软土地基的岩土工程勘察研究
2020-12-10郝越林
郝越林
(甘肃省有色金属地质勘查局张掖矿产勘查院,甘肃 张掖 734000)
软土含水量较高,孔隙比大,具有高压缩性、弱渗透性、固结缓慢、承载力低等特性。因此,为了保证工程建设质量,必须要充分的重视软土地基的岩土工程勘察工作。下文当中结合实践,在对软土地基具有的特点进行分析的基础上,探讨软土地基的岩土工程勘察技术、方法、数据处理以及注意事项等,旨在为相关工作提供一些参考作用。
1 软土地基所具有的特点
(1)触变性。软土地基触变性特点非常突出,而且软土地基这种特点是由于外力因素影响,特别是工程施工阶段由于振动和挤压因素共同作用,引发软土地基结构出现整体或者局部变形,发生破坏,引发软土层出现沉降问题或者发生滑坡灾害,对软土层具有的稳定性能给彻底打破[1]。
(2)流变性。土质结构松散是软土地基的重要特点,这些软土地基土壤结构密实度较低,同时土壤当中具有较高的含水量,正是由于软土地基具有的这些特点,土壤水分的不断变化会导致软土地基结构性质发生很大改变。在外力因素影响下软土地基中的水分时而聚集,时而分散,加剧形状变化的发生,同时还有一定的剪切力作用,加剧了软土地基变形问题的出现。
(3)高压缩性。相较于其他土质层,在土质结构上软土地基非常的松散,而且含水量较高,容易受到外力因素影响,改变软土地基结构,使其稳定性出现严重下降,倘若防护措施不当,极易造成压缩变形,导致上方建筑物出现沉降或者倒塌,对于建筑的安全性稳定性造成很大影响。
(4)强度低。一般而言,建筑物在建设过程当中对于地基有着十分高的要求,特别是对于地基稳定性要求更高,只有确保地基承载力,才能为建筑工程奠定坚实的基础。然而由于软土地基当中水分含量非常的大,无法彻底排净。没有有效的措施使软土地基抗减轻能力得到大幅提升,影响软土地基强度,导致其承载力和稳定性,无法达到施工建设要求。如果软土地基上进行建筑施工,后期发生位移、开裂,甚至倒塌灾害的机率会明显增加。
(5)不均匀性。软土层在结构上十分复杂,而且没有明显的规律性,这样一来就会造成软土层强度发生不规律的改变。而建筑工程都具有一定的跨度,这样就会造成建筑工程在不同软土性质地基上建设,受到不同的剪切力影响,增加地基的不稳定性。
2 软土地基工程勘察的注意点
2.1 地面调查测绘技术
软土地及测绘过程当中,工作人员应当对现场区域展开全面的调查与研究,结合现场实际来合理的选择测绘技术,对软土地基展开全面的观察与分析,对现场地形地貌有一个更加充分的了解,从中获取全面的参考数值,为建筑施工提供有效的参考作用。
2.2 软土钻探技术
在对软土地基进行钻探的过程当中,应当充分了解和掌握软土层的深埋度以及厚度和结构特点等,并充分分析软土层地下水分布情况,因此需要针对软土地基开展钻孔测试工作,提高钻孔施工质量,保证获取相关数据的精准性。
2.3 原位测试技术
在应用该项技术对软土地基进行岩土工程勘察过程当中,应当结合实际对不同的测试方式合理选择。
(1)静力触探技术,主要是将阻力灌入之后,体现出的数据变化,来调整和确定软土层的水平方向于垂直方向结构上的结构改变,并与转孔数据充分结合,来对软土层的承载力以及软土类型进行合理判断,通过静力触探测试技术的应用,还可与勘探工作实际充分结合触探点以及点和点间距作出准确勘测。
(2)十字板剪切检测,这种测试方式在软土层抗剪切能力方面发挥着重要的作用,在实际检测时,应当对工程施工过程当中造成较大影响的位置进行选择,来有效测试这些区域软土地基具有的承载能力,在剪切波速测试过程当中,也应当对具有典型位置进行选择,来获取全面的数据,保证相关数据的精准性。
3 软土地基岩土工程勘察方法
3.1 软土地基勘察方法
