張倩楠

河北省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院

西青區(qū)南運(yùn)河水系綜合治理工程勘察土性試驗(yàn)成果分析

張倩楠

河北省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院

本文依據(jù)西青區(qū)南運(yùn)河水系綜合治理工程勘察和試驗(yàn)資料，統(tǒng)計(jì)分析了土類以及物理、力學(xué)指標(biāo)，總結(jié)分析了沿線土的物性、力學(xué)指標(biāo)之間相互關(guān)系。

土類；物理力學(xué)指標(biāo)；相互關(guān)系

1 工程概況

天津市西青區(qū)南運(yùn)河、自來(lái)水河是天津市西青區(qū)骨干河道。多年來(lái)，南運(yùn)河、自來(lái)水河為天津市西部地區(qū)排水起到很大的作用，也極大的緩解了西青區(qū)農(nóng)田用水不足。目前，南運(yùn)河、自來(lái)水河運(yùn)行久遠(yuǎn)，河道斷面萎縮、淤積嚴(yán)重，嚴(yán)重影響河道的排水能力；加之周邊地區(qū)工礦企業(yè)超標(biāo)排污，水質(zhì)日益惡化；河道沿岸村莊垃圾遍地，給工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水造成危害，影響區(qū)域水生態(tài)環(huán)境。為保證南運(yùn)河及自來(lái)水河滿足新環(huán)境下的西青區(qū)用、排水發(fā)展要求，以及改善當(dāng)?shù)鼐用竦娜司迎h(huán)境，提升區(qū)域景觀要求，急需對(duì)其進(jìn)行生態(tài)綜合治理，恢復(fù)河道原有功能，為提升南運(yùn)河區(qū)域水系生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、為經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和構(gòu)建和諧社會(huì)提供支撐。

為取得西青區(qū)南運(yùn)河水系綜合治理工程勘察范圍內(nèi)的土的物理力學(xué)指標(biāo)室內(nèi)進(jìn)行了大量的土工試驗(yàn)，本文依據(jù)140組土工試驗(yàn)成果的匯總統(tǒng)計(jì)，分析了工程區(qū)各類土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的變化范圍以及它們之間的相互關(guān)系，為今后的工程設(shè)計(jì)提供了充分的試驗(yàn)資料，同時(shí)也可供今后的施工組織設(shè)計(jì)借鑒。

表1 土的物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表

2 土類、物理、力學(xué)指標(biāo)及其關(guān)系

依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察資料和室內(nèi)顆分試驗(yàn)成果匯總可知：西青區(qū)南運(yùn)河土類以輕，中，重粉質(zhì)壤土為主，其次以輕，重粉質(zhì)砂壤土，粘土，粉土，少量粉砂。其中輕、中、重粉質(zhì)壤土占69.3%；砂壤土占17.1%；粘土占8.5%，粉土占3.6%。

圖1 土的液限與粘粒含量相關(guān)關(guān)系圖

圖2 土的塑性指數(shù)與液限相關(guān)關(guān)系圖

2.1 各類土的物理力學(xué)指標(biāo)

沿線土的物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。

2.2 各土類指標(biāo)分析

壤土:干密度平均值為1.54 g/cm3；多數(shù)土呈可塑狀；具中壓縮性-高壓縮性；抗剪強(qiáng)度指標(biāo)平均值：φ=21.5°；c=14.8KPa；滲透系數(shù)平均值為3.7E-05 cm/s，多具有弱透水性。

砂壤土：干密度平均值為1.61g/cm3；多數(shù)土呈軟塑狀；具低壓縮性-中壓縮性；抗剪強(qiáng)度指標(biāo)平均值：φ=28.0°；c=12.3KPa，滲透系數(shù)平均值為1.8E-04 cm/s，多具有中等透水性。

粉土:干密度平均值為1.57g/cm3，多數(shù)土呈密實(shí)狀；具有低壓縮性，抗剪強(qiáng)度指標(biāo)平均值：φ=27.2°；c=8.2KPa，滲透系數(shù)平均值為5.4E-04cm/s，多具有中等透水性。

粘土:干密度平均值為1.43 g/cm3，多數(shù)土呈可塑狀；具有中壓縮性；抗剪強(qiáng)度指標(biāo)平均值：φ=13.4°；c=16.0KPa，滲透系數(shù)平均值為6.4E-07cm/s，具極微透水性。

粉砂:干密度平均值為1.65g/cm3，多數(shù)土呈密實(shí)狀；具有中壓縮性；抗剪強(qiáng)度指標(biāo)平均值：φ=30.4°；c=5.7KPa，滲透系數(shù)平均值為3.9E-05cm/s，多具有弱透水性。

2.3 各類土指標(biāo)之間關(guān)系

依據(jù)140組顆分、液塑限成果統(tǒng)計(jì)其液限與粘粒之間、塑性指數(shù)與液限之間的相關(guān)關(guān)系，見(jiàn)圖1、圖2。

3 結(jié)語(yǔ)

本文依據(jù)試驗(yàn)資料匯總了勘察區(qū)土的的試驗(yàn)成果，統(tǒng)計(jì)了各類土的物理力學(xué)指標(biāo)的平均值，總結(jié)了土的物理之間的相關(guān)關(guān)系。結(jié)果表明：同類土的物理、力學(xué)指標(biāo)差異性不大，不同類土隨著塑性指數(shù)的增加，土的內(nèi)摩擦角減小、粘聚力增大。物性指標(biāo)液限與粘粒之間、塑性指數(shù)與液限之間的相關(guān)關(guān)系較好。