深圳蛇口太子湾片区改造工程勘察
十字板剪切试验成果分析报告
一．前言
深圳蛇口太子湾片区改造工程施工图设计阶段补充勘察和围堤区补充勘察两个阶段共完成十字板剪切试验钻孔13个，试验土层主要针对该工程区域下卧的淤泥质粉质粘土层（层号④2）。由于施工场地地理位置特殊、水深较深，同时地层埋藏较深和厚度厚薄不均匀、上覆盖层淤泥及粉质粘土厚度较厚，以及土层物理力学性质较为复杂的特点，我院2010年5月完成的《深圳蛇口太子湾片区改造工程工程地质勘察报告》建议十字板剪切试验成果不能直接作为稳定计算的主要依据。
2010年5月27日～28日，在深圳召开的“深圳蛇口太子湾片区改造项目油轮母港工程重大技术方案专家咨询会”形成的专家意见：“普遍认为该土层是相对较好的软土层，建议勘察单位对该土层十字板剪切测试结果进一步分析整理，提出可供设计使用的参数。”，会议认为该项目进行的十字板剪切试验经过进一步分析整理，可以作为稳定计算的依据之一。根据专家意见，我院对淤泥质粉质粘土层（层号④2）的十字板剪切试验成果进行重新分析、统计并提出推荐指标供设计使用。 二．淤泥质粉质粘土层（层号④2）十字板剪切试验成果统计 1. 客运码头区统计数据
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深圳蛇口太子湾片区改造工程勘察十字板剪切试验成果分析报告
客运码头区④2层十字板剪切试验成果统计表 表1
原状重塑统计土强土强灵敏项目 度度（KPa（KPa度 ） ） 统计20 20 20 个数 最大97.68 60.32 1.70 值 ————————————————————————————————————————————————
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深圳蛇口太子湾片区改造工程勘察十字板剪切试验成果分析报告 最小41.04 32.54 1.14 值 平均63.18 45.65 1.39 值 标准12.58 6.35 0.19 差 变异0.20 0.14 0.14 系数 小值55.61 42.61 1.32 平均————————————————————————————————————————————————
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深圳蛇口太子湾片区改造工程勘察十字板剪切试验成果分析报告 值 推荐33.37 25.57 0.79 值 客运码头区④2-1层十字板剪切试验成果统计表 表2
统计原状土重塑土灵敏项目 强度强度（KPa） （KPa） 度 统计1 1 1 个数 最大62.45 37.49 1.67 ————————————————————————————————————————————————
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深圳蛇口太子湾片区改造工程勘察十字板剪切试验成果分析报告 值 最小62.45 37.49 1.67 值 平均62.45 37.49 1.67 值 标准差 变异系数 推荐31.23 18.75 0.83 ————————————————————————————————————————————————
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深圳蛇口太子湾片区改造工程勘察十字板剪切试验成果分析报告 值 客运码头区④2-2层十字板剪切试验成果统计表 表3
统计原状土重塑土灵敏项目 强度强度（KPa） （KPa） 度 统计15 15 15 个数 最大97.68 60.32 1.70 值 最小41.04 32.54 1.14 ————————————————————————————————————————————————
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深圳蛇口太子湾片区改造工程勘察十字板剪切试验成果分析报告 值 平均62.10 45.71 1.36 值 标准14.38 6.95 0.20 差 变异0.23 0.15 0.15 系数 小值平均53.99 43.52 1.25 值 ————————————————————————————————————————————————
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深圳蛇口太子湾片区改造工程勘察十字板剪切试验成果分析报告 推荐32.39 26.11 0.75 值 客运码头区④2-3层十字板剪切试验成果统计表 表4
统计原状土重塑土灵敏项目 强度强度（KPa） （KPa） 度 统计4 4 4 个数 最大71.01 49.68 1.53 值 ————————————————————————————————————————————————
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深圳蛇口太子湾片区改造工程勘察十字板剪切试验成果分析报告 最小64.26 45.54 1.36 值 平均67.44 47.47 1.42 值 标准2.77 1.84 0.07 差 变异0.04 0.04 0.05 系数 推荐33.72 23.73 0.71 值 ————————————————————————————————————————————————
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2. 邮轮区统计数据
邮轮区④2层十字板剪切试验成果统计表 表5
统计原状土重塑土灵敏项目 强度强度（KPa） （KPa） 度 统计17 17 17 个数 最大94.50 62.84 3.06 值 最小52.41 18.36 1.23 ————————————————————————————————————————————————
