张永辉
四川省冶金地质勘查局六〇一大队 617027
摘要：软土是对工程建设影响很大的一种特殊性土，能否查明软土的性质特征，对建构筑物的质量安全起着非常重要的作用。本文通过工程实例，对采用多种手段查明软土的性质，进行介绍分析，共大家交流探讨。
关键词：软土；勘探方法
引言
软土是第四纪后期地表流水所形成的沉积物质，多数分布于海滨、湖滨、河流沿岸等地势比较低洼的地带，内陆平原以及一些山间洼地亦有分布，地表终年潮湿或积水。软土一般具有天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结时间长、灵敏度高、透水性差、土层层状分布复杂等特点。在工程中属于特殊性土，如果不能查清其工程特性，有可能对建构筑物的质量安全产生很大的危害。软土勘察在岩土工程勘察工作中一直都是一个重点研究的课题。
山区洼地的软土分布更为复杂，性质变化更大。下面结合工程实例，对采用多种手段综合查明软土的性质，与大家进行探讨和交流。
1.工程概况
某新建铁路从四川省某市境内通过。本区地层以“红层”泥岩为主，夹砂岩，剥蚀后多形成圆缓丘陵，丘间沟槽多呈宽缓的浅“U”形，沟槽与丘顶高差在30~60m之内。丘坡一般为旱地或林地，沟槽内以水田为主，渔塘散布。根据工程地质测绘，初步判断在低洼的沟槽内，以种植水稻为主的地段应该为软土分布区。
故要对可能分布软土的地段编制专门的勘察方案，选择多种合适的勘探、试验方法进行综合勘察工作。并且在实施过程中要动态控制，根据软土的特性进行及时调整。
1.1 钻探
取芯钻探，对岩芯进行鉴别、描述，并配合取样，查清软土分布厚度，观测地下水位。在钻探时应控制转速、低压钻进，尽量减小钻进对岩芯的扰动变形。
根据钻探岩芯特点，岩芯呈长土柱状，软，易变形，深灰色，局部呈灰白色、浅灰绿色，饱和。闻有淡臭味。手捻有滑腻感，感觉到有少量细颗粒，能搓成约1mm的土条。手指可轻易压入岩芯内3-5cm。扰动后两手相压成饼状，粘于手掌，揭掉后，掌中有湿痕。摇振反应速度慢。
根据岩芯特点可判断：为粘性土，含水量高，呈软塑状，含有机质，可能有膨胀性。
1.2 取样
在钻孔内使用薄壁取土器，采用静压法对软土连续采取Ⅰ级土样，尽量避免土样被扰动，取样间距1.5-2.0m，每组土样连续采取两截长20cm、直径110mm按顺序分别装入样筒蜡封，并填好样品标签，在48小时之内送试验室进行试验。
在填写送样单时，除粘性土常规试验项目外，还应根据土样特性，特别注明要进行“固结快剪、快剪、有机质含量、渗透系数、灵敏度、自由膨胀率、蒙脱石含量、阳离子交换量”等试验项目。
1.3 静力触探
通过静力触探试验，可以查清软土的分布厚度，确定比贯入阻力、地基承载力、压缩模量等指标。通过绘制比贯入阻力曲线，可以反应软土自上而下的均匀性垂直变化特点。
1.4 十字板剪切试验
自地表向下，每隔1.5-2.0进行一次十字板剪切试验，可以确定软土的原状土和重塑土的抗剪强度、灵敏度。并通过绘制原状土和重塑土的抗剪强度曲线，分析软土在不同深度抗剪强度的变化情况。
2原位测试及试验结果统计分析
2.1原位测试及试验结果统计
对原位测试及试验结果进行数据整理，统计结果如下表：
原位测试及试验统计结果表
2.2土的分类
通过试验数据统计结果可知，土的孔隙比平均值1.11，天然含水量大于液限，可判定为软土。土的塑性指数平均值17.2，为粘性土；液性指数范围值0.68-1.10，平均值0.88，为软塑，局部达流塑；压缩系数0.91MPa-1，为高压缩性；灵敏度2-4.5，平均值3.3，为中灵敏度，局部达高灵敏度；比贯入阻力平均值623kPa，小于800kPa；十字板剪切值平均值19.7kPa。根据《铁路工程特殊岩土勘察规程》（TB10038-2012）判定为软土，属于软粘性土类。
2.3分析评价
通过取芯钻探、静力触探、十字板剪切试验、孔内取样及室内试验等勘探手段，基本上查清了软土的性质，达到了预期的目的。但是通过对各试验指标范围值、变异系数，以及比贯入阻力、十字板剪切抗剪强度曲线分析可以发现，数据变化均较大，说明山区软土不管是在空间分布，还是物理力学性质都变化较大、比较复杂，甚至还具有膨胀性。
另外还可以通过对样品的不同取样深度、指标的变化，与钻探岩芯特点、比贯入阻力、十字板剪切抗剪强度曲线进行对比分析，找出软土在垂直深度上的变化规律，相互印证，并进一步划分亚层。
3.总结
通过本工程实例，可以总结以下三个方面的经验：
1.在岩土勘察工作中，尤其是在大型场地、或者线路工程中，一定要重视、加强前期的工程地质测绘工作。在工程地质测绘工作中，能发现大部分的工程地质问题，为下一步勘探工作提出要求，指明方向；
2.在野外勘察工作中，专业技术经验非常重要。尤其是复杂场地，必须有经验丰富、责任心强的技术负责人亲临现场负责指导工作。如果安排工作经验差、技术水平低、责任心不强的技术人员进行工程地质测绘，不但工作效率低，还不能准确的圈定出不良地质和特殊岩土的分布特点，也就不能为下一步的勘探工作进行指导。在勘探工作中也不能选择合理的勘探方法，盲目的进行勘探工作，达不到目的；
3.对特殊岩土或不良地质，必须编制专门的勘察方案，采用多种勘探方法综合查明地质问题，必要是还可探索、尝试一些新技术、新工艺。另外在实施过程中不能按制定好的勘察方案一成不变，要进行动态控制。因为在勘探过程中可能会出现一些新问题，必须进行及时调整勘探工作。比如在本工程实例中，通过对岩芯的鉴别，根据经验判断可能具有膨胀性，在送样单中就要特别注明要进行膨胀性试验项目。
参考文献：
[1]《工程地质手册》（第四版）中国建筑工业出版社，2007年.
[2]《铁路工程地质手册》中国铁道出版社，2007年.
[3]《铁路工程特殊岩土勘察规范》（TB10038-2012）中华人民共和国铁道部.
论文作者:张永辉
论文发表刊物:《基层建设》2015年19期供稿
论文发表时间:2015/12/25
标签：工作论文; 平均值论文; 岩土论文; 沟槽论文; 工程论文; 工程地质论文; 粘性论文; 《基层建设》2015年19期供稿论文;