软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。主要为饱和软粘土,包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。在工程应用上表现为:地基沉降量大,一般可达数十厘米甚至到数百厘米;地基沉降时间长,一般达数十年甚至到数百年,特别是沿海一带的软土地基,由于厚度大,固结速度较慢;地基沉降不均匀,由于上部结构的特点与荷载差异,常常引起地基不均匀沉降;地基抗剪强度低。由于软土地基具有上述特征,常常影响公路、铁路工程质量,引发地质灾害。其危害性主要表现为:软土地基的过大和不均匀沉降将严重影响路面的平整度,制约路面通行能力、行车安全度和舒适度;路基、路堤可能会随着软基一起产生滑移,引起公路、铁路路面的整体破坏。由于软土地基的危害性,高速公路及铁路对于软基的处理标准要求高,而这同时也对软基工程地质勘察的深度和广度提出了很高的要求。
2.软土地基岩土勘察的基本流程
2.1确定等级
在等级上,需要通过现场、地基设计等的难易程度以及规范标准与工程的实际情况进行划分。
2.2确定勘察措施和工作量
在实际的软土地基勘察之时,首先要对总体的工作量进行确定,进而选择好勘察的具体措施。例如:在勘察点的布置上,应在建筑物或高层地下室的周边进行布置,按照勘察规范将间距与孔深设定好,并合理布置钻探取样孔、静力触探孔和标准贯入测试孔等,最后将工程的钻孔数量以及总进尺统计出来。另外,需要规范化的设定钻孔的标准与深度,最终将整个工程的基本采样与工程量进行汇总,进而制定出详细的勘察方案,确保勘察的高质量。
2.3确定取样的数量
考虑到前期工程的工作量,需要将取样的数量标准确定,从而制定出一个完善的流程,确保试验的充分,并且将具体的时间加以明确,为了后续的工程开展提供一定的参考数据。
2.4分析项目的地下水情况
在进行岩土工程的勘察当中,需要调查清楚项目区域内的地下水情况。例如:该地区的地下水的排泄、类型等等。因为地下水会对软土产生较大的影响,勘察结果也会随着地下水的波动出现各种各样的变化。所以,在制定勘察与试验措施的时候,需要将地下水的实际情况考虑进行,从而有效的避免在勘察工作的开展以及试验当中出现周期性的地下水影响。
3.对软土地基岩土工程勘察的数据处理
3.1对试验的数据进行处理
在岩土工程当中的软土地基的试验一般都是常规土工试验。土工试验所具备的优势为操作简单而方便。在数据的获取以及数据的处理的时候,能够综合的考虑到岩土试验项目是否符合工程的性质以及岩体类型,并且通过在建工程项目将试验操作及数据处理方法确定下来,最终得出软土的基本属性。
3.2对原位测试的数据进行处理
软土地区原状土样易受扰动,勘察可采用静力触探试验、十字板剪切试验等原位测试手段。原位测试参数的选择可以根据地层的情况而定,按照规范标准针对不同性质的土体进行不同的参数选择,以便获得较为精确的数据资料,然后按照试验规范对原位测试的数据进行分析与归纳,最终形成数据统计表,进行成果分析。
3.3对地下水的影响进行分析
在数据的处理当中,我们也需要将地下水对软土地基的影响考虑到其中。软土地基的物理性质直接受到了地下水性质的影响。因此,在进行数据处理时,就需要在对勘察数据进行分析时根据地下水分析报告按岩土工程勘察规范确定环境水的类型等内容。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如:地下水主要有地下径流与降水两种补给方式,当为承压水的时候,勘察时如获取的稳定水位在3-4米,而项目的基础设计深度仅为2.5米,那么,地基基础位于地下水位之上,地下水对混凝土和钢结构的腐蚀性判别应根据岩土勘察规范分别给出是否具腐蚀性的结论,同时由于基础位于地下水位之上尚应给出土对混凝土和钢结构是否具腐蚀性的结论。
