重庆市土木建筑学会

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真空吹填淤泥监测前是否取土及经验取土方法探讨

发布日期:2013-08-21  浏览次数:989
 真空预压前吹填淤泥是否有必要“取土”

以及现场“经验”取土方法探讨

1 引言

参加工作,接触到的第一个项目是真空预压监测,经历了一系列酸甜苦辣咸麻,对工作中碰到的某个问题提出自己的看法,无论对错、有理无理,权当和大家一起探讨,希望大家积极发表个人看法,分享 “独门绝招”。

2 问题由来

某港口工程建设,采用吹填法填海造陆。吹填物全是海底沉积物,静置一段时间后成为淤泥,色灰、见贝壳碎屑、伴随有机质腐臭味。采用真空预压法对150万m2的场地进行加固处理,理论要求在抽真空前后对吹填淤泥进行取样检测对比,然后根据检测结果以及其他资料对加固效果进行分析评价。当然,如此大的场地划分成了好几十个分区域;不然没有单位能够监测如此大的项目,即使有,试问有能够生产这么大面积膜的厂家吗、施工单位能不能处理好这么大面积的场地也是个未知数。由于吹填方法、吹填物、静置时间等都是一致的,故淤泥在整个场地的分布特征及其物理力学性质基本一致。监测取土要求是每个分区域一米一个样、孔深二十米;其中淤泥必须用薄壁取土器取,粗略估算整个场地需取1800多个土样。

3 吹填淤泥是否必须“取土”

为什么要取样淤泥,“官方回答”是取样后送去试验室,测定含水量、液塑限、孔隙比、粘聚力、内摩擦角、固结和收缩试验等。注意是淤泥不是淤泥质土,两者的本质区别是淤泥的天然孔隙比大于等于1.5,淤泥质土的天然孔隙比大于等于1.0而小于1.5,两者天然含水量都高于液限。淤泥呈流体状态,试问如何测粘聚力和内摩擦角,就目前所知,国内好多科研高校还不具备这个水平,但相信同济、清华、武汉岩土所等应该没问题,其他的土工试验室具备这个水平吗?至于含水量,有工具都能测。淤泥含水量已经超过液限,试问怎么测得液塑限,难不成烘干后再配置不同含水量测定,当然理论上也是可以把烘干的淤泥样品进行颗粒分析试验的。关于淤泥(流体状态)固结和收缩试验,请问土工试验室是如何按照规范要求制样。至于孔隙比,土工试验室如果能把流体状态的淤泥制成样并且在仪器上装好,测数据不成问题。

真空预压监测前,每个小区域都有必要取土吗(淤泥样)?业主单位不嫌造价高,但钻机农民工一直叨唠取如此多一模一样的稀泥有撒用(单孔淤泥深8m)。如果有机会的话,很想向设计院的兄弟们请教一下,如场地情况一致,取大批的淤泥样进行试验是为了什么。当然,我不是说完全没必要取样,而是说有必要取那么多的样吗。难道是设计单位为了交差,把工程名称和数据换了,不知他们有没有考虑现场实际情况(瞎猜的,纯属娱乐)。据说有这么一个事件:设计人员把打桩深度和静探深度精确到了毫米,施工人员看后笑得很无奈。

4 “经验”取土方法

规范要求用薄壁取土器对淤泥进行取样,原因是扰动小、质量高,薄壁取土器里面有活塞,其作用是取土时可排开底部浮土、也可隔绝土样顶端水压和气压、同时也不会产生过度负压引起土样扰动,因此采用这种方法取土无可厚非。

经吹填法形成的淤泥,没经过足够的时间 “休养恢复”,请问是原状土还是扰动土,取的土样是原状样还是扰动样?由于种种原因,薄壁取土器没到达现场,因此只能另图他法。原始办法是:岩心管钻进并注入水压,提钻之后发现淤泥如流水般直下掉。仔细一想,这种方法肯定取不起来样,岩心管旋转中已经破坏了淤泥结构,水压一冲就冲散了淤泥,结果岩心管里面剩下的全是泥浆。在现场取不上样来(且不论方法正确与否),急得像热锅上的蚂蚁一般徘徊,四处打电话请问求教均无果,后来与同事在现场多次往返,突然听一个民工提到之前用某种方法尝试过取淤泥,但是没有成功。听到这里简直就像抓到了救命草,于是仔细与他询问一番,明白大意后心中出现一丝窃喜,认为值得一试。请耐心往下看,马上进入正题。

开好孔后,手动压入PVC管,待超过预计深度一小段距离后,用管帽(水暖五金店里面都有卖的)扣住上部管口,然后把PVC管提上来并立马用管帽把底部管口也堵上,最后按照取样要求截取相应位置PVC管,并密封保存就OK啦。由于淤泥比较软,10m深度范围内采用PVC管取样是没问题的,取样原理是:压入PVC管,管壁“切断”淤泥,淤泥“钻进”管中,上部盖帽后往上提时管中淤泥下滑,在管上部内空处形成负压,于是土样不下掉就提上来了,这种方法似乎是最简单的“薄壁取土器”。小范围采用这种方法简单可行,大范围还是慎重考虑,一则不符合规范要求,二则造价高(当然咱也不能明知故犯)。其实高手在民间一点都不假,身为技术人员的我们,有时候应该多跟民工们交流一下,在某些方面虽然他们不知道是怎么回事,但是他们知道如何搞可以解决问题。在后续工作中,经过磨练与交流,找到了另一种简单可行的取土方法。只要淤泥不是很稀的那种(用手可以捧起来,不立刻塌落),就可以用钻机的岩心管把淤泥提上来。方法是:把岩心管匀速压入淤泥中,不旋转也不加水压,到达预定深度提钻,操作员立马堵住岩心管口,然后取样;取样要点是不要一下全把淤泥冲出,而是水压冲一段距离取一个样,然后再冲一段距离取样。这种方法取淤泥质土样应该不成问题(应该适合于不稀也不干的土质)。

5 结束语

以上观点纯属个人愚见,只是对某个问题提出自己的想法罢了,其中不乏错误之处。“有没有必要取土,没工具取不上来样,样取上来了行不行”,你说取还是不取?仅此抛砖引玉,希望各位同僚阐述高见。

 
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