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软土地区勘探所需要注意的问题

2016-04-14欧昌古

地球 2016年2期
关键词:土质静力软土

■欧昌古

(广东省地质局第十地质大队 广东中山528427)

软土地区勘探所需要注意的问题

■欧昌古

(广东省地质局第十地质大队 广东中山528427)

本文首先对软土地区的概念进行了相应的介绍,然后对广东软土地区勘探工作中的勘探方法,勘探过程中需要注意的问题进行了详细的分析,总结同行业和前人所总结出来的工作经验,结合工程实践提出了有效的解决问题的方式。

软土地区工程勘察岩土层

在工程建设过程当中经常会在软土地区施工,但是我国在对软土地区实施工程施工前的勘探工作还是不够完善,经常会出现由于各种原因造成勘探数据的误差,这种状况可能会给接下来的实际工程施工带来较大的损失,所以本文就将结合先前对软土地区勘探的工作经验,并且结合当前一些高新技术,对软土地区的质地成因分布、工程性质、勘探的技术手段以及在勘探过程中需要注意的一系列问题进行对应的分析和探讨。

1 软土地区的概念介绍

软土地区主要是指沿海地区、湖沼地区、谷底地区以及河滩沉积具有大量天然含水量、土质孔隙比较大、压缩性较高、抗剪强度相对较低、固结系数较小、固结时间较长、灵敏性较强、松动性较大、透水性较差、分布状况较为复杂的泥土层,泥土层当中物理学性质相差比较明显等。软土地区在我国沿海一些地区分布比较的多,比如:渤海地区、长江三角洲、浙江沿海、福建沿海以及珠江三角洲地区,这些地区都分布着较大面积的海相或者是湖相沉积的软土。对广东软土地区的土质进行分析,发现其在物理学方面的指标一般具备以下几点特征:

(1)软土地区中的土质其中大部分属于液限和高液限无机黏土,其中土质液限值基本保持在30%~60%之间,塑性指数基本在20左右。

(2)软土地区的土质不但含水量较高,并且土质的孔隙相对较大。含水量在30%~80%之间,小部分地区的泥炭软土的含水量在300%,其中绝大部分都大于黏土的液限,并且都具有流动性。自然孔隙相比普通土质通常在0.9~2.2之间,最高的可以达到6.0,淤泥的土质主要性质为:排水性较低,泥土的垂直渗透系数为10-4~10-6cm/s;粗变性,灵敏度在3~15数值范围内;强度较低,不排水强度的强度小于25Kpa;流动性,在剪应力达到一定程度的时候,土质会慢慢上升,长时间之后形成剪切变形;较高的压缩性,a1-2>0.4Mpa,垂直压力在103Kpa,其中大部分的软土地区的土质会出现压缩和形变的现象;不均匀性,土质分布不均匀的黏土、砂石和细砂等混合在粘性土壤当中。

2 广东软土地区勘测的措施和需要注意的问题

因为广东软土地区的土质具有较为特殊的性质,所以在对软土地区进行勘测和考察的过程中,不能再使用传统形式下较为单一的钻探的方式来进行地质勘查,应当使用静力触法作为主要的勘探措施,钻探措施作为辅助,这是因为钻探与静力触探法各有各自的优缺点。

静力触探法对土层实施力学分层探测相比传统形式的钻探法更加的准确,但是二者又不能完全的独立,静力触探法在进行勘测的过程中也需要参照钻探法的相关勘测资料和经验。钻探法主要是通过钻探取芯技术在软土地区进行岩土岩心的采取,其采取率要想达到国家的相关要求非常的困难,因此就给野外地质勘测工作带来了较大的难度,最后导致了分层深度出现误差,造成岩土层层位错误,严重的还会造成工程事故。

对于静力触探法来说就是将静力触探的探头插入到土层当中,因为土层存在阻力的原因,使得静力触头的探头会受到一定的压力,周围土层的强度会变得非常的高,静力触头的探头会逐渐受到更大的压力,这种压力会通过静力触头逐渐的传输到探头内部的阻力传感器当中,将土层中的阻力信息转换成电信号,然后再通过放大电路将其显示在仪表上面,就可以得知实际土层阻力的大小,以此来得出准确的力学信息指标,静力触头的探头在不断的插入土中的时候,将会得到一定的力学系数,并且可以计算出相应的摩擦系数α=×100%,然后再依照q、f、α的实际变化,结合本地区或者是钻探资料进行层位的划分。

在进行静力触探法对软土地区的土层进行地基承载力测定的过程中必须要参照相关的钻探资料,在使用钻探法的过程中,不论是在国际上还是我们国内当中,尽管在使用钻探法来进行岩土样品采集,测定出准确的物理指标,以此来确定其地基的承载力也不是非常的有效,由于液性指数只能单纯的体现出扰动土壤的粘稠度,并且孔隙比在土质样品采集和运输的过程当中出现的松动,对最后检测指标数据的准确性产生了非常大的影响。所以说,在实施上述检测指标对地基的土壤资料承载力的时候,不可避免的会出现工程的浪费以及施工故障的产生。但是静力触探发可以一次对土层深度的贯穿的阻力进行连续性测试,所测得的资料是真实可靠的,然后再依照科学的荷载试验设定出地区的荷载公式。但是静力触探法作为一种单纯通过一系列的数据和参数来进行地层的划分,很可能会出现多解的现象,例如:广东某软土地区的泥炭层的锥尖阻力为q,侧摩擦系数f的测得的数据通常要比相同深度范围之内的黏土要高出很多,要是依照一般的做法,就可能将原本泥炭中的泥炭性质的土壤检测成了黏土性质,从而给工程施工带来了非常大的难度,因此作为静力触探法必须要参照钻探法来或者相关的参考资料。

3 对软土地区的地基评测

在广东软土地区中,因为其独有的地质条件,其底层当中经常含有大量的浅层沼气,在进行勘探的过程中,首先需要注意的就是一手的资料必须要准确,并且对其中地层的深度、范围以及压力的状况进行有效的检测,从而对沼气当中所溢出对地基的稳定性能产生影响的因素进行准确的判断。对软土地区30m范围之内的土壤和砂石进行液化检测,首先需要依照黏土砂砾的含量进行有效的判断,要是对液化再进行更加详细的判断,应当依照标贯法和静力触探的方式来进行准确的判断,并且还需要依照最不利的方面来进行考虑。在对建筑场地中的暗浜和暗溏需要查处其详细的分布范围以及大小的状况,针对性提出相关的处理意见和建议。

4 结束语

软土地区主要是指在沿海地区、湖沼地区、谷底地区以及河滩沉积具有大量天然含水量,土质孔隙比较大、压缩性较高、抗剪强度相对较低、固结系数较小、固结时间较长、灵敏性较强、松动性较大、透水性较差、分布状况较为复杂的泥土层,泥土层当中物理学性质相差比较明显等特性,所以说在实际的勘探过程中需要将触探法和传统的钻探法加以结合,择优而用保证勘探数据的准确性。

[1]冯落.天津滨海软土地区地震频谱和场地动力效应研究 [D].北京交通大学,2012. [2]张发如.中国软土分布地理信息系统构建初步研究 [D].长安大学,2013.

[3] 景文霖.软土地区地铁隧道工程勘察要点分析[J] .科技创新与应用,2015,12:190.

P624[文献码]B

1000-405X(2016)-2-156-1

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