软土地基勘察的问题探讨

发布时间：2022-10-05 10:06 热度：

　　摘要：随着国民经济的飞速发展，在软土地基上修建的高速公路数量越来越多。软土地基上公路桥涵、路堤的设计与施工方案的选择，来源于工程地质勘察资料。因此，选择适宜的勘察方法，对软土地基作出正确的评价与预测，提出有效的地基处理措施，为施工图设计提供可靠的依据至关重要。本文简单介绍了软土的土质特点，分析了软土路基勘察方法，提出了针对软土地基的问题需要采取的解决措施。

　　关键词：软土地基;工程勘察;探讨

　　引言

　　随着我国改革开放的进一步深入及国民经济的持续发展，公路、铁路等交通的建设在我国已呈方兴未艾之势，公路、铁路的显著效益也更加突显出来。在公路、铁路的修建中，时常会遇到物理力学性质差且分布面积较大的第四系软土类区域。本文对软土的成因类型、分布规律和危害作了分析，并对如何在实践中做好软土地基的岩土工程勘察和数据处理提出了自己的看法，供大家参考。

　　1 软土的土质特点

　　软土主要指的是含水量大、承载力差、压缩性高的淤泥及淤泥质土。淤泥是指静水环境或缓慢流水环境下产生的富含有机质的一种土壤，淤泥的天然含水量要高于液限，并且孔隙比通常高于1.5，是一种高含水量、高孔隙比的细粒土，而淤泥质土指的是与淤泥土质类似，但孔隙比没有达到1.5但高于1.0的细粒土。

　　软土的土质特点是由环境所决定的，因为软土通常形成于静水盆地，由粘粒、粉粒等组成，粘粒多为水云母或是蒙德石，有机质含量丰富，通常能够达到5%以上，最高可以达到25%左右。这些颗粒表面存在负电荷，能够与水分子产生强烈作用形成结合水膜，并在沉积过程中形成絮状或是蜂窝状结构，因此软土结合水含量大，且结构性特征明显。这种特征导致软土难以压密，孔隙比很高，土质松软，一旦受到扰动便可能造成结构破坏，强度大幅度降低，甚至呈现出流动状态。

　　具体来讲，软土具有含水量和孔隙比较高、渗透性弱、压缩性高、抗剪强度低、不均匀性和触变性等物理力学特性，因此在软土地基上施工尤其要做好勘察工作，并结合实际情况采取相应的措施对地基进行加固。

　　2 软土路基勘察方法

　　为查明软土的埋藏条件、分布范围、物理力学性质，对工程性质作出评价，并提出有效的处理措施，采用钻探、取样和标准贯人、十字板剪切、静力触探等原位测试相结合的综合勘探手段，使勘探资料得以相互验证与补充。

　　1)施工设备。根据施工条件，稻田地面软弱钻机搬迁困难，采用百米钻机施工钻孔，道路等地面较好的部位的钻孔采用汽车钻机施工。

　　2)钻探工艺。为保证亚粘土特别是亚粘土夹细砂层、软粘土不被扰动，细砂层松动、涌起及沉淀，采用泥浆护壁回转钻进。不得采用冲击钻进，在勘察施工开始的钻探工艺试验表明，在亚粘土夹细砂层采用冲击钻进经常发生塌孔，孔底残土沉积过大，给清孔、取样、原位测试造成极大困难，同时常使土样发生扰动，严重影响样品质量与原位测试质量和勘察成果的准确性。

　　3)钻孔取样。钻孔取样为保证准确鉴别和划分地层，钻孔和静力触探间距必须满足绘制典型地质分段的详细地质断面及划定软土地基沉降及稳定设计处理的范围。亚粘土、亚粘土夹细砂、软粘土取样采用薄壁取土器静压法采取，在取样至试验的全过程必须采取有效的措施，保证样品不受扰动、变形，水分流失及其它任何外界因素的影响;尤其是亚粘土夹细砂、软粘土含水量大、结构松散，更应特别注意。

　　4)现场原位测试。标准贯入试验是用于砂土和一般粘性土。厚度小于10m时，每lm试验一次;当厚度大于10m时，每1.5～2.0m试验一次。试验结束后，应将标贯器内的土样取出进行岩性鉴别描述。静力触探。对于路基段及软土分布较厚地段，采用静力触探、钻探相结合的勘察方法进行勘察，在典型地段，布设适当的横断面，查明软土层在横向的分布范围及分布厚度。十字板剪切试验。选取代表性软土路段作十字板剪切试验，间距应满足每一个具有代表性的地质路段的各软土地层内均有两组以上的有效的现场剪切试验数据。亚粘土夹细砂、饱和软粘土进行静力触探与十字板剪切测试及标准贯人测试;细砂层进行标准贯人测试。

