崔藝瀟,王莉嘉,王 凱
(寧波市交通建設工程試驗檢測中心有限公司,浙江 寧波 315000)
近些年來,我國填海造陸事業(yè)不斷發(fā)展,吹填土區(qū)的地基穩(wěn)定性也越來越多的被人們關注。吹填土往往具有高含水量、高有機質含量、高壓縮性、低強度、低滲透性等特點,因此其工程力學性質較一般軟土而言更差。
溫州市甌江口新區(qū)靈昆北堤外灘涂圍墾形成陸域面積1 616 186 m2,以現(xiàn)狀北堤水閘為界分為西圍墾區(qū)和東圍墾區(qū),陸域形成設計高程5.0 m。
其中西區(qū)圍墾成陸面積511 187 m2,西區(qū)港區(qū)陸域平面形態(tài)上呈現(xiàn)矩形,縱深337~553.5 m,寬度1 454.5 m。北側新建1 490.4 m圍堤,西側以1~3泊位自行建設區(qū)和兩橋一隧用地為界拋石護坡形成369.7 m側堤,東側建設403 m側堤,南側以靈霓大堤鎮(zhèn)壓層為界,總體形成封閉圍區(qū)。東區(qū)港區(qū)陸域平面形態(tài)上亦呈現(xiàn)矩形,總體形成封閉圍區(qū),具體尺寸詳見表1。
表1 陸域形成區(qū)域尺寸匯總表
現(xiàn)以2019年12月21日至2020年1月12日監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎分析圍堤填筑對吹填土軟地基變形特性影響。本月主要施工的內容有:主堤堤身段第一層拋石工作已基本完成,對主堤堤身處繼續(xù)進行拋石攤鋪工作,第二層的拋石及攤鋪工作正在進行;東側堤部分區(qū)域已完成拋石的攤鋪工作;西側堤進行砂被鋪設及塑排板的埋設。本月監(jiān)測項目匯總見表2。
表2 本月監(jiān)測點匯總表
(1)土體沉降觀測
圍堤填筑過程中,通過表層沉降觀測地基的沉降量和沉降速率。加荷期每天測1~2次,每一級加載的分層厚度為1 m。棱體沉降觀測在一級加載完成后進行,連續(xù)3日觀測的沉降量小于3~5 mm方可進行下一級加載。
(2)土體側向位移觀測
圍堤施工過程中,通過埋設測斜管觀測在隔堤施工過程中地基土的水平位移。共設25個觀測斷面,每個斷面各設置3個觀測孔,設置于平臺處。加荷期每天測1~2次。
(3)孔隙水壓力觀測
在填筑圍堤的過程中,通過觀測加載過程中吹填土軟地基內孔隙水壓力的增長和減小過程,用以控制加載速率,同時可以計算土體固結度。設25個觀測斷面,每個斷面設1個觀測孔。加荷期每天測1~2次。
通過對埋設在軟土地基內部的沉降桿進行監(jiān)測,得到地表沉降位移,監(jiān)測結果如圖1所示。
圖1 累計沉降量曲線圖
從曲線圖可以看出,各個測點的累計沉降量隨時間增加不斷增大,其中測點CD6-2的累計沉降量較大。前期受現(xiàn)場天氣的影響,測點增速波動較大,隨著風浪的減小,測點增速有所降低,后期由于拋石攤鋪工作導致上覆荷載增大,導致增速有增加的趨勢。
通過測斜得到土體內部側向位移,具體見圖2。
圖2 XD15-1測點深度-累計位移匯總曲線
從圖中曲線可以看出,測管主要變化方向為向外海側移動。測點XD15-1最大正位移為20.46 mm,位于管口處。由于現(xiàn)場進入施工階段,使測斜管的位移變化量有所增加,測管受現(xiàn)場施工影響使測管上部出現(xiàn)較大位移。
通過地基土中不同深度的孔隙水壓力計的監(jiān)測得到孔隙水壓力隨時間的變化情況,結果詳見圖3。
由圖3可知,壓力增量最大的測點為KYD1-3,數(shù)值為-8.5 KPa。整體來看孔隙水壓力值變化之后與初值相比幾乎無變化,孔隙水壓力增加或減少呈周期性變化,分析可知潮汐現(xiàn)象對孔隙水壓力影響較大,拋石攤鋪對孔隙水壓力的值影響較小。
圖3 KYD1孔隙水壓力-深度變化圖
主堤堤身持續(xù)進行填筑,使堤身自重增加,上覆荷載增大,沉降量逐漸增大,沉降速率隨填筑施工的進行逐漸增大后趨于平穩(wěn),無突變情況。
目前,測斜管監(jiān)測到的深層水平位移產生的變化主要是因潮汐水流帶動泥沙引起的,測管受現(xiàn)場施工影響使測管上部出現(xiàn)較大位移。測點位置總體較為穩(wěn)定,測管整體晃動較小,主要位移方向為向外海側移動。
監(jiān)測到的孔隙水壓力值較為平穩(wěn),單次的變化量主要受潮汐靜水壓力影響,但變化幅度相對較小,累計孔隙水壓力增加與累計減小相對均衡,上覆荷載對孔隙水壓力影響較小。