陳理勇
(安徽省淮河河道管理局 蚌埠 233000)
五河泵站是洪澤湖抬高蓄水位影響處理工程組成部分,站址位于五河縣城南約4km,淮北大堤內(nèi)側(cè)的東陵莊南,在原郜湖泵站位置拆除重建。
泵站建筑物包括進水閘、前池、站身、壓力水箱、穿堤涵洞等。土建工程按排澇、引水流量50m3/s一次建設完成,近期按排澇、引水流量30m3/s選配機泵及電氣設備等。泵站主副廠房采用灌注樁加固,建基面高程3.7m(1985國家高程基準)。
根據(jù)安徽省水利水電勘測設計院《五河泵站施工圖設計階段工程地質(zhì)勘察報告》五河泵站站址區(qū)的地層主要由第四系沖、洪積形成。根據(jù)勘探揭露,地層自上而下分7層,現(xiàn)描述如下。
堤身填土層:其主要成分為中、重粉質(zhì)壤土,灰黃色,軟塑~軟可塑。分布淮河堤上,層厚6.40m,層底高程15.80m左右。
1-1 層:淤泥,灰黑色,軟~流塑,含腐殖物,在進水池內(nèi)主要由淤泥及少量塊石等組成,防洪閘出口及淮河河道內(nèi)主要為淤泥及沖淤泥砂等,層厚0.60~1.60m,層底高程9.60~13.74m。
1層:中、重粉質(zhì)壤土夾砂壤土,局部互層狀,灰黃、灰色,軟塑/松散,表層1~2m可塑,下部軟塑,屬中等偏高壓縮性土。層厚1.00~7.90m,層底高程7.60~10.51m。
2層:淤泥質(zhì)重粉質(zhì)壤土夾薄層輕粉質(zhì)壤土~砂壤土,局部互層狀,灰色,軟塑/松散,含腐殖物及螺絲、貝殼,屬高壓縮性土。層厚3.40~6.30m,層底高程3.00~5.96m。
3層:重、中粉質(zhì)壤土,下部以中、輕粉質(zhì)壤土為主,灰綠、灰黃色,硬可塑~軟可塑,上部1~2m硬可塑,下部軟可塑。屬中等偏高性壓縮土。層厚2.00~4.00m,層底高程-0.48~1.71m。
4層:淤泥質(zhì)重粉質(zhì)壤土夾輕~砂壤土,局部為互層狀,灰色,軟塑/稍密,屬高壓縮性土。層厚5.50~9.50m,層底高程-7.79~-5.30m。
5層:重粉質(zhì)壤土,灰色,軟可塑,局部硬可塑,底部夾大量螺類貝殼等,屬中等偏高壓縮性土。層厚1.40~5.10m,層底高程-11.11~-8.40m。
6層:細砂,下部為中砂,灰色,中~密實,上部2~3m夾薄層壤土,稍密,局部孔揭露有10~15cm砂礓石,屬中等壓縮性土。未揭穿,揭露最大厚度37.1m,相應底高程-46.66m。
地基土靜載荷試驗采用直徑80cm的承壓板,試驗基坑寬度不小于承壓板寬度或直徑的三倍。應保持試驗土層的原狀結(jié)構(gòu)和天然濕度,宜在擬試壓表面用粗砂或中砂層填平,其厚度不超過20mm。
本次試驗加荷分級為10級,第一級加載量為40kPa,以后每級加載量為20kPa,加載直至滿足終止加載條件。每級加載后,按間隔 10min、10min、10min、15min、15min,以后為每隔半小時測讀一次沉降量,當在連續(xù)2h內(nèi),每小時的沉降量小于0.1mm時,則認為已趨穩(wěn)定,可加下一級荷載。當出現(xiàn)下列情況之一時,即可終止加載:承壓板周圍的土明顯地側(cè)向擠出;沉降s急驟增大,荷載~沉降(p~s)曲線出現(xiàn)陡降段;在某一級荷載下,24h內(nèi)沉降速率不能達到穩(wěn)定;沉降量與承壓板寬度或直徑之比大于或等于0.06。
檢測系統(tǒng)及過程如下:
砌磚垛挖試坑→安裝千斤頂→架設載荷承臺→加載荷→安裝檢驗用儀表→檢驗測試→整理檢驗資料→評定檢驗結(jié)果(設備安裝見圖1)。
本次對五河泵站地基土進行載荷試驗,目的是為設計單位提供地層的承載力特征值,為優(yōu)化地基處理設計提供依據(jù)。
本次在排澇進水閘處布置1組3處試驗點,壓載位置布于排澇進水閘上游護坦處,受壓土層為2層。
1#靜試點:加荷至180kPa,抗壓穩(wěn)定,最大沉降量為63.77mm,達到極限荷載,繪制p~s曲線為平緩的光滑曲線(見圖2),沉降量與承壓板直徑之比等于0.06時對應的荷載為162kPa,該值為極限荷載。沉降量與承壓板直徑之比等于0.015時所對應的荷載為97kPa,該值大于極限荷載的一半即81kPa,所以根據(jù)規(guī)范《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007-2002可知該靜試點承載力特征值取81kPa。
2#靜試點:加荷至180kPa,抗壓穩(wěn)定,最大沉降量為60.37mm,達到極限荷載,繪制p~s曲線為平緩的光滑曲線(見圖3),沉降量與承壓板直徑之比等于0.06時對應的荷載為165kPa,該值為極限荷載。沉降量與承壓板直徑之比等于0.015時所對應的荷載為96kPa,該值大于極限荷載的一半即82.5kPa,所以根據(jù)規(guī)范《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007-2002可知該靜試點承載力特征值取82.5kPa。
3#靜試點:加荷至180kPa,抗壓穩(wěn)定,最大沉降量為65.83mm,達到極限荷載,繪制p~s曲線為平緩的光滑曲線(見圖4),沉降量與承壓板直徑之比等于0.06時對應的荷載為162kPa,該值為極限荷載。沉降量與承壓板直徑之比等于0.015時所對應的荷載為100kPa,該值大于極限荷載的一半即81kPa,所以根據(jù)規(guī)范《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007-2002可知該靜試點承載力特征值取81kPa。
以上試驗點均為2層土,3處試驗實測值的極差不超過平均值的30%,3處靜試點P~S曲線相似性較好,所以取3處靜試點承載力特征值的平均值為該土層的地基承載力特征值fak,為81.5kPa。
地基土淺層平板載荷試驗雖然是一種常規(guī)試驗,但卻是一項較為復雜的工作。試驗人員需要不斷地學習、探索、總結(jié)經(jīng)驗,采用新技術、新材料,使試驗成果更加科學可靠