藍海敏
(廣西水文地質工程地質勘察院,廣西 柳州 545006)
軟土地區巖土工程勘察方法研究
藍海敏
(廣西水文地質工程地質勘察院,廣西 柳州 545006)
軟土地區巖土工程勘察是實施道路、房屋建筑施工的基礎。軟土具有抗壓力低、含水量高、容易變形、觸變性強等特點,因此,在實施軟土地區巖土工程勘察時,容易出現鉆孔塌陷和探桿折斷的現象,嚴重影響工程勘察的進度,甚至危及勘察人員的人身安全。本文從軟土的成因入手,分析了軟土的特性以及對勘察工作的影響,探討了軟土地區巖土工程勘察方法,指出了巖土工程勘察應注意的問題,以便順利開展巖土工程勘察工作。
軟土地區;巖土工程;勘察
隨著我國經濟的飛速發展和科學技術的不斷創新,我國工程建設行業進入一個新階段。軟土地區巖土工程勘察工作是工程建設的重要組成部分,其工作質量直接影響到后期工程施工的安全及進度,嚴重的工程勘察失誤將導致重大的人身安全、經濟財產損失。因此,做好軟土地區巖土工程勘察對于整個工程建設有著重要的作用,要進一步強化對軟土地區巖土工程勘察工作的監督和管理。
根據成因,軟土可以分為四種類型,分別是湖泊沉淀、河灘沉淀、沼澤沉淀和濱海沉淀。其中,湖泊沉淀、濱海沉淀為主要分布類型。軟土地區大多分布在沿海地區,我國的山谷、內陸平原也有少量分布。由于我國地質條件復雜,氣候環境多變,每個地區的軟土分布差異明顯,毫無章法可循。我國常見的軟土分布形式有:硬質土厚層夾雜多透鏡體軟土,硬質土薄層-較厚軟土層-硬質土厚層,硬質土薄層-軟土厚層,較厚硬質土層-軟土薄層-較厚硬質土層,硬質土薄層-較厚軟土層-基層,以及硬質土與軟土多層相間等形式,足見軟土的分布規律復雜程度之高[1]。
軟土成分包括淤泥、淤泥質土、泥炭、泥炭質土等飽和軟性土,它的含水量在30%~100%,孔隙比是1.0~3.0,觸變性靈敏度是3~4,內聚力小于25 kPa,壓縮系數是0.5~2.5 MPa,由此可以看出軟土的工程特性有:含水量高,孔隙比高,壓縮性高,脫水性低,靈敏度高,強度低等。因此,軟土區域的地基容易發生塌陷、沉降、滑坡以及排水固結困難等問題。軟土的工程特性給軟土地區巖土工程勘察工作帶來了極其不利的影響[2]。
由于軟土本身的工程特性,軟土地基失穩現象嚴重,易產生不均勻沉降。外界微小的壓力和干擾就會使軟土地基結構發生破壞,如果再對軟土地基處理不當,就很可能導致軟土地基出現不均勻沉降,嚴重地將使道路或者建筑物出現坍塌現象。因此,在進行軟土地基的現場勘查工作時,必須認真查明軟土的層理特征以及成因類型,必須清楚地了解掌握軟土地基的土層厚度、滲透性以及固結歷史。因為軟土地區的形成與周圍的地理環境存在一定的關系,所以需要對軟土地區周圍的地形地貌做深入的分析,仔細勘察是否存在墓穴、古河道、暗塘等地理現象,方便設計及施工人員做工程后期處理。另外,由于軟土層次之間結構分布較為復雜,為了避免軟土層結構負荷過重而超載,應當對軟土層之下的地基做受力狀況分析。
軟土地區地面的調查與勘察內容包括:當地環境地貌形態勘察;軟土地區周圍古河道、古墓以及暗塘等分布的勘察;深入了解分析軟土成因年代、水位變化幅度、地下水類型、地下水與地表水的關聯等。另外,為了精確地掌握軟土的分布范圍以及分布規律特征,還需要對當地的地震資料以及洪澇災害歷史進行研究分析。
鉆探的方法分為鉆探法和靜力觸探法。為了盡量避免對軟土層的擾動,鉆探要采取干鉆法。在采用泥漿護壁回轉法鉆進時,可以利用套管來對軟土地基的結構進行保護,避免其遭到破壞,在使用套管時需要保證套管內的水位不低于地下水位,套管取樣的位置可以選取在套管三倍孔徑以下的位置。同時,取樣時適宜采用薄壁取土器,可以有效防止土樣出現擾動變型,以及失水的不良現象。取樣不得少于三份,同時所取的土樣應當取自不同的具有代表性的地段。靜力觸探法是利用雙橋靜力觸探檢測側壁摩擦力和錐尖阻力,可以利用數據直觀準確地分析出軟土土層的土層厚度以及力學參數。就目前來看,靜力觸探法是使用最為廣泛的一種探測方式。
軟土地區的檢測方法分為兩種,一是原位檢測,二是室內試驗。檢測的方法可以最大限度地保護軟土樣品本身的特性,使其不會出現失水或者擾動的現象。如果軟土層是飽和流塑黏土,應當利用十字板剪切實驗重點檢測土的靈敏度和抗剪強度。另外,再采用扁鏟側脹試驗、旁壓試驗以及螺旋板載荷試驗對土的變形模量、旁壓模量參數進行測定估算。如果軟土層厚度較大或者土層中含有較多的粉土時,適宜采用靜力觸探的標準貫入法進行試驗。軟土勘察的室內實驗的主要內容包括剪切試驗和固結試驗。如果軟土樣品的土體加壓,卸載速率高于孔隙水消散速率時,應當進行自重壓力預固結的不固結不排水三軸剪切試驗。如果土體的透水性過低,就可以采用無側限抗壓強度試驗;如果檢驗時施工進度緩慢但是土體排水速率較快,適宜采用直剪試驗。
