摘要：工程勘察是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地球科学。今天，工程勘察已成为工程建设中不可缺少的一个重要组成部分。近20年来，随着物探、钻探、测量等在设备、仪器、新技术、新方法、新手段方面不断推陈出新，从外业资料收集和内业资料整理的工作程序、工作方法、产品成果、质量标准等均与传统的工程勘察有了较大的差异。本文分析了典型软土地区岩土工程勘察方法。
关键词：软土地区；岩土；工程勘察
软土是指天然孔隙比大于或等于１．０，且天然含水量大于液限的细粒土。包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。软土的工程特性具有松软、孔隙比大、天然含水量高、压缩性高、强度低、渗透性小和灵敏结构性的特点。
一、概述
综合相关规范术语，软土是指天然孔隙比≥1.0，天然含水量＞液限，并且具有高压缩性、低强度、高灵敏性、低透水性及高流变性的黏土，类型包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。
1、软土成因与分布特点
根据成因，软土分为滨海沉积、湖泊沉积、河滩沉积和沼泽沉积4种类型，其中以滨海沉积、湖沼沉积为主，主要是第四纪更新统和全新统时期沉积而成。软土分布以沿海地区为主，内陆平原、山谷也有分布。各地软土分布差异较大，分布规律较为复杂，并且分布有不同岩性的土层，构成软硬夹层。常见几种分布形式（由地表向下）为：硬质土薄层-较厚软土层-基岩、较厚硬质土层-软土薄层-较厚硬质土层、硬质土与软土多层相间、硬质土薄层-软土厚层、硬质土薄层-较厚软土层-硬质土厚层、硬质土厚层夹杂多透镜体软土。
2、软土工程性质
软土粒度组成以粘粒、粉粒为主，粘粒中含有水云母、蒙脱石等矿物，常富含有机质。按有机质含量（由低至高）分为无机土、有机土、泥炭质土和泥炭。软土部分工程性质为：天然含水量30%～100%，孔隙比1.0～3.0，压缩系数0.5～2.5MPa-1，垂向渗透系数10-6～10-8cm/s，触变性灵敏度3～4（最大可达8～9），固结快剪摩擦角＜20°，内聚力＜25kPa，无侧限抗压强度10～50kPa。这组数据表明软土具高含水量、高孔隙比、高压缩性、低透水性、高灵敏度、低强度的特点，因而软土地基容易发生滑坡、沉降、塌陷，排水固结不易，稳定期长。
二、典型软土地区岩土工程勘察方法
1、勘探方法
一是钻探。通过钻探揭露岩土层分布,结合现场的岩土芯鉴定, 可以最直观地了解场地的岩土层分布; 通过采取岩土样的室内试验, 取得各岩土层的物理力学指标;通过钻探过程中的各种原位测试, 可以评价场地粉土、粉砂层的液化趋势, 通过孔内波速测试, 可以评价场地类别等。在软土中钻探时, 宜使用泥浆护壁, 如使用套管, 应保持管内水位等于或稍高于地下水位, 取样位置应低于套管三倍孔径以上的距离。土样的采用快速静力压入法。二是静力触探。静力触探是软土地区最常用的勘探方法之一。用过双桥静力触探测得的锥尖阻力、侧壁摩擦力或单桥静力触探测得的比贯入阻力, 能直观、准确地划分土层, 并通过经验公式计算出有关土层的物理力学参数。
2.勘察工作要点
软土地区的岩土工程勘察应结合场地的岩土层分布及拟建物的层数、荷载、对沉降的要求等因素综合确定勘察方法及勘察工作量, 确定经济可行的地基基础方案。软土分布地区的岩土工程勘察应首先考虑采用浅基础形式, 以浅部“硬壳层”作为基础持力层, 这时, 应主要查明浅部土层的分布变化规律, 特别是暗沟、暗塘的分布。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当使用复合地基或桩基时, 应根据可能采用的基础形式, 有针对性地合理布置工作量, 已查明场地岩土层的分布变化规律, 提供准确完整的地质资料。
3.软土地区工程勘察中注意