　　5)室内试验。亚粘土～亚粘土夹细砂、饱和软粘土依照《公路土工试验规程》规定的方法和步骤进行物理、力学试验。细砂层进行颗粒分析并测定柑粒含量。按《公路工程水质分析操作规程》)进行水质简分析，判明侵蚀性。

　　6)高压固结试验。e﹣logp曲线：薄璧取土是一个凸曲线、常规取土是一个缓和曲线，必然影响压缩系数的变化。当小于前期固结压力时，薄璧取样压缩系数小于常规取样，而大于前期固结压力时薄璧取样大于常规取样，这对于在软土地区沉降计算影响很大，常规取土可能得出错误的结论。故此，认为软土地基应用薄璧取土器采取原状土样，既可保证取样质量，又可与国际工程界接轨。

　　3 针对软土地基的问题需要采取的解决措施

　　受软土物理力学特性的影响，软土地基极容易发生地基不均匀沉降等事故，危及建筑的安全使用，因此必须采取有效的勘察技术方法并采取相应的措施予以解决，以保障在软土地基上的建筑质量。目前，软土地基勘察通常选择钻探、十字板剪切、物探等多种勘探技术方法来查明软土分布范围和成型历史、条件，准确掌握软土物理力学性质：

　　第一，钻探。作为岩土工程中用于划分土层的一环，钻探能够准确揭示软土土层厚度、颜色、层位、状态，探明地下水排泄条件、埋深等情况，查明岩土层的物理力学性质。在软土地基勘察中，通常选择干钻法来保证软土层不会受到扰动，以确保土层性质得以保持。如果必须选择泥壁护壁回转钻进，需要采取相应措施避免软土地基结构受到影响而产生变化，以免软土物理力学性质受到影响。选择薄壁取土器静压法取样时需要在取样直到试验的整个过程采取有效措施避免样品受到水分流失、扰动或是变形等外界因素造成的影响。另外，细砂层需要选择标准贯入器进行取样，取样时应选择具备代表性的地段取三份以上样品进行试验分析。

　　第二，原位测试技术。由于软土自身具备流变性等物理性状，取样过程中容易失去水分，甚至遭到破坏，依靠钻探取样无法得到准确、全面的物理力学性质，因此应结合使用原位测试技术。选用原位测试技术时，应综合考虑软土自身特征、建筑特征等实际情况，选择相适合的原位测试技术。常用的原位测试技术包括标准贯入、轻型动力触探、十字板剪切、静力触探试验等勘察技术方法。

　　第三，地球物理探测方法。软土基础勘察过程中，如果原位测试技术无法满足勘察需要，勘察场地地球物理特性又较好时，应考虑物探与原位测试技术相结合的方法进行软土地基勘察。

　　第四，室内土工试验。室内土工试验也是软土地基勘察必要的手段，能够通过试验掌握软土力学、物理、化学性质，因此需要结合工程需要进行力学性质试验或是物理性质试验、化学性质试验。

　　在采用上述勘察技术方法后，需要对软土地基进行综合评价并对软土地基采取相应的处理方法。通常对古河道、暗塘、墓穴等采用悬浮式短桩、局部挖除、灌浆等方法，而对大面积厚层软弱土地基，通常采用深层搅拌、真空堆载等方法。

　　结束语

　　软土路基上公路桥涵、路堤的设计与施工方案的选择，来源于工程地质勘察资料。勘察成果的准确性和代表性决定工程造价和工程质量。因此，选择适宜的勘察方法，对软土路基做出正确的评价和预测，提出有效又经济合理的地基处理措施，为施工图设计提供可靠的工程地质依据至关重要。公路工程地质勘察，由于路线长，通过的地貌单元多，工程地质条件复杂，勘察时应根据构筑物的不同、针对工程地质条件的变化，综合利用各种适宜的勘察手段，用经济、合理的工作量取得必要、可靠的勘察成果。

　　参考文献：

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　　[4]郭涛.公路工程软土路基的解决措施.公路,2009.