軟土地基的巖土工程勘察研究 - 建筑工程

軟土地基的巖土工程勘察研究-建筑工程1.前言在項(xiàng)目施工實(shí)踐中，時(shí)常會遇到物理力學(xué)性質(zhì)差且分布面積較大的第四系軟土類區(qū)域，而針對這些區(qū)域進(jìn)行巖土項(xiàng)目勘察，提高勘察效率和質(zhì)量，以及進(jìn)行加固處理等問題，已成為擺在巖土項(xiàng)目勘察技術(shù)人員面前的一個(gè)迫在眉睫的難題。2.軟土地基勘察的技術(shù)要點(diǎn)分析2.1地面調(diào)查測繪要完成下列要點(diǎn):軟土地基分布路段的地形、地貌及第四紀(jì)地層沉積的關(guān)系；軟土的成因類型、分布范圍、基底地層的性質(zhì)；軟土層內(nèi)的砂夾層的厚度、顆粒組成及排水性能；軟土層的埋深、厚度及高低層間的性質(zhì)；地下水類型、埋深、補(bǔ)給與排波情況，以及地下水與地表水的水力聯(lián)系；在軟土地基上已建成建筑物在附加應(yīng)力作用下，對地基強(qiáng)度及變形的影響程度，以及地基處治措施。

2.2勘探點(diǎn)布置和深度

勘探點(diǎn)布置宜根據(jù)成因類型和地基復(fù)雜程度確定，勘探點(diǎn)的間距不宜大于30m；當(dāng)土層變化復(fù)雜時(shí)，應(yīng)予加密。對勘探點(diǎn)的深度，不要簡單地按地基壓縮層的計(jì)算深度確定，而提出根據(jù)地質(zhì)條件、建筑物特點(diǎn)、可能的根底類型來確定。此外還應(yīng)預(yù)計(jì)到可能采取的地基處理計(jì)劃的要求。

2.3勘探伎倆以鉆探取樣與原位測試相結(jié)合為原那么

①鉆探。對軟土取樣采用薄壁取土器靜壓法，從取樣至試驗(yàn)的全過程，必須采取有效的措施，保證樣品不受擾動、變形、水分流失等其它外界因素的影響。

②原位測試。宜采用靜力觸探、十字板剪切試驗(yàn)。在軟土地區(qū)用原位測試取代相當(dāng)數(shù)量的鉆孔，不僅減少鉆探取樣和土工試驗(yàn)的工作量，縮短勘察周期，而且可以提高勘察質(zhì)量。

2.4軟土的力學(xué)性質(zhì)參數(shù)的測定

按巖土項(xiàng)目類別及勘察階段采用包括室內(nèi)土工試驗(yàn)、原位測試、間接經(jīng)驗(yàn)推算、原型觀測反分析等伎倆測定土的力學(xué)參數(shù)。試驗(yàn)土樣的初始應(yīng)力狀態(tài)、應(yīng)力變化速率、排水條件和應(yīng)變條件均應(yīng)盡可能與項(xiàng)目的實(shí)際條件相模擬。故對正常固結(jié)的軟土應(yīng)在自重應(yīng)力下預(yù)固結(jié)后再做不固結(jié)、不排水三軸剪切試驗(yàn)。增加了對變形參數(shù)的測試要求。變形參數(shù)包括:先期固結(jié)壓力、壓縮系數(shù)、壓縮指數(shù)、回彈指數(shù)。有關(guān)固結(jié)問題的有固結(jié)系數(shù)、有經(jīng)驗(yàn)時(shí)也可用快速固結(jié)試驗(yàn)(包括等加荷速率、等應(yīng)變速率、等水力梯度等)，以便引進(jìn)先進(jìn)試驗(yàn)技術(shù)，縮短試驗(yàn)周期。

3.軟土地基的巖土項(xiàng)目評價(jià)及處理

判定地基產(chǎn)生滑移和不均勻變形的可能性。選擇合適的持力層和根底型式，當(dāng)有地表硬殼層時(shí)，根底宜淺埋。當(dāng)建筑物相鄰上下層荷載相差過大時(shí)，應(yīng)分別計(jì)算各自沉降，并分析其相互影響。當(dāng)?shù)孛嬗写竺娣e堆載時(shí)，應(yīng)分析對相鄰建筑物的不利影響。軟土地基承載力應(yīng)根據(jù)地區(qū)建筑經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合以下因素綜合確定。