一是软土地区的岩土工程勘察, 应根据拟建物的荷载、对沉降的要求、场地岩土层分布情况综合确定。根据经验, 一般来说,对于分布较稳定的土层, 应以静力触探为主, 结合钻孔查明场区岩土层的分布变化规律, 特别应注意对浅部暗沟、暗塘分布的查明。对于高层建筑或其他需采用桩基的建筑, 应详细查明桩基持力层的分布变化规律。对于分布变化相对较大的土层, 如该土层的物理力学性质相对较好, 往往可以作为多层建筑或小高层建筑的桩端持力土层, 因此, 勘探孔距宜适当加密, 以详细查明其分布变化规律。二是根据《建筑抗震设计规范》规范, 软土分布地区通常分布粉土、粉砂土层, 勘探工作量布置时, 应注意根据有关规范的要求, 对粉土、粉砂层的液化做出判断。三是采取土样及进行原位测试的数量,宜根据场地的岩土层分布情况, 适时做出调整, 对于岩土层分布较稳定, 厚度较大的土层, 可以适当放大取样及原位测试的间距, 对于岩土层空间变化较大, 特别是一些薄夹层, 应加密取土或进行原位测试, 以满足岩土层评价的要求。
三、对软土处置方法
1.对工程勘察方法的选择
由于软土的特点，因此在工程勘察过程中应着重针对软土进行钻探、取样、试验、原位测试及分析与评价。首先，在钻探过程中应选择合理工艺，保证在软土层的岩芯采取率，特别是针对流动状的浮泥、流泥等难以取芯的地层，若普通岩芯管取芯困难时，应采用管钻等特殊装置；取样时应严格要求采用薄壁取土器采取原状土样，由于软土的触变性，宜在勘察现场设立试验室或委托当地试验单位进行试验，避免土样的长途运输；选择土工试验项目时，应根据工况，有针对性地选择；原位测试方面应着重进行十字板剪切试验，有条件时可进行静力触探试验（陆域），而软土中的标准贯入击数普遍较小（一般Ｎ≤2～3，对工程而言意义不大，因此可以减少标贯试验的数量和频率；在进行分析评价时，应综合钻探、土工试验及原位测试结果综合分析，提出较为符合实际情况、对工程设计有直接作用的岩土设计参数。
2.对软基处理选择
软基处理的目的主要是提高地基承载力和减少沉降量。珠海地区常用的软基处理方法有预压法和水泥土搅拌法。一是预压法。通过了解，预压荷载一般采用堆载预压、真空预压、堆载与真空联合预压等加载方法。例如珠海洪湾某码头陆域场地淤泥及淤泥质土层厚15～20ｍ，设计采用塑料排水板及堆载联合真空预压法进行处理，先吹填厚约3ｍ 的砂层，在砂垫层上打设塑料排水板，排水板穿过淤泥层进入粘土层0.5ｍ，然后铺膜抽真空，要求膜下真空度不小于80ｋＰａ，最大沉降量达2.4ｍ，处理效果较好。二是水泥土搅拌法。一般用于码头岸壁挡墙、公路桥头软基连接处地基加固（避免桥头跳车）和基坑工程围护挡墙。水泥土搅拌法具有能最大限度地利用原土，搅拌时无振动、噪音，对周围原有建筑物影响较小，施工机具比较简单，施工期较短等优点。但受施工工艺限制，处理深度不能过深，一般为15～20ｍ。因此在采用水泥土搅拌法处理软土地基时应注意下列几点：水泥土搅拌桩的直径一般不小于500ｍｍ；软土底面埋深不宜大于15ｍ，竖向承重搅拌桩的桩端应进入相对硬层；所处理的软土塑性指数不宜大于22；处理后的基础底面应设置粗砂褥垫层，厚度宜为200～400ｍｍ。
结语
岩土工程勘察需要提供准确、可靠、真实的资料和数据，软土特性决定了要做到这一点并不容易。因此，应做好调查研究，并综合利用各种勘察技术，在经济、合理、高效、安全基础上，获得正确的勘察成果，保障工程建设的质量和效益。
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论文作者:靳峰,周霞
论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期
论文发表时间:2017/7/27
标签：岩土论文; 土层论文; 预压论文; 工程勘察论文; 静力论文; 泥炭论文; 原位论文; 《基层建设》2017年第10期论文;