楊冠川,張旭東,方偉
(中交上海航道勘察設計研究院有限公司,上海 200120)
沿海吹填淤泥質土交工標準的確定
楊冠川,張旭東,方偉
(中交上海航道勘察設計研究院有限公司,上海 200120)
水力吹填淤泥質土上灘后再地基處理成為陸域形成的常規工藝,在沿海江蘇、浙江地區有大量工程實例,但各個地區吹填淤泥質土的交工標準卻不盡相同,其對工程質量有關鍵影響。結合溫州某工程實例,從標高、平整度及土質3方面對吹填淤泥質土交工標準進行分析、確定,提出了“標高+重度”雙控制的交工標準。
淤泥質土;吹填交工標準;標高;重度
根據JTS 257—2008《水運工程質量檢驗標準》[1]吹填工程主要檢驗項目為吹填標高、吹填平整度及吹填土質等3項,但規范并未明確土質的交工參數。在沿海吹填淤泥質土工程中,吹填淤泥質土至吹填區后形成淤泥質土、淤泥甚至流泥,參照規范進行交工驗收可操作性較差。鑒于吹填土質對后續地基處理質量影響很大,對工程的質量起到關鍵作用,本文根據吹填淤泥質土的飽和特性,計算分析含水量與吹填淤泥質土重度的關系,確定地基處理前后吹填土重度與地面標高的關系,提出“標高+重度”雙控制的吹填交工標準。
溫州某灘涂圍墾工程擬采用水力吹填外海臨時航道疏浚土形成建設用地,總面積約10.64 km2,分為4個吹填區,平面布置詳見圖1。

圖1 工程平面布置圖Fig.1 Engineering plan layout
設計采用3 500 m3/h大型絞吸挖泥船進行吹填作業,陸域形成后再進行真空預壓地基處理,交地標準具體如下:
1)地基處理范圍為全部吹填土;
2)表層0~1.5 m深度范圍內地基承載力特征值fak≥50 kPa;
3)交工標高:平均標高不低于+3.5 m,允許標高最大偏差為±30 cm。
根據JTS 147-1—2010《港口工程地基規范》[2]飽和狀態淤泥質土重度可按下式計算:

根據工程現場試吹取樣分析,本工程吹填區土質含水率為93%~105%,經計算,γ=14.65 kN/m3,γ1′=4.4 kN/m3。
結合類似工程經驗[3-5],地基處理后要達到50 kPa地基承載力,淤泥質土含水量為48%~55%,根據上式計算地基處理后的淤泥質土重度γ=17.2 kN/m3,γ2′=6.98 kN/m3。
綜上,經過地基處理后土層壓實比K=γ1′/γ2′= 0.63。故根據各個分區的天然泥面標高及吹填土重度可初步確定相應的吹填標高,保證地基處理后達到交地標高。
交工標準根據《水運工程質量檢驗標準》[1]從吹填土重度、吹填標高及吹填平整度等方面進行計算、分析,確定經濟、合理的吹填交工標準。
3.1 吹填土重度確定
吹填土重度在設計階段可結合工程區類似工程經驗,根據計算原理進行初步測算,同時在吹填交工前分別在4個吹填區內現場取樣,進行室內實驗,測定吹填土的含水量及重度,設計單位根據吹填土實驗數據進行復核。本工程吹填土物理性質指標詳見表1。

表1 吹填土物理性質表Table 1 Physicalproperties ofhydraulic filling silty soil
3.2 吹填標高計算
根據計算原理初步確定的地基處理后土層壓實比,分別對4個吹填區的不同天然泥面標高進行測算,同時考慮天然地基沉降量[6]、規范允許吹填土超吹量[7]等影響因素,本工程吹填標高計算詳見表2。

表2 吹填交工標高計算表Table 2 Elevation calculation ofhydraulic filling elevation
根據測算,每個區塊不同的吹填土重度可對應不同的吹填標高,建立相應的關系曲線,詳見圖2,這就為吹填標高交工提出了較可靠、全面的依據。若吹填交工時吹填土重度沒有達到設計要求,可通過提高吹填標高進行補充;若吹填工程交工時間延后,經長時間晾曬吹填區內吹填土含水量降低,泥面標高降低,但經檢測吹填土重度有較大提高,仍可順利交工。

