)的建議值，既沒有針對(duì)不同力學(xué)屬性區(qū)別對(duì)待，又不完全符合實(shí)際土體變形軌跡，可能造成工程浪費(fèi)和安全隱患。個(gè)人覺得應(yīng)根據(jù)互層土的主導(dǎo)土層先確定參數(shù)，再考慮另一方面的影響程度作出一定的修正，從而得到較為合理的數(shù)值。在此過(guò)程中應(yīng)著重考慮可精細(xì)分層的靜探試驗(yàn)。另外由于此工程中，此層互層土較深且較厚，在提供樁基設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)按主次土層的厚度考慮影響成樁的可能性，樁基參數(shù)建議值應(yīng)主次土層分開計(jì)算，最后按厚度比加權(quán)平均后取值。

4.2 場(chǎng)地穩(wěn)定性

此互層土中雖有稍密～中密狀粉細(xì)砂存在，但黏性土一般為弱透水層，不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)土層發(fā)生管涌現(xiàn)象，土體也不會(huì)發(fā)生液化而導(dǎo)致整個(gè)場(chǎng)地失穩(wěn)。且《軟土地區(qū)巖土工程勘察規(guī)范》JGJ83-2011中第6.3.1中第2條規(guī)定，此種互層土可不考慮液化影響。

5 結(jié) 論

互層土是一種獨(dú)特的層狀構(gòu)造土，它由河漫灘沖積而成，強(qiáng)度差別較大，壓縮差異性較大，工程性質(zhì)總體較差，在蚌埠地區(qū)一般不建議作為建筑物的樁端持力層。在實(shí)際工程中遇到互層土?xí)r，勘察方法要得當(dāng)，采取土樣要有代表性，多采用原位測(cè)試中的雙橋靜探的方法，根據(jù)主次層厚，選擇合理的修正系數(shù)，以確定互層土的各種參數(shù)。關(guān)于修正系數(shù)的合理性、適用性，需在工程實(shí)踐中不斷予以補(bǔ)充、完善，特別是對(duì)不同工程實(shí)例予以檢驗(yàn)，才可促進(jìn)工程施工經(jīng)濟(jì)、合理和科學(xué)化。

[1] GB5021～2001. 巖土工程勘察規(guī)范[S].

[2] JGJ94～2008. 建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].

[3] JGJ83-2011. 軟土地區(qū)巖土工程勘察規(guī)范[S].

[4] 《工程地質(zhì)手冊(cè)》編寫委員會(huì). 工程地質(zhì)手冊(cè)(第四版)[M]. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.

[5] 曹圣華. 濱灘相互層土工程特性初步研究[J]. 地質(zhì)學(xué)刊，2010，34(1)：61～66.

[6] 張三定. 武漢地區(qū)“夾花層”土的力學(xué)參數(shù)研究[J]. 地下空間與工程學(xué)報(bào)，2015，11(S1)：134～139.

Brief Talk of Floodplain “Interbedded Soil” in the Bengbu District

Xia Bing

(BengBu Geotechnical Engineering And Surveying Institute，Bengbu 23300，China)

Based on practical engineering，simply discussed the geotechnical engineering properties of Floodplain Interbedded Soil in the Bengbu District Huaihe River north bank and some opinions on process of geotechnical engineering investigation & evaluation.

Bengbu district；floodplain；interbedded soil；geotechnical engineering investigation & evaluation

1672-8262(2017)03-174-03

P642

B

2016—08—29

夏冰(1984—)，男，工程師，主要從事巖土工程勘察及設(shè)計(jì)。