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深圳蛇口太子湾片区改造工程勘察十字板剪切试验成果分析报告 值 平均76.96 45.31 1.77 值 标准11.95 10.85 0.39 差 变异0.16 0.24 0.22 系数 小值平均66.27 36.67 1.94 值 ————————————————————————————————————————————————
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深圳蛇口太子湾片区改造工程勘察十字板剪切试验成果分析报告 推荐39.76 22.00 1.16 值 邮轮区④2-1层十字板剪切试验成果统计表 表6
统计原状土重塑土灵敏项目 强度强度（KPa） （KPa） 度 统计8 8 8 个数 最大84.06 53.46 3.06 值 ————————————————————————————————————————————————
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深圳蛇口太子湾片区改造工程勘察十字板剪切试验成果分析报告 最小52.41 18.36 1.49 值 平均68.57 38.86 1.88 值 标准11.58 11.69 0.52 差 变异0.17 0.30 0.28 系数 小值58.87 29.35 2.17 平均————————————————————————————————————————————————
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深圳蛇口太子湾片区改造工程勘察十字板剪切试验成果分析报告 值 推荐35.32 17.61 1.30 值 邮轮区④2-2层十字板剪切试验成果统计表 表7
统计原状土重塑土灵敏项目 强度强度（KPa） （KPa） 度 统计5 5 5 个数 最大94.50 52.67 1.84 ————————————————————————————————————————————————
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深圳蛇口太子湾片区改造工程勘察十字板剪切试验成果分析报告 值 最小77.15 45.45 1.62 值 平均85.38 48.94 1.75 值 标准6.76 3.52 0.09 差 变异0.08 0.07 0.05 系数 小值82.21 48.18 1.71 ————————————————————————————————————————————————
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深圳蛇口太子湾片区改造工程勘察十字板剪切试验成果分析报告 平均值 推荐49.33 28.91 1.03 值 邮轮区④2-3层十字板剪切试验成果统计表 表8
统计原状土重塑土灵敏项目 强度强度（KPa） （KPa） 度 统计4 4 4 个数 ————————————————————————————————————————————————
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深圳蛇口太子湾片区改造工程勘察十字板剪切试验成果分析报告 最大90.07 62.84 1.94 值 最小77.37 43.66 1.23 值 平均83.22 53.65 1.58 值 标准5.42 8.18 0.29 差 变异0.07 0.15 0.18 系数 ————————————————————————————————————————————————
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深圳蛇口太子湾片区改造工程勘察十字板剪切试验成果分析报告 推荐49.93 32.19 0.95 值 3. 预留客运码头区统计数据
预留客运码头区④2层十字板剪切试验成果统计表 表9
统计原状土重塑土灵敏项目 强度强度（KPa） （KPa） 度 统计32 32 32 个数 最大96.48 57.80 2.11 ————————————————————————————————————————————————
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深圳蛇口太子湾片区改造工程勘察十字板剪切试验成果分析报告 值 最小26.96 14.51 1.43 值 平均64.77 39.02 1.68 值 标准17.95 11.36 0.14 差 变异0.28 0.29 0.08 系数 小值52.41 31.24 1.69 ————————————————————————————————————————————————
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深圳蛇口太子湾片区改造工程勘察十字板剪切试验成果分析报告 平均值 推荐31.45 18.74 1.02 值 预留客运码头区④2-1层十字板剪切试验成果统计表 表10
统计原状土重塑土灵敏项目 强度强度（KPa） （KPa） 度 统计7 7 7 个数 ————————————————————————————————————————————————
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深圳蛇口太子湾片区改造工程勘察十字板剪切试验成果分析报告 最大64.62 34.18 1.93 值 最小26.96 14.51 1.47 值 平均44.00 25.34 1.75 值 标准14.54 8.20 0.16 差 变异0.33 0.32 0.09 系数 ————————————————————————————————————————————————