勘查软土地基过程当中应当利用综合性的方法来完成,不仅要开展钻探取样,同时还应当进行原位测试结合室内土工试验和水土腐蚀性试验,对软土地基相关参数进行获取。
3.2 钻探
钻探工作开展时应当与现场实际充分结合,对钻探点的间距合理确定,保持在30m ~50m、2m ~3m 的最大间距与最小间距,同时充分考虑地质条件以及建筑物类型等,对钻探深度合理确定。为了控制和减少对软土地基性质造成的破坏,减少震动情况发生,通常利用干钻法进行钻探,获取相应的土样[2]。
3.3 十字板剪切试验
十字板剪切试验在对软土层剪强度进行测定过程当中发挥着非常重要的作用,而且这种方法操作起来非常的简单,具有很好的可靠性,利用这种方法进行软土层剪强度测定过程中,不必对土样进行采取,便能对天然土层不排水抗剪切强度进行获取。所以十字板剪切试验在沿海软土地区应用较为普遍,发挥着越来越重要的作用[3]。
3.4 室内土工试验
(1)土的含水量试验。在土样当中选取30g 碎土以及50g 有机土与沙土,并利用称量盒盛取,将盖子盖好,保证质量,之后将盖子打开,放入烘箱中进行烘干,烘干细土时间为8h,砂土为6h。土样中有5%有机质的,保持在70℃条件下进行烘干,将样品取出,放置在干燥器中,进行0.5h ~1h 的冷却,并将盖子盖好,合理称量,使其达到0.01g 的精确度。
(2)土的密度试验。把风干的土样薄薄的摊成一层,在空气条件下进行1d ~2d 放置,自然蒸发掉土壤中的水分,然后开展试验工作,倘若土样发生结块,可以通过棒子进行研磨,捣碎结块。如果应用环刀法应当开展两次平行测定,对平均值进行获取,保持在0.03g/cm3的平行差。
(3)测定土的液性和塑性。对土样的液塑性进行测定,通过肉眼对样品进行观察,是否有砂粒存在沙粒,如果存在较多的沙粒,应当进行过筛。
4 软土地质岩土工程勘察的数据处理
(1)土工试验数据处理。开展土工试验便能对相应的数据进行获取,但试验过程当中应当充分考虑工程性质岩土类型,与工程分析计算相关要求充分的进行结合,对试验方法以及处理数据的方法进行确定,来更好地保证软土基本性质,施工现场复杂地层因素影响,现场分层不能仅仅依靠土工试验数据。
(2)原位测试的数据处理。在开展原位测试过程当中,应当于地层情况充分结合,对相应的技术参数合理选择,这样才能更好的保证勘察数据的精准性,然后全面分析归纳原位测试数据,在此基础上生成表格,形成分析结果。
(3)地下水影响分析。在处理勘察数据过程当中,应当充分重视水文数据的分析,对于地下水的补给方式有一个更加充分的了解,掌握地下水有无周期性改变,地下水有无酸性,是否会对岩土性质造成改变,影响软土地基的性质,因此对于地下水水文情况展开详细分析于研究也是非常重要的。
(4)施工影响分析。施工开展过程当中需要打桩,会改变软土的应力状态以及其强度和压缩性。因此处理勘察数据过程当中应当对施工影响因素充分的进行考虑。
5 软土地基岩土工程勘察的注意事项
(1)充分考虑工程性质以及现场具有的复杂情况,并在有关规范要求下科学的划分岩土勘察等级,来对工程等级进行确定。
(2)具体施工时应当对勘察工作量有一个更加充分的了解,要细化勘察措施,对勘察点的位置,间距以及孔深和数量等科学确定,并针对钻孔参数制定完善的规范,对工作量充分明确,保证钻孔密度与质量,提高勘查效率。
(3)对勘探工作量以及相应的措施明确之后,要对取样数量合理确定,结合取样数量,对坑茶流程以及时间表合理确定,保证勘察效率。
(4)对软土土力学性质科学的进行评定,对软土固结历史充分查明,了解软土是属于欠固结、正常固结,或是超固结。
(5)在实际勘察过程当中,为了有效减少勘察质量和效率,减少人力投入,应当加强新技术的应用。