摘要:摘要:為合理了開發利用上海灘涂資源,上海市近年加大了促淤圈圍工作力度,每年圈圍成陸5萬畝左右。反映圍內吹填質量的方法雖然很多,但往往復雜繁瑣,可操作性差。本文針對對
摘要:為合理了開發利用上海灘涂資源,上海市近年加大了促淤圈圍工作力度,每年圈圍成陸5萬畝左右。反映圍內吹填質量的方法雖然很多,但往往復雜繁瑣,可操作性差。本文針對對吹填土質量要求不高,土樣采取困難,檢測量較大的工程項目,采用常用指標作為檢驗吹填土的質量標準,可操作性強,提高了吹填土吹填質量檢測效率。
關鍵詞:含水率ω,干重度γd,吹填超高系數k-1
一、工程情況概述
崇明北沿灘涂促淤圈圍(二期)一階段達標工程位于崇明北沿堡鎮港北閘以西,崇明北沿已建四通港、五通港促淤壩以南,工程主要包括圈圍大堤、龍口及臨時排水等設施,其中北圍堤長4610m、東圍堤長2836m,工程圈圍面積約1.82萬畝。
本次工程是對已完成的崇明北沿灘涂促淤圈圍(二期)一階段達標工程范圍內的庫區進行吹填。要求庫區吹填完成后,經一定時間的排水固結,吹填土含水率達到農用田土地整理要求時,地面高程不低于3.2m。
二、合同對吹填土質量的要求
按《崇明北沿灘涂促淤圈圍(二期)一階段達標工程范圍內吹填工程》招標文件和“關于‘建設工程投標需澄清、補正和說明的問題通知’的回復”的要求,在本項目的《合同文本》8.2.1.2章節中對土方吹填提出以下要求:
(1)土質要求:無特殊要求。
(2)在完工驗收時,吹填區泥面標高必須滿足投標文件中設計要求第1.8.2.1款的要求。即吹填標高=3.2米+“經壓縮試驗核定的超高量”。“經壓縮試驗核定的超高量”按以下方法確定:通過經發包人委托的第三方監測單位對吹填土的上、中、下三層取樣后進行壓縮試驗達到25%含水率時土層平均壓縮值確定。
(3)完工驗收時吹填土含水率不大于45%。
(4)吹填高程最大偏差:滿足《水運工程質量檢驗標準》〔JTJ257-2008〕相關要求。
三、確定吹填土密實狀態的常用指標
檢驗吹填土填筑質量的指標是壓實系數。反映吹填土密實狀態的常用指標有直接指標和間接指標。直接指標包括濕重度、干重度、靜力觸探比貫入阻力值、標貫擊數和輕型動力觸探擊數;間接指標包括孔隙比、液性指數、壓縮模量和壓縮系數、滲透系數以及抗剪強度指標等。
招標文件要求吹填土“完工時吹填土含水率不大于45%”、“進行壓縮試驗達到25%含水率時土層平均壓縮值”。一般反映土體壓縮性能的指標有壓縮系數a、壓縮模量Es、壓縮指數Cc、體積壓縮系數mv、固結系數Cv和前期固結壓力Pc。雖然這些壓縮性指標可以間接反應吹填土土體的大致密實狀態,但不夠直觀、可操作性差。
本項目為農業用地,要求經一定時間固結,吹填土含水率達到農用田土地整理要求即可,對吹填土質量要求不高。因此建議采用常用指標作為檢驗吹填土的質量標準。
四、采用直接指標確定吹填土密實狀態
本工程吹填土料取土區位于已建圍堤北側,南邊線距離已建圍堤350~400m,根據勘察成果,料區土體成分主要為粉質粘土,局部為土體物理力學性指標之間有著內在的密切聯系。不同土性各種指標之間的內在關系有一定的差別,體現地域性特點。
就本工程而言,填土成分為粉質粘土,評價吹填土質量指標也按粉質粘土考慮。
吹填土主要成分為粉質粘土,滲透性與排水條件差,土體固結緩慢,為欠固結土。在評價填土性能的直接指標中,土體飽和容重和含水率最容易求得,可操作性最強。
干重度γd與濕重度γ、含水率ω有如下關系:
γd=γ/(1+0.01ω)
根據上述計算公式,可以計算得出在土體含水率為25%~50%的情況下,γd與濕重度γ有固定的倍數關系,具體見表2。
根據上表中含水率ω、干重度γd與濕重度γ的相關性,只要現場取樣試驗求得各種含水率下吹填土的濕重度,就可以用于分析評價吹填土的填筑質量和需要的預留高度。
具體檢驗方法和過程如下:先經過試驗得到不同排水固結條件下土體含水率和濕重度,按公式γd=γ/(1+0.01ω)計算對應含水率下土體的干重度,然后根據試驗數據繪制含水率ω-干重度γd的相關曲線,在該相關曲線上截取25%含水率對應的干重度值γd,分別除以各取樣點土樣自然狀態含水率下的干重度值得出系數k,(k-1)就是該取樣點位置的吹填超高系數。
五、效果分析
2009年9月開工,2010年9月吹填完工,2011年9月進行工程完工驗收。
完工驗收前,業主委托第三方對本工程吹填土方按本文方法進行鉆探取樣工作。
先在工程區附近布置鉆孔取樣進行室內試驗,取得在25%含水率下土樣干重度。在吹填區內布設A、B、C等3個斷面,斷面A布設6個取樣孔,斷面B布設5個取樣孔,斷面C布設4個取樣孔,一共布置14個取樣孔,每個取樣孔按上中下分別取樣,共取45試樣進行試驗。經過試驗,吹填區內土體含水率36.8~44.8%,粉質粘土超高系數為1.48,粘質粉土超高系數為1.23,圍內吹填要求平均超高26cm,即圍內灘面平均高度要求達到3.46m。
監測單位采用本文推薦的方法,兩天完成現場取樣工作,五天完成吹填土質量檢測工作,獲得了業主和設計人員認可。