①軟土成層條件、應(yīng)力歷史、力學(xué)特性及排水條件；②上部結(jié)構(gòu)的類型、剛度、荷載性質(zhì)、大小和分布，對不均勻沉降的敏感性；③根底的類型、尺寸、埋深、剛度等；④施工辦法和程序；⑤采用預(yù)壓排水處理的地基，應(yīng)考慮軟土固結(jié)排水后強(qiáng)度的增長。

4.實(shí)例分析

4.1場地勘察要求

某場地地處斷陷盆地邊緣，屬洪積平原及殘丘區(qū)，地形略有起伏，低洼地帶均被墾為農(nóng)田及果林。經(jīng)勘察發(fā)現(xiàn)場區(qū)范圍有軟土分布。項(xiàng)目建設(shè)要求地基為全剛性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對地面沉降要求很高〔不得大于30mm)，徹底查清區(qū)內(nèi)軟土并提出有效的處理辦法顯得尤為重要。

4.2軟土特性

軟土其天然含水量為28.2%～68.8%，且超過液限含水量，塑性指數(shù)Ip=17.9～35.9，液性指數(shù)IL=0.94～1.51，呈軟塑及流塑狀態(tài)，地下水埋藏淺，水量較豐盛，水質(zhì)礦化度較高。土體顆粒粒徑小，富含粉粒及黏粒，透水性很差，滲透系數(shù)很低，k值一般介于1.86～4.9×10-8m/d，甚至不透水，因而地下水在土中長期滯留，排泄困難?？紫侗却?，e=0.843～1.993，大于1或接近于1，土體中有較大的孔隙水壓力，呈海棉狀結(jié)構(gòu)，具高壓縮性。抗剪強(qiáng)度低，黏聚力C值一般為12.6～35.4kPa，內(nèi)摩擦角φ=5～11.7，軟土體抗剪切變形差。固結(jié)系數(shù)小，Cu平均值為0.31～1.28×10-3cm/s，土體完成固結(jié)時(shí)間較長。

4.3勘察

勘察中著重查明場區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造、地層結(jié)構(gòu)、地貌特征和軟土分布范圍、成因類型、沉積年代、埋藏條件、物理力學(xué)性質(zhì)以及地下水的特性，同時(shí)查明周圍已有類似項(xiàng)目建筑物對地基強(qiáng)度和穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響，為本項(xiàng)目勘察提供參考。

綜合利用各種勘察辦法，包括鉆孔、靜力觸探點(diǎn)、試坑，在縱向橫向間距10m～50m左右布置1個(gè)勘探點(diǎn)。鉆進(jìn)工藝采用回轉(zhuǎn)或沖擊鉆進(jìn)，以全孔取樣為好，操作時(shí)應(yīng)快鉆慢提，避免真空引起孔壁收縮和塌孔。取樣以鉆孔試

坑相結(jié)合的辦法，鉆孔取土器宜采用薄壁長口活塞式取土器，取樣間距為1m～2m。4.4軟土地基處理結(jié)果根據(jù)鉆探原始記錄和土樣描述，結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和原位測試資料，評價(jià)分析不同測試辦法對各種參數(shù)的影響。按抗剪強(qiáng)度指標(biāo)計(jì)算了地基土的答應(yīng)承載力時(shí)，根據(jù)加荷速率與地基土的排水固結(jié)條件，合理選擇抗剪強(qiáng)度值。最后選定處理辦法為：

○1填措施或拋填片石，對于一般厚1m～3m的淺層軟土處理，采取此辦法。

○2堆載預(yù)壓法，填筑地基時(shí)分層分級施加荷載，從而控制加載速率，防止地基發(fā)生破壞，到達(dá)地基強(qiáng)度慢慢提高的效果。

○3真空排水預(yù)壓法，先在需要加固的軟基上設(shè)一定間距的砂井，然后鋪上砂墊層，再將不透氣的薄膜鋪設(shè)在砂墊層上，借助于埋設(shè)在砂墊層中的管道，通過射流泵，將膜下軟土層中的空氣和水抽出，使土體排水固結(jié)。

5.結(jié)語

軟土地基的勘察質(zhì)量取決于第一原始資料的可靠性和設(shè)計(jì)參數(shù)的正確性，為了獲得設(shè)計(jì)所需的參數(shù)，應(yīng)針對項(xiàng)目地質(zhì)條件的變化，選用綜合勘探辦法，利用各種勘察伎倆，用經(jīng)濟(jì)、合理的工作量取得必要、可靠的勘察成果。

參考文獻(xiàn):

【1】解亞麗.室內(nèi)土工試驗(yàn)結(jié)果失真的原因及預(yù)防措施.[J].山西建筑，2008，(4)

【2】馬驍霞軟土地基勘察中假設(shè)干問題的探