珠海横琴岛某软基场地岩土工程性质探讨

秦亮王占华

摘要：横琴岛成为珠海、澳门新的发展战略。该论文以横琴岛某软基原位试验为基础，分析整理了该区域软基原位试验成果数据资料，得到了该场地泥原状土不排水抗剪强度、淤泥质土层原状土不排水抗剪强度与土层深度的关系式，为掌握该地区软土地层岩土工程特性，为该地区今后的工程建设提供了经验和借鉴。

关键词：软土地基、岩土力学性质、横琴岛

Abstract: HengQinDao become zhuhai and macau new development strategy. This paper HengQinDao with a soft foundation based in situ test, analysis the finishing the soft soil foundation in situ test results of data, and got the field mud undisturbed soil and the shear strength and the muddy undisturbed soil and soil shear strength and soil depth of the relationship, to master the region of soft soil layer of geotechnical engineering properties for the region in the future of the engineering construction provides experience and reference.

Key words: soft soil foundation, rock mechanics properties, HengQinDao

中图分类号：TU471.8文献标识码：A文章编号：

1 前言

横琴岛（Hengqin Island）为广东省珠海市最大岛屿，东邻澳门，处于“一国两制”的交汇点。2009年12月，中共中央国务院批准“横琴新区”管委会在珠海市横琴岛正式挂牌成立，为广东省人民政府派出机构并委托珠海市人民政府管理，规格为副厅级，成为珠海、澳门新的发展战略，也铺开了横琴岛的大规模开发建设。

该项目以横琴岛某软基原位试验为基础，分析整理了该区域软基原位试验成果数据资料，为研究该地区的工程地质情况，掌握该地区软土地层岩土工程特性具有原始资料意义，也为积累经验，为该地区今后的工程建设提供了借鉴。

2 工程地质与试验概况

试验场地地貌属于珠江三角洲海陆交互相冲积平原，极少部分地段原地貌为剥蚀丘陵地貌，区内河网发育，鱼塘密布；目前场地正在进行人工吹填，表层为人工吹填砂土所覆盖，地形平坦，地面标高在2.78~5.19m之间（1956年黄海高程基准），高差变化不大。场地覆盖层主要由第四系全新统人工冲填土层、海陆交互相沉积层和残积层组成，下部有较厚层淤泥或淤泥质土层，最大深度达45m。

下伏基岩主要为燕山三期花岗岩。由于第四系海陆交互相沉积层主要为流塑状淤泥和淤泥质土，其分布范围广，物理力学性质较差，厚度较大，土体欠固结，属软弱土层，未经处理不宜作为基础持力层及基础下卧层。软土层地基处理应充分考虑软土沉积赋存条件、物理力学性质等，才能取得良好的效果。场地的岩土分层见表1。

海陆交互相沉积层主要为淤泥、淤泥质土、粘性土及砂土层，属全新统滨海型软土。场地的软土层由淤泥、淤泥质土层组成，在场地内除东北角外其余地段均有分布，厚度变化大，厚度范围1.8m~41.0m，平均厚度24.8m。局部夹薄层粉细砂和粗砂，混少量贝壳碎片，其沉积时间短，颗粒细，结构疏松，强度低。

为进一步探明该场地软土地层工程特性，对该场地进行原位试验测试。原位试验实际完成静力触探孔15个，总进尺447.8m；十字板剪切试验孔6个，十字板剪切试验60次，详见表2。

3 静力触探试验

静力触探试验使用双桥探头，双桥探头的规格：锥底直径43.7 mm，锥底面积15cm2，有效侧壁长度300mm，锥角60°，探杆直径36 mm 。按照《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）规定，以20 mm/s的速率，将探头匀速压入土中，试验数据由静探微机自动记录，扣在探杆上的深度信号发生器在探杆每贯入10 cm发出一个脉冲信号，激发静探微机进行一次数据采样。

双桥锥尖阻力与单桥探头的比贯入阻力转换关系按《铁路工程地质原位测试规程》（TB10018-2003）或《建筑地基基础检测设计规范》（DBJ 15-60-2008）提出的转换公式进行换算：

=1.1×（1）

式中，---- 锥尖阻力(kPa)，----侧壁摩阻力(kPa)。

软粘性土不排水抗剪强度计算公式：

（2）

场地淤泥层较厚，且不排水抗剪强度具有随深度明显增大趋势，统计时按0～5m、 5～10m、10～15m、15～20m、20～25m、25～30m分层进行，统计成果见表3。

根据线性回归，淤泥原状土不排水抗剪强度Cu(kPa)与深度z（m）关系为：

（3）

场地淤泥层原状土不排水抗剪强度-深度关系曲线见图1。

场地淤泥质土层较厚、埋藏也较深，且不排水抗剪强度具有随深度明显增大趋势，统计时按20～25m、 25～30m、30～35m、35～40m分层进行，统计成果见表5。

根据线性回归，淤泥质土层原状土不排水抗剪强度Cu(kPa)与深度z（m）关系为：

（4）

场地淤泥质土层原状土不排水抗剪强度-深度关系曲线见图2。

4 十字板剪切试验

十字板剪切试验设备主要包括电缆、电测十字板头、探杆、压入主机、锚杆、液压动力马达、数据采集记录仪器(江苏省溧阳市应用计算机厂研制生产的LMC-D310型静探微机)等。

电测十字板头规格为：50×100 mm。试验时首先把十字板头直接贯入到预定的试验深度，按照《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）的规定，以1°/10s的速率匀速剪切土体，当剪应力出现峰值或者稳定后，继续测读1 min；测定重塑土的不排水抗剪强度时，首先顺剪切方向旋转6圈，使十字板头周围土体充分扰动，然后测定重塑土的不排水抗剪强度。

该场地淤泥层较厚，且不排水抗剪强度具有随深度明显增大趋势，统计时按4.5～10m、11～15m、16～20m、21～26m 共4层进行统计，见表6。根据线性回归，淤泥原状土不排水抗剪强度Cu(kPa)与深度z（m）关系为：

淤泥原状土不排水抗剪强度与深度关系见图3。

淤泥质土层埋藏于淤泥层之下，深度较深，十字板抗剪强度31.8～37.2kPa，平均值32.3 kPa。

场地软土层不排水抗剪强度推荐值见表7。

5 综合成果分析

经过原位试验测试及试验成果分析，可得到试验成果对比及推荐值见表8。

6 结论

横琴岛成为珠海、澳门新的发展战略，该论文以横琴岛某软基原位试验为基础，分析整理了该区域软基原位试验成果数据资料，为该地区今后的工程建设提供了经验和借鉴。主要结论有：

（1）横琴岛软土属于海陆交互相沉积层，主要为淤泥、淤泥质土、粘性土及砂土层，属全新统滨海型软土。场地的软土层由淤泥、淤泥质土层组成，厚度变化大，局部夹薄层粉细砂和粗砂，混少量贝壳碎片，其沉积时间短，颗粒细，结构疏松，强度低。

（2）由原位试验结果可得，该区软土层的不排水抗剪强度具有随深度明显增大趋势，得到的原状土抗剪强推荐值具有一定实用意义。

参考文献：

[1] 《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）

[2] 《铁路工程地质原位测试规程》（TB10018-2003）

[3] 《建筑地基基础检测设计规范》（DBJ 15-60-2008）

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。