遼東灣軟土地基承載力檢測方法探討

張 冬，張 飛

（中港建設(shè)集團(tuán)有限公司，江蘇 蘇州215000）

1 概述

遼東灣地處渤海灣東北部，大遼河入海口右岸，2013年晉升為國家級經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)。近年來發(fā)展迅速，現(xiàn)已引進(jìn)多家中字頭的企業(yè)來園區(qū)投資，具有很大的商業(yè)開發(fā)潛力。

新區(qū)至組建以來，大力興建基礎(chǔ)設(shè)施，全力的擴(kuò)張版圖，其中最重要的是“向大海要地”，即圍海造田。自2010年以來，新區(qū)在渤海灣新建了若干個(gè)圍海堤壩，從海底抽取淤泥、海沙等充填物，進(jìn)行造地。然后采用真空預(yù)壓、換層碾壓等方法把圍起來的土地進(jìn)行處理，直至軟土完全固結(jié)，符合工業(yè)用地標(biāo)準(zhǔn)。

處理后的地基承載力是一項(xiàng)重要指標(biāo)，在地基處理后的一段時(shí)間，天然的降水、海水的地下補(bǔ)給等，都會(huì)影響地基的承載力，也是需要解決的實(shí)際問題。

2 地質(zhì)概況

軟土地基地層主要有吹填土、粉質(zhì)黏土、粉土、淤泥層，其中粉質(zhì)黏土與粉土、淤泥層等經(jīng)常出現(xiàn)互層。吹填土為外來地層，主要來自海底，夾雜各種海洋生物，如貝殼等。該地區(qū)軟土地基處理方法主要是塑料排水板聯(lián)合真空預(yù)壓法，工期時(shí)間較短，效果容易控制，成本較低。

3 存在問題

由于歷史特殊原因，該區(qū)的軟土地基處理后，未能進(jìn)行驗(yàn)收，其主要原因是北方沿海地區(qū)尤其是環(huán)渤海灣地區(qū)，冬季寒冷，雖然海面不會(huì)封凍，但岸邊積壓很多海冰，而春夏季時(shí)，降水量較大，處理后的地基海拔較低，甚至處于海平面以下位置。地基長期處于這種環(huán)境下，使得處理后的地基一直荒廢和無法使用，必定會(huì)損壞處理后地基的完整性和可靠性。

4 檢測方法

按照設(shè)計(jì)要求，需要在地基處理完之后馬上進(jìn)行平板載荷試驗(yàn)，淺層平板載荷試驗(yàn)?zāi)軌蚩焖贆z測地基的表層承載力，靜力觸探試驗(yàn)?zāi)軌蜃陨隙聹y試出土的承載力，土工試驗(yàn)?zāi)軌驒z驗(yàn)土的固結(jié)狀態(tài)，通過實(shí)驗(yàn)?zāi)芮逦亟沂菊麄€(gè)場地的軟基處理效果。

4.1 平板載荷試驗(yàn)

在地基的表層，安放邊長1m的正方形剛性板，逐級增加荷載，并測得每一級的穩(wěn)定沉降，直到達(dá)到地基破壞標(biāo)準(zhǔn)，由此可得到地基的承載力值大小。

平板載荷試驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)是能夠快速、準(zhǔn)確地驗(yàn)證地基承載力值；缺點(diǎn)是其承載力特征值所反映的地層僅為其承壓板的邊長1～2倍，只能反映出地層1～2m深度范圍內(nèi)的承載力值情況，不能代表整個(gè)處理過程是否合格，需要進(jìn)行靜力觸探試驗(yàn)補(bǔ)充。

4.2 靜力觸探試驗(yàn)

靜力觸探試驗(yàn)指利用壓力裝置將有觸探頭的觸探桿壓入試驗(yàn)土層，通過量測系統(tǒng)測土的貫入阻力，可確定土的某些基本物理特征，如土的變形模量、土的容許承載力等。靜力觸探在現(xiàn)場進(jìn)行試驗(yàn)，將靜力觸探所得貫入阻力與載荷試驗(yàn)、土工試驗(yàn)有關(guān)指標(biāo)進(jìn)行回歸分析，可以得到適用于一定地區(qū)或一定土性的經(jīng)驗(yàn)公式，通過靜力觸探所得的計(jì)算指標(biāo)確定土的天然地基承載力。

靜力觸探試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是能夠快速、準(zhǔn)確地測試出不同深度土的承載力及變形模量，其特點(diǎn)是能夠彌補(bǔ)平板載荷試驗(yàn)的不足，并通過此試驗(yàn)了解土層深部的物理力學(xué)特征。缺點(diǎn)是其測試出來的承載力等參數(shù)，不是直接得到測量值，缺乏一定的普適性，尤其在沒有經(jīng)驗(yàn)的土性地區(qū)，其準(zhǔn)確性有待于驗(yàn)證。此外，該方法的工作方式也具有局限性，尤其在軟土地區(qū)，倘若遇到硬夾層，如細(xì)砂層、粉砂層等，其穿透力明顯不足，容易穿不透而造成起錨現(xiàn)象。

4.3 土工試驗(yàn)

在真空預(yù)壓地基處理之后進(jìn)行鉆探取樣，進(jìn)行原狀土的各種物理力學(xué)指標(biāo)試驗(yàn)，引用真空預(yù)壓地基處理前的勘察報(bào)告，通過對預(yù)壓前后物理力學(xué)指標(biāo)對比分析，評價(jià)真空預(yù)壓的加固效果。對土工試驗(yàn)成果及現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)分層分析，剔除異常值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，各土層處理前后數(shù)據(jù)對比，認(rèn)為處理后的數(shù)據(jù)結(jié)果較之前有所改善。

5 結(jié)語

（1）平板載荷試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)地基的表層承載力信息，但具有一定局限性，尤其是對深部信息掌握不夠，需要進(jìn)行改進(jìn)。

（2）靜力觸探試驗(yàn)是對平板載荷試驗(yàn)的再補(bǔ)充，從而解決了深部承載力探測的問題，但其方法存在一定的非普適性，使用時(shí)需要注意。

（3）土工試驗(yàn)只能在軟基處理效果是否有效方面進(jìn)行評價(jià)，而不能從是否滿足設(shè)計(jì)要求等方法評價(jià)，因此也不能作為評價(jià)的主要依據(jù)，只能作為輔助結(jié)果。