楊春偉

（河北省水利水電勘測設(shè)計研究院，天津300250）

邢家灣開卡段天然建筑材料質(zhì)量分析

楊春偉

（河北省水利水電勘測設(shè)計研究院，天津300250）

滏陽河中游洼地滯洪工程邢家灣開卡段堤防填筑工程位于滏陽河軛曲段以東，通過對各料場土料試驗參數(shù)指標(biāo)分析比較，對工程所需天然建筑材料的質(zhì)量給予綜合評價。

邢家灣開卡段；天然建筑材料；質(zhì)量分析

1 工程概況

滏陽河中游洼地滯洪工程邢家灣開卡段堤防填筑工程位于滏陽河軛曲段以東，為貫通滏陽河裁彎取直工程，南起北定橋村村西，經(jīng)四支干渠和小漳河最后在北鹽池村村西再入滏陽河，途經(jīng)任縣、巨鹿、隆堯縣，長13km。

根據(jù)工程需要，曾對沿線指定的13個料場進(jìn)行勘查，其中部分料場土料黏粒含量偏低，另有部分料場運距較遠(yuǎn)，無法滿足工程要求。本次對開卡段4個土料場進(jìn)行質(zhì)量分析，設(shè)計用量50萬m3，調(diào)查總面積81萬m2。勘查中采用野外調(diào)查，配以手搖鉆、探坑等手段，并對所取土樣進(jìn)行了土工試驗?？碧近c基本上以間距100m的方格網(wǎng)布置。料場選定范圍內(nèi)均為耕地，計劃挖深1.3m，扣除表層土體0.3m，實際取土厚度1.0m，勘探深度一般為1.5～2.0m。

續(xù)表2

2 質(zhì)量評價

分別對4個料場中所取土樣的試驗結(jié)果進(jìn)行了整理，數(shù)據(jù)統(tǒng)計后對各土類分別進(jìn)行擊實后的飽和快剪、飽和固結(jié)、滲透試驗，試樣均按壓實度0.92制備。

對每個土料場土的主要物性、力性試驗指標(biāo)，分別進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計，統(tǒng)計結(jié)果如表1；對各料場土料的各項主要試驗指標(biāo)與SL251—2015《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》中對填筑土料質(zhì)量的要求進(jìn)行對比，分析如表2。

表1 土的部分指標(biāo)統(tǒng)計

表2 試驗指標(biāo)與規(guī)程要求對比

由表1，表2可知：

（1）西郭城Ⅰ料場場區(qū)東部的地層受人為改造，地層變化較大以壤土、砂壤土為主，場區(qū)西部地層與其他3個料場1.5m深度內(nèi)上部為黏土層，厚0.4～0.8m，中間為壤土層厚0.3～0.6m，下部局部為砂壤土，其中西郭城Ⅲ料場含有重黏土。

所選料場黏土的黏粒含量按網(wǎng)點布置取樣試驗組數(shù)計算，南鹽池北料場黏粒含量34.5%～59.7%，西郭城Ⅰ場黏粒含量44.8%，西郭城Ⅱ場黏粒含量31.6%～54.3%，西郭城Ⅲ場黏粒含量52.2%～61.5%。根據(jù)SL260—98《堤防工程施工規(guī)范》的規(guī)定，對于黏粒含量大于60%的重黏土，黏粒含量均較高，不易壓實，不宜作為筑堤土料。

（2）料場中壤土的最大干密度最大，較易于壓實，是較好的筑堤土料。黏土的黏粒含量較高，干密度最小，不易壓實，是較差的筑堤土料；砂壤土不利于堤身的防滲，作為筑堤土料不理想。

（3）本次直剪試驗采用了飽和快剪，試驗前將土樣進(jìn)行飽和，由于飽和快剪試驗在剪切過程中不能有效地控制試樣排水，致使土料的抗剪強度參數(shù)（c，φ值）偏高，特別是對黏粒含量小于10%的砂壤土影響更大。根據(jù)SL251—2015《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》要求，直剪試驗僅適用于滲透系數(shù)小于1.0×10-6～9.9×10-6cm/s的土類，從表2可以看出，部分砂壤土的滲透系數(shù)大于1.0×10-6～9.9×10-6cm/s，因此，抗剪強度參數(shù)偏高，對于c，φ值，建議按下述原則采用：①砂壤土抗剪強度參數(shù)為表1中的平均值乘以0.75～0.85的系數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)值供設(shè)計使用；②壤土的抗剪強度參數(shù)采用的系數(shù)為0.80～0.95，黏土的抗剪強度參數(shù)采用0.90～1.00的系數(shù)。