4.软土地基勘察的关键问题
4.2土层检测
在勘察中除了对土层的类型、条件、分布情况等进行勘察外,还应当对软土的排水固结条件、沉降速度、强度增加等情况进行细致统计与试验,特别是薄层中夹杂着砂层的情况;土层的均匀度指标是指土层厚度、延性强度、立体分布状况的变化情况等;作为浅层基础、深基础土层的持力层的埋藏情况进行勘察,即前面提及的硬土层情况;在基础影响的范围内对基岩的情况进行勘察,描述其分布特点和风化的程度。
4.2力学性质
在软土的勘察中应对其力学性质进行评价,探测软土的固结历史,对欠固结或者固结正常、超固结的情况进行勘察和分析。先期固结压力前后变形的性能并不相同,不同的固结历史的软土的应力存在的特征是不同的,因此在勘察中应对其进行重点分析,以此确定前期固结的压力;同时对其变形参数进行测定,室内试验中应确定先期固结压力、压力系数、压力指数、回弹指数、固结系数等各种参数的具体数值,以此指导施工实践;对地下的地貌进行全面的勘察和分析,以此准确描述地层的具体结构情况,有助于对软土层的进一步了解;对施工中的措施可能引起的软土性能改变进行预测,包括其强度、压缩性等的改变。
4.3勘察技术选择
软土的勘察的过程中其主要的目的就是获得其埋藏条件和分布范围、物理力学性质等,即描述其对工程性质,同时以此为依据提出施工中对软土的处理措施等。通常采用的方式是钻探、静探、贯入、十字板等技术,同时辅助以物探技术,即采用多种方法进行勘察。
(1)钻探技术
此种技术是岩土工程中较为常见也重要的技术措施,也是划分土层的重要环节,对揭示软土厚度、状况、颜色等进行描述,尤其可以探明地下水的深度、径流、排除等条件,确定岩土的主要物理和力学指标。
(2)现场检测技术
在实际的勘测中,因为软土的性质特殊,具有触变性和流变性等不利于检测的物理性质,其土样很容易出现水流失,容易被扰动而出现性质改变,因此仅仅利用钻探技术对其进行取样是不能完全描述其物理学性质的,因此可以采用原地检测的方式对其进行检测,针对软土的具体特征和工程等级选择具体的原位检测技术。软土地基的勘测中常用的现场原位检测技术有标准贯入试验、轻型动力触探试验、静力触探试验、十字板剪切试验等。
(3)物探技术
在软土地基的勘测中如果常规的原位检测技术不能很好的满足勘测需求的时候,而场地的地理位置和情况适合采用地球物理技术进行勘测的时候就可考采用物探的方式结合常规的原位检测技术共同对地基进行勘测。
(4)室内试验
在勘察外业土样采取完成后,就是对土样进行室内的土工试验获得更多的物理和力学数据。土工试验的内容包括软土的物理性质、化学形式、力学性质试验,其中软土力学形式是最为重要的检测指标。一般对工程项目的地基检测要求固结不排水抗剪试验、无侧限抗压强度试验、固结和直剪试验等。
5.结语
岩土工程地质勘察很有综合性,涉及到很多因素,许多实际因素具有多样性。在技术应用时,有界面划分缺乏科学性、地质形态考虑不全面和勘察能力等制约因素,鉴于这些问题的出现,必须在岩土工程地质勘察使用先进全面的勘察技术,重点加强提高地质勘察测绘、钻孔、取样、原位试验和地质报告编写上的技术水平,对地质环境进行全面的评估,保证建筑地基的强度,保证建筑工程的质量。
参考文献:
[1]王志忠.结合实例论述岩土工程地质勘察的分析应用[J]中华民居,2015(01).
[2]刘春艳.综述岩土工程地质勘察的分析应用 [J]建材与装饰,2014(01).
论文作者:刘俊男
论文发表刊物:《基层建设》2016年第34期
论文发表时间:2017/3/22
标签:地下水论文; 土层论文; 土地论文; 原位论文; 岩土论文; 地基论文; 情况论文; 《基层建设》2016年第34期论文;