镇江市河漫滩地基土的变形和物理性质指标相关性探讨

2015-12-12燕羽佳

江苏水利 2015年7期

燕羽佳夏磊

（镇江市工程勘测设计研究院，江苏镇江 212003）

1 概述

镇江市位于江苏省西南部，长江下游，地处长江三角洲的顶端。本区地貌单元较为复杂，地形起伏较大，水系众多，第四系地层全区均有分布，镇江市北部沿长江南岸即为河流侵蚀堆积发育的河漫滩。

长江的中下游地区流经我国的长江中下游平原，地势平坦，气候优越，河湖众多，且人口稠密，科技发达，许多港口、码头、桥梁以及堤岸护坡等水利工程汇聚于此。对于工程的选址、基础和上部结构的型式等都与河漫滩的工程地质条件相关［2］。笔者结合镇江市河漫滩地区多年来的水利工程勘察资料，统计分析地基土的工程性质指标间的相关性，初步建立了地基土变形和物理性质指标的一元线性回归方程，结果可为本区可靠性设计的相关参数选取提供依据。

2 镇江河漫滩地基土工程地质特征

对于镇江河漫滩地区地基土的工程地质特征，许多岩土界前辈已做了较为系统的研究［2-4］。本区河漫滩地貌单元主要由全新统淤泥质土、粉质粘土、粉土和粉细砂等新近沉积土组成，标高在3.0～8.0 m，沉积厚度为40～60 m。由于南岸较窄，河漫滩的二元结构为非典型，即下部的粗粒砂土不发育，土层从上至下简单描述如下：

①填土，厚度不均，多为松散～稍密的粉质粘土，局部为含有工业废料、煤渣、生活垃圾等杂填土，fak=60～90 kPa；

②次生下蜀土，即硬壳层，软塑～可塑，fak=80～200 kPa，Es=4.5～8.0 MPa；

③淤泥质粉质粘土，灰、青灰色，流塑，具高压缩性，常与粉细砂或粉土层形成“千层饼”状，fak=60～90 kPa，Es=3.0～5.0 MPa；

④粉砂夹粉质黏土或者粉质粘土夹砂，灰色、青灰色、灰褐色，水平纹理和水平层理发育，饱和，fak=80～160 kPa；

⑤粉、细砂，黄色、灰色，稍密～密实，fak=100～160 kPa，Es=9.0～12.0 MPa。

由于填土层工程性质的多变性、底部粉细砂层取样难以及容易失水等特性，实验室得到的试验数据规律不明显，笔者在此不作分析，其中④层大部分为粉质粘土夹砂，局部为粉砂夹粉质粘土，为了简化，暂且定为砂土层。

3 工程性质指标相关性分析

地基土之所以产生压缩变形，就是因为土粒、水和气体的相对移动，空隙体积被压缩的结果［5］，因此，选取几个具有代表性的物理指标，分别为湿密度、含水量和孔隙比进行分析。

通过钻探取岩土样、标准贯入、静力触探试验和室内土工试验等多种手段获得研究区岩土层的工程性质参数，并采用Cagd 岩土工程软件对土层进行划分以及参数统计［7］。笔者汇总镇江地区32 个河漫滩工点200 余个钻孔的勘察资料，采用统计、回归等方法，初步建立了压缩模量与湿密度、含水量以及孔隙比之间的关系，图1 为相关性关系曲线图。

由图1可见，分别在粉质粘土、淤质土和砂土中，压缩模量均与湿密度、含水量、孔隙比成良好的线性关系，其中，与湿密度成正相关关系，与含水量和孔隙比成负相关关系。用相关软件处理数据即可得到回归方程，其相关性较好，详见表1、表2 和表3。