关键词：软土地区；公路工程；地质勘察
引言：地质勘察工作是公路建设成败的前期关键,各阶段的地质勘察工作必须认真对待,要达到必要的深度。对于地质条件复杂的或存在不可避绕的不良地质路段,前期的工程地质勘察更要做细,并请多方专家共同研讨决策。勘察设计单位应加强岩土工程技术人才培养,适应公路建设新的发展需要。
1软土地区公路工程地质勘察技术
1.1 钻探技术
钻探是软土地区公路工程地质勘察的主要手段。为了获得可靠的地勘资料，在钻探过程中减小对土样的扰动和取得完整的芯样是至关重要的，这是确保钻探质量的技术关键。此外，需选择有效措施，克服软土地区地表积水、河流泛滥、交通不便等困难。
(1)钻探工具
软土发育地区地表多为沼泽、水网密集的农田，交通运输条件差，不利于大型机具进出，所以性能可靠、结构简单、分解性强的设备更适合于软土发育地区钻探。
(2)钻探方法
软土地区钻孔宜采用干法钻进，对于多年处于地下水位以下的饱和粘土，可以采用泥浆护壁钻进的方法。事实上软土发育地区的地下水位均较高，软土地层基本处于地下水位以下且为饱和状态，对于淤泥或淤泥质粘土，因其渗透性差，泥浆对其含水率的影响并不明显，因此现在勘察设计单位对于软土地层基本采用泥浆钻进方法。而对于具有粉土夹层的软粘土，最好采用干法钻进。
(3)钻探新技术
软土地区公路工程地质钻探和取样中，采用传统的物质循环方法对土体样品的含水率有较大的改变，使得取样得到的样品不能如实代表软土的天然状况。空气钻进技术是指钻进中以压缩空气或含有压缩空气的气液混合物作冲洗介质，或用压缩空气既作破岩机具的动力，又兼作冲洗介质的一种新的钻进技术。
1.2 原位测试技术
原位测试技术较好地保持了土的天然状态和应力状态，测定结果的代表性好，能起到与室内土工试验相互补充的作用。在选择原位测试方法时，应根据岩土条件、测试方法的适用性、设计对参数的要求以及该地区对此方法的使用经验等情况加以确定。在软土地区公路工程地质勘察中以静力触探、十字板剪切试验最为常用。
静力触探试验通过贯入阻力与土的工程地质特征之间的定性关系和统计相关关系，来实现力学分层，估算土的强度、地基承载力、沉桩阻力等。近年来孔压静力触探试验方法在软土地基原位测试中得到了广泛应用，并取得良好的效果。该试验根据孔压消散能较好地确定原位土的固结系数，为软土的变形沉降评价提供原位测试指标。测试时，静力触探孔的深度，应达到软土分布底层。在划分地质层次时，静力触探孔可作为参数孔和技术孔来使用。作为参数孔，主要用来起对照与印证其物理、力学指标与土名、土层厚度等是否符合实际的作用，应设置于钻探孔点附近 5m 以内；作为技术孔点(指已经过与钻孔印证过的孔点)，应设置于钻孔之间和路线横断面线上。
2软土地区公路工程勘察新技术分析
2.1 遥感技术在软土地区公路工程勘察中的应用
软土发育地区地表多为沼泽、水网密集，交通不便、供给困难、地质资料缺乏，进行常规的测绘填图，不仅劳动强度大，效率低，且需投入大量人力、物力和财力。利用遥感图像进行判释填图，对改善劳动条件、提高调查质量、加快勘测效率、减少勘测费用、选出线路好方案，是十分有效的。
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在软土地区采用遥感技术进行公路工程地质调查，易于发现常规地质调查难以发现的地质现象。从遥感图像上提供的构造信息，可识别规模较大的软土分布区。公路工程遥感应用于工可阶段，易于进行最佳路线方案的选择，能提高勘探效益，缩短可行性研究周期，节省工程勘探投资。通过对各种工程地质要素的解译，结合地形高程数据分析、区域地质和工程地质条件，选择最佳路线方案。
