基于土工试验资料的塑料排水板处理海堤地基效果分析

第4期(第335期)吉林水利2010年4月[文章编号]1009—2846(2010)04-0020—03基于土工试验资料的塑料排水板处理海堤地基效果分析罗林峰，刘莹。(1．浙江广川工程咨询有限公司，浙江杭州310020；2．杭州大地科技有限公司，浙江杭州310020)[摘耍]通过时某围垦工程海堤地基土体在塑料排水板施工前，及施工结束后取样进行备类土工试验分析，从土体工程特性变化的角度，对比了土体的含水量w、孔隙比e、压缩模量Es、固结系数Cv、快剪及固蛄快剪C、值等物理力学性质参数，其性质均得到了很大的改善，从另一个侧面说明，以塑料排水板为主要排水设施的排水固结法处理海相沉积软土是有效的。[关键词]土工试验；塑料排水板；地基处理；海堤[中图分类号]TV551．3[文献标识码]B在浙江省等沿海地区，在滨海相软土层地基上修筑港口码头、疏港公路、海堤等工程项目较为普遍，但此类软基具有天然含水量高、孔隙比大、高压缩性、低渗透性等特点，因此往往需采用工程手段对其进行处理。目前常用的主要为排水固结法，就是打设竖向塑料排水板，形成竖向排水通道，使地基在上部荷载的作用下，排水固结，从而提高地基的承载力及稳定性。本文通过对某海堤地基土体在排水板施工前，及施工结束后取样进行各类土工试验分析，从土体工程特性变化的角度，对比了土体的含水量w、孔隙比e、压缩模量Es、固结系数Cv、快剪及固结快剪C、值等参数，分析和评价了塑料排水板处理海堤地基的效果。1工程概况某围垦工程围区堤线总长13km，其中主堤长11．6kin，副堤长1．35km。工程围涂总面积调整为5．46万亩，其中南片3．93万亩，北片1．53万亩。属II级海塘工程，围堤为3级建筑物，设计标准为50年一遇高潮位与2O年一遇风浪组合，5O年一遇高潮位与50年一遇风浪组合进行校核。全新统滨海组沉积的淤泥、淤泥质粘土及淤泥质亚粘土，主要土层可分为六层，各土层分布及主要物理力学性质如下：ⅢsiI层淤泥，灰黄色一灰色一灰黑色，饱和，流塑，高压缩性。含粉粒和有机质，局部夹细小白色贝壳碎片，平均层厚5．1—11．41TI。Ⅲsi层淤泥质粘土，灰黄色～灰色，饱和，流塑，高压缩性。含有机质，局部夹细小白色贝壳碎片。该层分布较连续，局部缺失，平均层厚0——6．7m。Ⅲ1层淤泥，灰色，饱和，流塑，高压缩性。含有机质，局部夹细小白色贝壳碎片。该层分布稳定，平均层厚7．0—14．7m。Ⅲ2层淤泥质粘土，灰色，饱和，流塑，高压缩性。含有机质，局部夹细小白色贝壳碎片。该层分布不连续，平均层厚0—19．8m。Ⅳ层粘土，灰黄色一灰兰色一褐黄色，可塑一硬塑，中等压缩性。局部夹粉土，勘探控制最大厚度8．1m。Ⅵ层基岩。2堤身结构及排水板布置方式根据地质勘察报告，堤线地基主要持力层为面，本工程海堤堤身结构形式为带平台复式断其典型断面结构如下图所示。主要由碎石垫[收稿日期]2010-01-22[作者简介]罗林峰(1982一)，男，硕士研究生，主要从事岩土=r-~l、及安全鉴定工作。一2O一吉林水利基于土工试验资料的塑料排水板处理海堤地基效果分析罗林峰等2010年4月层、土工织物、堤身抛石、砌石护坡、混凝土扭王块、闭气土方等组成。塑料排水板主要布置在堤身抛石区域，呈正方形布置，间距1．5m，插入涂面以下18m。3地基土工程特性分析图1海堤结构典型断面图为对比排水板处理前，及施工结束后，地基土体的物理力学性质的变化情况，评价地基软土层的处理效果，在本工程相同位置处(外侧镇压平台靠近主堤)进行了两次钻孔取样，取样深度最深为21m，并进行室内土工试验。取样所得的地基土体物理力学性质指标变化对比见表1。表1地基土体排水板处理前后物理力学性质指标变化对比表从表中可知：1)在地基处理20m深度的范围内，目前海堤地基土的物理力学指标均由天然的淤泥、淤泥质粘土转变为粘土；2)天然土体的淤泥层、淤泥质粘土层的含水量从57．2～64．4不等，经排水固结处理后，降低到目前地基土的含水量标准值为45．3％，最大降低幅度为3O。从先前含水量大于其液限含水量，到目前小于液限含水量；3)天然土体的孔隙比e在1．390—1．759之间，施工期结束后，地基土体的孔隙比标准值为1．231，较天然土体的孔隙比有了大幅的减少；4)天然土体的压缩模量Es0．1—0．2从1．89—2．21MPa不等，经排水固结处理后，目前其压缩模量的标准值为2．69MPa，在10m范围内的浅层地基，其压缩模量更是达到了3MPa以上，最大增加幅度为58．7；5)天然土体的固结系数Cv0．2从5．71—8．00E-04cm2／s不等，地基土体排水固结处理后固结系数标准值目前为1．296E一03cm／s，比天然土体的固结系数提高了一个数量等级；6)天然土体的快剪强度指标c值在4．4—9。0kPa不等，