圖2 吹填交工曲線圖Fig.2 Acceptance curve of hydraulic filling silty soil
3.3 吹填平整度要求
根據《水運工程質量檢驗標準》[1]吹填工程標高主要檢測吹填平均高程、最大偏差等。根據類似工程經驗,吹填平均高程應按完工后吹填平均高程不允許低于設計吹填高程確定,即吹填平均高程允許偏差為0~+0.2 m;吹填高程最大偏差為±0.3 m。
根據上述交工標準,一般在施工單位完成吹填且自檢合格后,建設單位安排第三方檢測單位進行交工檢測,主要包括吹填區標高測量及吹填土重度檢測,按約4萬m2劃分網格進行檢測,實現標高與重度的“雙控”,為后續地基處理奠定良好基礎。
水力吹填淤泥質土上灘后再進行地基處理成為陸域形成的常規工藝,在沿海灘涂圍墾中取得良好的經濟效益。但現行《水運工程質量檢驗標準》[1]中未具體明確吹填淤泥質土的交工標準,其吹填標高和重度對后續地基處理質量影響極大。本文根據吹填土的飽和特性,結合大量工程經驗,總結出“標高+重度”雙控的設計、交工標準,對類似工程具有很好的指導意義。
在沿海吹填過程中,由于吹填取土區土質不同,且不同的吹填工藝及排水條件,都會造成吹填土質的復雜性,甚至厚度較大的吹填土層形成土質不一的夾層,故在設計過程中應充分勘察、試驗,準確確定吹填土含水量、重度及壓實比等關鍵參數,提出經濟、合理的交工標準。
[1]JTS 257—2008,水運工程質量檢驗標準[S]. JTS 257—2008,Standard for quality inspection of port and waterway engineering construction[S].
[2]JTS 147-1—2010,港口工程地基規范[S]. JTS 147-1—2010,Code for soilfoundations in portengineering[S].
[3]中交上海航道勘察設計研究院有限公司.蒼南縣江南海涂圍墾區吹填及軟基處理二期工程(Ⅰ標段)初步設計[R].2013. CCCC Shanghai Waterway Engineering Design and Consulting Co., Ltd.Preliminary design ofphase IIoffilling and softsoilfoundation treatment project in Jiangnan Tidal Reclamation Area of Cangnan County(Ⅰtenders)[R].2013.
[4]中交上海航道勘察設計研究院有限公司.連云港港30萬噸級航道一期工程工程可行性研究報告[R].2009. CCCC Shanghai Waterway Engineering Design and Consulting Co., Ltd.Feasibility study reporton phase I of Lianyungang′s 300 000 ton waterway project[R].2009.
[5]河海大學設計研究院有限公司.臺州東部新區涂面整理工程工程可行性研究報告[R].2013. Hohai University Design&Research Institute Co.,Ltd.Feasibility study report on the tideland project of eastern new district of Taizhou[R].2013.
[6]JTS 206-1—2009,水運工程塑料排水板應用技術規程[S]. JTS 206-1—2009,Technicalspecification for application of plastic drainboard forportand waterway engineering[S].
[7]JTS 181-5—2012,疏浚與吹填工程設計規范[S]. JTS 181-5—2012,Design code fordredging and reclamation works [S].
Determination of the standard for coastal hydraulic filling silty soil
YANG Guan-chuan,ZHANG Xu-dong,FANG Wei
(CCCC Shanghai Waterway Engineering Design and Consulting Co.,Ltd.,Shanghai200120,China)
The reclamation and foundation treatmentofhydraulic filling silty soilbecomes a common process of land formation, there are a large number ofengineering examples in coastalareas of Jiangsu and Zhejiang,butthe standards for hydraulic filling silty soil are not the same,it′s a key effect to the project quality.Combining with an engineering example of Wenzhou,from 3 aspects of the elevation,flatness and soil to analyze and determine the standards for hydraulic filling silty soil,we put forward the standard ofthe"elevation+density"double control.
silty soil;the standard for hydraulic filling silty soil;elevation;density
U616.1
A
2095-7874(2017)02-0025-03
10.7640/zggwjs201702005
2016-09-22
2016-11-04
楊冠川(1984— ),男,河南靈寶市人,工程師,注冊土木工程師,水利水電工程專業。E-mail:Yangguanchuan@126.com