一般情況下,根據多年累積的施工經驗,在穩定性較高的土層進行巖土工程勘察時,多采用靜力觸探法進行勘察。因為軟土地區巖土工程勘察需要綜合考慮未來擬建物的負載能力、沉降要求以及穩定性,所以需要重點勘察軟土區域內軟土層的分布和變化規律,可以利用鉆孔進行現場勘測。另外,必須重點勘察軟土區域內的暗塘、暗溝的分布狀況。對于一些較高建筑物,需要重點勘察樁基礎的持力層的分布狀況。為了深入了解土層的變化規律,綜合分析土層的物理性質,可以適當增加探孔的密度,以便更準確地判斷該土層是否能夠作為高層建筑樁基礎的持力層。
軟土地區巖土工程勘察內容較多,工作量大,實施難度較高,復雜程度較高。在符合相關規范要求的前提下,根據勘察工作的難易程度,人們一般將軟土地區巖土工程的勘察分為四個階段:可行性研究勘察、初步勘察、詳細勘察以及施工勘察。不同的勘查階段所要勘察的工作和內容都是不相同的,不同的勘察階段對于勘探孔間距、孔隙深度及位置布置都有不同的要求,不同的軟土地區有不同的勘察要求,人們必須根據當地軟土地區的地理條件以及復雜程度來決定勘察的工作和內容。
軟土地區巖土工程勘察工作對于整個建筑施工工程有著重要的意義,準確可靠的勘察檢測報告是建筑施工順利進行的基礎,但是一份準確無誤的勘察報告來之不易。軟土地區地勢復雜多變,勘察工作比較難以開展,一不小心就會使勘察數據產生極大的誤差,就會損壞勘察儀器,就會危害勘察人員的人身安全。因此,在進行軟土地區巖土工程勘察時,人們必須結合以往的工作經驗,利用合適的勘察儀器設備,對巖土工程進行有效的勘察,保障勘察檢測結果的準確性和可靠性。
1 陳 靖.基于典型軟土地區巖土工程勘察分析[J].門窗,2017,(4):217.
2 鄧義龍,敖晨霞.軟土地區巖土工程勘察方法探究[J].中國高新技術企業,2014,(20):125-126.
Study on Geotechnical Investigation Method in Soft Soil Area
Lan Haimin
(Guangxi Hydrogeological Engineering Geological Prospecting Institute, Liuzhou 545006, China)
Soft soil area Geotechnical investigation is the basis for the implementation of road construction and housing construction.Soft soil with low pressure resistance, high water content, easy deformation, thixotropy and other characteristics, therefore, in the implementation of soft soil geotechnical reconnaissance, prone to drilling collapse and probe broken phenomenon, seriously affected the engineering survey Progress, and even endanger the safety of investigators.Based on the origin of soft soil, this paper analyzes the characteristics of soft soil and its influence on the investigation work, discusses the geotechnical engineering survey method in soft soil area, and points out the problems that should be paid attention to in geotechnical engineering investigation so as to carry out geotechnical engineering investigation jobs.
soft soil area; geotechnical engineering; survey
TU195
A
1008-9500(2017)10-0118-03
2017-08-28
藍海敏(1983-),男,廣西馬山人,工程師,研究方向:水文地質工程地質環境地質。