邢家湾开卡段天然建筑材料质量分析

杨春伟

（河北省水利水电勘测设计研究院，天津300250）

邢家湾开卡段天然建筑材料质量分析

杨春伟

（河北省水利水电勘测设计研究院，天津300250）

滏阳河中游洼地滞洪工程邢家湾开卡段堤防填筑工程位于滏阳河轭曲段以东，通过对各料场土料试验参数指标分析比较，对工程所需天然建筑材料的质量给予综合评价。

邢家湾开卡段；天然建筑材料；质量分析

1 工程概况

滏阳河中游洼地滞洪工程邢家湾开卡段堤防填筑工程位于滏阳河轭曲段以东，为贯通滏阳河裁弯取直工程，南起北定桥村村西，经四支干渠和小漳河最后在北盐池村村西再入滏阳河，途经任县、巨鹿、隆尧县，长13km。

根据工程需要，曾对沿线指定的13个料场进行勘查，其中部分料场土料黏粒含量偏低，另有部分料场运距较远，无法满足工程要求。本次对开卡段4个土料场进行质量分析，设计用量50万m3，调查总面积81万m2。勘查中采用野外调查，配以手摇钻、探坑等手段，并对所取土样进行了土工试验。勘探点基本上以间距100m的方格网布置。料场选定范围内均为耕地，计划挖深1.3m，扣除表层土体0.3m，实际取土厚度1.0m，勘探深度一般为1.5～2.0m。

续表2

2 质量评价

分别对4个料场中所取土样的试验结果进行了整理，数据统计后对各土类分别进行击实后的饱和快剪、饱和固结、渗透试验，试样均按压实度0.92制备。

对每个土料场土的主要物性、力性试验指标，分别进行数理统计，统计结果如表1；对各料场土料的各项主要试验指标与SL251—2015《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》中对填筑土料质量的要求进行对比，分析如表2。

表1 土的部分指标统计

表2 试验指标与规程要求对比

由表1，表2可知：

（1）西郭城Ⅰ料场场区东部的地层受人为改造，地层变化较大以壤土、砂壤土为主，场区西部地层与其他3个料场1.5m深度内上部为黏土层，厚0.4～0.8m，中间为壤土层厚0.3～0.6m，下部局部为砂壤土，其中西郭城Ⅲ料场含有重黏土。

所选料场黏土的黏粒含量按网点布置取样试验组数计算，南盐池北料场黏粒含量34.5%～59.7%，西郭城Ⅰ场黏粒含量44.8%，西郭城Ⅱ场黏粒含量31.6%～54.3%，西郭城Ⅲ场黏粒含量52.2%～61.5%。根据SL260—98《堤防工程施工规范》的规定，对于黏粒含量大于60%的重黏土，黏粒含量均较高，不易压实，不宜作为筑堤土料。

（2）料场中壤土的最大干密度最大，较易于压实，是较好的筑堤土料。黏土的黏粒含量较高，干密度最小，不易压实，是较差的筑堤土料；砂壤土不利于堤身的防渗，作为筑堤土料不理想。

（3）本次直剪试验采用了饱和快剪，试验前将土样进行饱和，由于饱和快剪试验在剪切过程中不能有效地控制试样排水，致使土料的抗剪强度参数（c，φ值）偏高，特别是对黏粒含量小于10%的砂壤土影响更大。根据SL251—2015《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》要求，直剪试验仅适用于渗透系数小于1.0×10-6～9.9×10-6cm/s的土类，从表2可以看出，部分砂壤土的渗透系数大于1.0×10-6～9.9×10-6cm/s，因此，抗剪强度参数偏高，对于c，φ值，建议按下述原则采用：①砂壤土抗剪强度参数为表1中的平均值乘以0.75～0.85的系数作为标准值供设计使用；②壤土的抗剪强度参数采用的系数为0.80～0.95，黏土的抗剪强度参数采用0.90～1.00的系数。

（4）土料固结试验采用了快法，为了对土料试验指标进行横向对比、分析评价及便于设计采用，试验前将土样进行饱和。由表1可以看出，固结试验结果有一定的规律性。黏土压缩系数最大，一般大于0.50MPa-1，具有高压缩性，壤土、砂壤土压缩系数一般在0.10MPa-1～0.50MPa-1之间，具有中等压缩性。

（5）由表2可知，料场中各种土类的渗透系数均小于1.0×10-4cm/s，满足规程要求。

3 储量计算

储量计算采用平均厚度法。按设计要求料场开采深度为1.3m扣除0.3m表土后，其储量按黏土（包括黏土和重黏土）、壤土（包括轻、中、重粉质壤土）、砂壤土（包括轻、重粉质砂壤土）分类统计，储量计算成果如表3。

表3 储量计算成果

4 结语

4个料场各类土料自然储量81.00万m3，按碾压密实度0.92计算，折合压实方76.39万m3，是实际用量的1.52倍，没有达到详查阶段的规程要求，原因是各料场均由各村委会指定，不能随意扩大，也不能自由选取。

（1）调查储量中黏土和重黏土占39.2%，壤土占51.5%，砂壤土占9.3%，土料大部分指标满足规程要求，按粒度分类定名除重黏土外各料场均满足堤防施工规范中的用料要求。

（2）土的天然含水率随季节受降雨、灌溉等因素的影响，大部分土料天然含水率偏高，为了保证施工质量和进度，建议施工时测取现场土料的天然含水率，并进行土料的碾压试验，确定在现有施工条件和设备下，满足设计干密度时的最优含水率、铺土厚度、碾压遍数、碾压设备行进速度等施工参数。施工时应重新测定土料的天然含水率，根据土料的天然含水率确定开采方式。如土料天然含水率较大，建议采用水平开采的方式，降低土料含水率；如果土料含水率较低，采用立面开采的方式可以保持土料现有含水率。

（3）对于黏土，由于其塑性指数及黏粒含量均较高，不易施工和压实，而且压实后的干密度较低，大量使用时将增加施工难度；对于黏粒含量低于10%的砂壤土，由于其抗冲刷能力较差，施工时应尽量放于堤体内部。西郭城Ⅲ料场的黏土层中夹有重黏土，施工中应加强对黏土进行质量控制。

（4）所定土料场均分布于开卡段河道两侧，距河道垂直运距200m。

（5）开采时需剥离表层土0.3m，总计23.4万m3，可用于回填复耕。

［1］SL237—1999，土工试验规程［S］.

［2］SL260—98，堤防工程施工规范［S］.

［3］SL251—2015，水利水电工程天然建筑材料勘察规程［S］.

［4］SL166—2010，水利水电工程坑探规程［S］.

［5］SL188—2005，堤防工程地质勘察规程［S］.

（责任编辑：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

杨春伟（1977-），女（汉族），河北唐山人，高级工程师，主要从事岩土工程工作，（Tel）13602052801。