西青區南運河水系綜合治理工程勘察土性試驗成果分析

張倩楠

河北省水利水電勘測設計研究院

西青區南運河水系綜合治理工程勘察土性試驗成果分析

張倩楠

河北省水利水電勘測設計研究院

本文依據西青區南運河水系綜合治理工程勘察和試驗資料，統計分析了土類以及物理、力學指標，總結分析了沿線土的物性、力學指標之間相互關系。

土類；物理力學指標；相互關系

1 工程概況

天津市西青區南運河、自來水河是天津市西青區骨干河道。多年來，南運河、自來水河為天津市西部地區排水起到很大的作用，也極大的緩解了西青區農田用水不足。目前，南運河、自來水河運行久遠，河道斷面萎縮、淤積嚴重，嚴重影響河道的排水能力；加之周邊地區工礦企業超標排污，水質日益惡化；河道沿岸村莊垃圾遍地，給工業、農業生產用水造成危害，影響區域水生態環境。為保證南運河及自來水河滿足新環境下的西青區用、排水發展要求，以及改善當地居民的人居環境，提升區域景觀要求，急需對其進行生態綜合治理，恢復河道原有功能，為提升南運河區域水系生態環境質量、為經濟可持續發展和構建和諧社會提供支撐。

為取得西青區南運河水系綜合治理工程勘察范圍內的土的物理力學指標室內進行了大量的土工試驗，本文依據140組土工試驗成果的匯總統計，分析了工程區各類土的物理力學性質指標的變化范圍以及它們之間的相互關系，為今后的工程設計提供了充分的試驗資料，同時也可供今后的施工組織設計借鑒。

表1 土的物理力學指標統計表

2 土類、物理、力學指標及其關系

依據現場勘察資料和室內顆分試驗成果匯總可知：西青區南運河土類以輕，中，重粉質壤土為主，其次以輕，重粉質砂壤土，粘土，粉土，少量粉砂。其中輕、中、重粉質壤土占69.3%；砂壤土占17.1%；粘土占8.5%，粉土占3.6%。

圖1 土的液限與粘粒含量相關關系圖

圖2 土的塑性指數與液限相關關系圖

2.1 各類土的物理力學指標

沿線土的物理力學指標統計見表1。

2.2 各土類指標分析

壤土:干密度平均值為1.54 g/cm3；多數土呈可塑狀；具中壓縮性-高壓縮性；抗剪強度指標平均值：φ=21.5°；c=14.8KPa；滲透系數平均值為3.7E-05 cm/s，多具有弱透水性。

砂壤土：干密度平均值為1.61g/cm3；多數土呈軟塑狀；具低壓縮性-中壓縮性；抗剪強度指標平均值：φ=28.0°；c=12.3KPa，滲透系數平均值為1.8E-04 cm/s，多具有中等透水性。

粉土:干密度平均值為1.57g/cm3，多數土呈密實狀；具有低壓縮性，抗剪強度指標平均值：φ=27.2°；c=8.2KPa，滲透系數平均值為5.4E-04cm/s，多具有中等透水性。

粘土:干密度平均值為1.43 g/cm3，多數土呈可塑狀；具有中壓縮性；抗剪強度指標平均值：φ=13.4°；c=16.0KPa，滲透系數平均值為6.4E-07cm/s，具極微透水性。

粉砂:干密度平均值為1.65g/cm3，多數土呈密實狀；具有中壓縮性；抗剪強度指標平均值：φ=30.4°；c=5.7KPa，滲透系數平均值為3.9E-05cm/s，多具有弱透水性。

2.3 各類土指標之間關系

依據140組顆分、液塑限成果統計其液限與粘粒之間、塑性指數與液限之間的相關關系，見圖1、圖2。

3 結語

本文依據試驗資料匯總了勘察區土的的試驗成果，統計了各類土的物理力學指標的平均值，總結了土的物理之間的相關關系。結果表明：同類土的物理、力學指標差異性不大，不同類土隨著塑性指數的增加，土的內摩擦角減小、粘聚力增大。物性指標液限與粘粒之間、塑性指數與液限之間的相關關系較好。