基于軟土地基巖土工程的勘察與數據處理分析

劉效廷

天津市津勘巖土工程股份有限公司

基于軟土地基巖土工程的勘察與數據處理分析

劉效廷

天津市津勘巖土工程股份有限公司

當前，在巖土工程項目中，經常會遇到軟土地基的施工。由于軟土地質是在地質結構不斷沉積中形成的一種不良地質層，在自然狀態下，軟土容易導致建筑物發生沉降和形變。這就需要我們對軟土地基的質量進行深入的勘察和調研，進行深入的數據性分析，從而結合實際推進和控制軟土地基工程的建設施工。基于此，文章就軟土地基巖土工程的勘察與數據處理進行簡要的分析，希望可以提供一個借鑒。

軟土地基；巖土工程；勘察；數據處理

1 軟土地基勘察的內容及要點剖析

勘察軟土地基的最終目標是通過對地層表面以及潛藏在地表之下的軟土地基的考察，對其物理性質的分析和檢測，為巖土工程提供依據。勘察的具體內容包括：首先，基于地質學的角度，對巖層的層理特征、地質構造、潛藏狀態等進行考察和勘探；其次，通過物理的科學性的視角，對軟土特殊地基的結構變換、物理壓力和應力、物理剪切與變形等特征，進行科學規律化的分析與研究；再次，針對不同的地質風貌差異，明晰巖土工程施工的機械技術應用和材料配備等內容。

軟土地基勘察的要點剖析體現在：①地質勘探點的布置與設計是關乎勘察成敗的關鍵點，它受地質條件制約，也與勘探場地的形狀緊密相連。在不同的場地形狀中，要布置適宜的勘探點，以便于勘探工作的進行。②實現軟土地基的剪切實驗，軟土地基在承載外力的情況下，會出現加載或者卸載的頻率變換，軟土內部的水壓消散速率指標也會隨之發生改變。可以運用固結不排水三軸剪切試驗進行數據的采集，或者采用靜力觸探和十字板剪切的方法對地形復雜的地帶進行采樣，以連續壓入或重錘敲擊的方式采取樣本，進行有機質的含量、燒失量和基床系數等參數指標的測量和分析。

2 軟土地基巖土工程的勘察技術問題

2.1 土層相關指標檢測

除了勘察工程場地中土層的實際賦存條件和類型以及分布情況外，還應對軟土地質的沉降速度及排水情況和強度等進行試驗分析，獲取相關參數。對于軟土中夾薄層砂層的情況，應對該土層的立體分布和厚度及延性強度等相關均勻度指標進行科學分析。在此基礎上，還應對軟土工程地質深基礎土層和淺層基礎的持力層實際埋藏情況進行分析，以此準確對地質結構的風化程度和分布特征進行詳細、客觀描述。

2.2 軟土的力學性能分析

軟土的力學性能是巖土工程勘察中的重要指標，通過對軟土的固結歷史進行探測，從而分析和總結超固結及固結正常結構的力學性質。由于不同固結歷史下，軟土的應力特征和先期固結壓力前后變形情況差異很大。因此，通過確定前期軟土地質的固結壓力，可對工程場地的形變參數進行測定。在此過程中，還需經過室內試驗檢測、分析，并通過數據采樣，確定軟土地基巖土工程地質結構的回彈系數及壓力指數和固結壓力系數等，從而準確了解整個工程地質的地形、地貌特點，同時掌握軟土不良地質的壓縮性能和強度等相關力學性質指標。

3 案例分析

某項目建設場地占地面積18000m2，外形近似長方形，場地現狀縱橫分布多口魚塘。場地和地基復雜程度等級均為二級，巖土工程勘察等級為乙級。

3.1 工程地質分析

本次勘察采用綜合勘察方法或手段相互印證，即以鉆探方法為主，配合取樣室內土工試驗(常規土工試驗、水質分析)、標準貫入試驗等。本次勘察所揭露的地層為人工堆積層(Q4ml)、第四系海陸交相互沉積層(Q4mc)和燕山期花崗巖(γ)。自上而下將其巖性和物理力學性質分述如下：①層素填土：褐黃色、灰黃色，松散，濕，結構不均勻，主要成分為粉質粘土和花崗巖碎石(粒徑8～60mm)組成，局部夾有少量碎磚塊等。該層為新近堆填，欠壓實，全場地均有分布。本層進行標準貫入試驗1次，實測擊數7擊。層取土樣1組，定名為粉質粘土；②1層淤泥：深灰色，飽和，流塑，含腐殖質，具腥臭味，局部含少量粉細砂。本層進行標準貫入試驗6次，實測擊數=1～2擊，標準值1.4擊，建議該層承載力特征值fak為50kPa。層取土樣6組，定名均為淤泥；②2層粉質粘土：灰黃色，濕，可塑，粘性較好，稍有光滑，干強度中等，韌性中等。本層進行標準貫入試驗6次，實測擊數=8～13擊，標準值10.8擊，綜合考慮原位測試及室內試驗結果，建議該層承載力特征值fak為150kPa。層取土樣4組，定名均為粉質粘土；②3層淤泥質土：深灰色，飽和，流塑，含腐殖質，具腥臭味，局部夾少量腐木碎屑。本層進行標準貫入試驗1次，實測擊數3擊。建議該層承載力特征值fak為60kPa。層取土樣1組，定名為淤泥質土。

3.2 巖土工程分析與評價

(1)巖土工程參數確定。參數需要綜合原位測試、室內土工試驗、地下水水位及各土層的基本特征進行確定。按照項目特征和各層土性，形成以工程分析為內容的數據統計表，才能給出準確、可靠的巖土參數。對本工程而言，第③夾層粉土在基坑開挖范圍內、⑧2層粘質粉土與砂質粉土互層在基坑影響范圍內，其巖土參數的選用應尤為謹慎。

(2)天然地基。第②層土可作為一般輕型且變形不敏感的擬建物天然地基持力層；但是其局部易受人工開挖影響而變薄或缺失，故基礎埋深應根據剖面圖有針對性的確定；該層土具有上硬下軟的特點，因此建議基礎盡量淺埋，針對基礎底部局部殘留填土，可超挖換填、并嚴格按規范要求分層回填并壓實。

(3)樁基工程。根據擬建物性質、場地土層條件及地區經驗，對樁基礎進行分析，對于該項目，宜選擇層面埋深大且相對穩定、土層物理力學性質良好的硬土層或粉性土、砂性土層，以獲得較高的單樁承載力；同時，地鐵位于市中心受周邊環境影響大，在滿足單樁極限承載力及沉降要求的前提下，綜合考慮經濟、沉樁可行性以及對周邊環境影響等各方面因素綜合對比選擇合適的樁型、樁徑以及持力層。

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[2]許累剛.軟土地基的巖土工程勘察研究[J].赤子(上中旬)，2014，23：325.

[3]郭賀，王志旻.軟土地基工程勘察技術要點及勘察中需注意的問題[J].黑龍江科學，2014，04：150.