（4）土料固結(jié)試驗采用了快法，為了對土料試驗指標(biāo)進(jìn)行橫向?qū)Ρ?、分析評價及便于設(shè)計采用，試驗前將土樣進(jìn)行飽和。由表1可以看出，固結(jié)試驗結(jié)果有一定的規(guī)律性。黏土壓縮系數(shù)最大，一般大于0.50MPa-1，具有高壓縮性，壤土、砂壤土壓縮系數(shù)一般在0.10MPa-1～0.50MPa-1之間，具有中等壓縮性。

（5）由表2可知，料場中各種土類的滲透系數(shù)均小于1.0×10-4cm/s，滿足規(guī)程要求。

3 儲量計算

儲量計算采用平均厚度法。按設(shè)計要求料場開采深度為1.3m扣除0.3m表土后，其儲量按黏土（包括黏土和重黏土）、壤土（包括輕、中、重粉質(zhì)壤土）、砂壤土（包括輕、重粉質(zhì)砂壤土）分類統(tǒng)計，儲量計算成果如表3。

表3 儲量計算成果

4 結(jié)語

4個料場各類土料自然儲量81.00萬m3，按碾壓密實度0.92計算，折合壓實方76.39萬m3，是實際用量的1.52倍，沒有達(dá)到詳查階段的規(guī)程要求，原因是各料場均由各村委會指定，不能隨意擴(kuò)大，也不能自由選取。

（1）調(diào)查儲量中黏土和重黏土占39.2%，壤土占51.5%，砂壤土占9.3%，土料大部分指標(biāo)滿足規(guī)程要求，按粒度分類定名除重黏土外各料場均滿足堤防施工規(guī)范中的用料要求。

（2）土的天然含水率隨季節(jié)受降雨、灌溉等因素的影響，大部分土料天然含水率偏高，為了保證施工質(zhì)量和進(jìn)度，建議施工時測取現(xiàn)場土料的天然含水率，并進(jìn)行土料的碾壓試驗，確定在現(xiàn)有施工條件和設(shè)備下，滿足設(shè)計干密度時的最優(yōu)含水率、鋪土厚度、碾壓遍數(shù)、碾壓設(shè)備行進(jìn)速度等施工參數(shù)。施工時應(yīng)重新測定土料的天然含水率，根據(jù)土料的天然含水率確定開采方式。如土料天然含水率較大，建議采用水平開采的方式，降低土料含水率；如果土料含水率較低，采用立面開采的方式可以保持土料現(xiàn)有含水率。

（3）對于黏土，由于其塑性指數(shù)及黏粒含量均較高，不易施工和壓實，而且壓實后的干密度較低，大量使用時將增加施工難度；對于黏粒含量低于10%的砂壤土，由于其抗沖刷能力較差，施工時應(yīng)盡量放于堤體內(nèi)部。西郭城Ⅲ料場的黏土層中夾有重黏土，施工中應(yīng)加強對黏土進(jìn)行質(zhì)量控制。

（4）所定土料場均分布于開卡段河道兩側(cè)，距河道垂直運距200m。

（5）開采時需剝離表層土0.3m，總計23.4萬m3，可用于回填復(fù)耕。

［1］SL237—1999，土工試驗規(guī)程［S］.

［2］SL260—98，堤防工程施工規(guī)范［S］.

［3］SL251—2015，水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程［S］.

［4］SL166—2010，水利水電工程坑探規(guī)程［S］.

［5］SL188—2005，堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程［S］.

（責(zé)任編輯：尹健婷）

The quality analysis of natural buildingmaterials in Xingjia W an open card section

YANG Chun-wei
（HebeiResearch Institute of Investigation＆Design ofWater Conservancy＆Hydropower，Tianjin 300250，China）

The project of Xingjia Wan in the middle of the Fuyang River is located in the east of the Fuyang River Equ section，this paper analyzes and compares the soil material test parameters of each material field，then makes a comprehensive evaluation of the quality of natural buildingmaterials for the project.

XingjiaWan open card section；natural buildingmaterials；quality analysis

TV41

：B

：1672-9900（2017）04-0094-03

2017-06-29

楊春偉（1977-），女（漢族），河北唐山人，高級工程師，主要從事巖土工程工作，（Tel）13602052801。