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深圳蛇口太子湾片区改造工程勘察十字板剪切试验成果分析报告 小值平均37.77 22.81 1.68 值 推荐22.66 13.69 1.01 值 预留客运码头区④2-2层十字板剪切试验成果统计表 表11
统计原状土重塑土灵敏项目 强度强度（KPa） （KPa） 度 统计18 18 18 ————————————————————————————————————————————————
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深圳蛇口太子湾片区改造工程勘察十字板剪切试验成果分析报告 个数 最大96.48 56.35 2.11 值 最小38.05 24.88 1.43 值 平均66.33 39.95 1.67 值 标准13.60 8.46 0.15 差 变异0.21 0.21 0.09 ————————————————————————————————————————————————
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深圳蛇口太子湾片区改造工程勘察十字板剪切试验成果分析报告 系数 小值平均57.91 35.08 1.66 值 推荐34.74 21.05 0.99 值 预留客运码头区④2-3层十字板剪切试验成果统计表 表12
统计原状土重塑土灵敏项目 强度强度（KPa） （KPa） 度 ————————————————————————————————————————————————
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深圳蛇口太子湾片区改造工程勘察十字板剪切试验成果分析报告 统计7 7 7 个数 最大93.68 57.80 1.68 值 最小68.98 43.14 1.54 值 平均81.54 50.30 1.62 值 标准9.53 5.18 0.05 差 ————————————————————————————————————————————————
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深圳蛇口太子湾片区改造工程勘察十字板剪切试验成果分析报告 变异0.12 0.10 0.03 系数 小值平均值 推荐45.22 28.22 0.96 75.37 47.03 1.60 值 1. 根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）10.6.4条之规定：“十字板剪切试验测得的不排水抗剪强度峰值，一般认为是偏高的，土的长期强度只有峰值强度的60%~70%。因此在工程中，需根据土质条件和当地经验对十字板测定的值做必要的修正，以供设计采用。”对于该项目的淤泥质粉质粘土层（层号④2）十字板
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三．提出推荐值的依据
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剪切试验成果推荐值的提出，主要是根据本条文说明和我院在深圳地区的勘察经验。 2. 根据规范和试验经验，十字板剪切试验在含砂或贝壳碎屑的软土层中进行时，失真较为严重。本场地淤泥质粉质粘土层（层号④2）含砂和贝壳碎屑等包含物情况较为普遍，土质很不均匀，因此，在统计时，采用小值平均值折减后提出推荐值。 四．本场地十字板剪切试验的局限性
1. 由于该勘察场地处于蛇口客运站航道及其两侧，受来往客轮影响，进行十字板剪切试验场地条件恶劣，虽然我院搭建了水上平台作业（如图1），把风浪的影响降到了最低，但航道区特别是邮轮区南端和客运码头区西端淤泥质粉质粘土层（层号④2）层厚相对较厚的地段进行的十字板试验较少，仅两个孔，在区域上代表性不足（具体见附图：十字板剪切试验钻孔平面位置图）。
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图1 十字板剪切试验水上平台作业
2. 根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）10.6条之规定，十字板剪切试验可用于测定饱和软粘土（φ≈0）的不排水抗剪强度和灵敏度。我国的工程经验也限于饱和软粘土，对于其它的土，或夹（或混）砂层的土层，十字板剪切试验会有相当大的误差。对于该场地的淤泥质粉质粘土层（层号④2），钻探资料表明，其土质不均匀，主要成份为粘粒，其形成年代相对较早，受海相和陆相的共同作用，导致其厚度变化大，包含物较多，主要有坚硬的胶结块（钻探发现的块径在2-8cm之
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间，质硬）、腐木、贝壳（耗壳）碎片、粘土团块以及不规律的夹（或混）薄层砂类土（见图2），对于十字板剪切试验的影响较大，导致其强度指标偏大。
图2 S07钻孔④2层岩芯照片
说明：17.0~23.3m为淤泥质粉质粘土（层号④2），混多量贝壳碎片，直径2~4cm不等。
五．结论
1. 本项目的十字板剪切试验指标的重新统计，按照规范和地区勘察经验，考虑了土层不均匀性和包含物较多等因素，提出的推荐值可作为稳定计算的指标之一。
2. 对于淤泥质粉质粘土层（层号④2）的十字板剪切试验指标，根据本场地土层情况，进行了分区、分层统计和总体统计，设计单位在选用时，可根据具体情况选用。
3. 本工程场地淤泥质粉质粘土层的性质特殊，土层厚度较厚，施工中应加强监测，以保证施工安全。
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