在工程地质调查和测绘中不能仅仅依靠遥感技术。对于遥感的成果，要进行实地检验；对于遥感地区选择一定有代表性的点或地段进行实地考察，检验遥感的结果是否符合实际；将遥感成果用实地的勘察、钻探等获取的微观的资料来验证；在遥感中采用不同的解释系统和方法，将结果进行横向对比；参考工程地质物理勘探成果，将遥感成果进行横向对比。
2.2 探地雷达在软土地基勘探中的应用
在软土地区公路工程地质勘测中，考虑到勘测的目的主要需要了解软土沿路线的纵向分布，在雷达剖面布设过程中，主剖面应沿公路的走向布设。同时考虑到公路工程(特别是改扩建工程)横向软土分布范围的不均匀性，以及探地雷达资料的相互印证、校核、修正，在每一典型区域应布设若干横剖面。一般横剖面的起始、终结端点应布设到公路两侧天然场地中，横切、垂直公路走向布设。对部分疑难地段可进行加密勘测，或在天然场地添加辅助剖面。软土地区公路工程地质勘测中，探地雷达天线类型一般选择 100MHz接地耦合天线和低频组合天线(80MHz、50MHz、25MHz 等)，能够满足勘测深度和精度要求。
由于软土的含水率较高，其介电常数与其他地基土有较大的差异，造成反射波在相位特征、振幅大小、形态特征都与其他地基土有一定的不同，不同地层位或局部异常体与其周围介质间的反射波组必有差异，可以作为判别地层中存在含水率不均匀体的依据。湿粘土的介电常数一般大于20。因此，在地基中软土富集处会产生异常的反射波图像，而且其反射强度随含水率的不同有所发生变化，这就为我们识别软土地基提供了理论基础。在资料处理中，通过对雷达波形、雷达波形图、雷达影像图的综合分析，并结合钻探资料与多年的工作经验积累，即可对软土地基分布范围、分布规律及均匀性等进行识别和划分。
在软土地区公路工程地质勘测中，根据探地雷达初步判断软土的分布情况可以科学布孔；通过钻孔资料对探地雷达资料的标定，可以较精确地把握软土空间分布变化特征。同时，采用探地雷达还可以对软土地基的处理效果进行检测，比如对复合地基桩基工程桩体形态、桩长度、缺陷等质量问题进行的定性和定量分析。
2.3 综合工程物探的应用
软土地区公路工程地质勘察可采用的物探方法是多样的，应用时，要根据勘探任务的不同，选用不同的勘探方法，最好选用不同方法的组合进行综合物探，以最佳组合达到最大的勘测精度。
(1)在解决软土总体分布情况的工程问题时，主要选用探地雷达，其次可选用电法、地震勘测方法加以补充。
(2)在解决软土厚度变化的工程问题时，可考虑两种物探方法组合：
1)在软土分布深度一般区，主要选用探地雷达，其次可选用电法、地震勘测方法加以补充；
2)在深厚软土分布区，主要选用电法、地震勘测方法。
(3)在解决软土与公路工程相互作用工程问题时，主要选用探地雷达，其次可选用电法、地震勘测方法加以补充。
(4)在解决软土沿深度方向的变化特征时(包括含水率、密度等)的工程问题时，主要选用井中物探方法。
3结语
软土地区公路工程地质勘察应采取综合勘察技术。对于新建公路工程，应在遥感、物探的基础上进行钻探和室内试验，同时适当加大原位测试，达到有效节约成本，提高勘探精度，缩短勘察周期的目的；对于改扩建公路工程，应适当加强现场观测、现场原位测试的工作力度，并且适当增加横向勘探点的布设，结合已有资料，掌握地基路基的变形情况与规律。
参考文献：
[1]卢宗柳.高速公路软土地基勘察技术初探[J].矿产与地质,2015,(2).
[2]赵明杰.多工艺空气钻进技术及其新进展[J].探矿工程,2016,(10).
[3]陈新默.软土地基勘察技术研究现状及若干问题的探讨[J].土工基础,2016,(05)
论文作者:李瑞金
论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/20
标签：土地论文; 遥感论文; 方法论文; 工程地质论文; 公路论文; 地质论文; 原位论文; 《防护工程》2018年第21期论文;