软土地基工程勘察技术要点及问题研究

软土地基工程勘察技术要点及问题研究

发表时间：2018-05-29T14:40:30.760Z 来源：《防护工程》2018年第2期作者：苏府忠

[导读] 因此一定要对技术人员的专业水平提出高的要求，在勘察过程中严格按照勘察步骤进行，进而确保整个工程的质量。

中国冶金地质总局西藏地质勘查院福建省福州市 350108

摘要：软土地基是岩土工程常见的地基类型，做好地基勘察是工程质量的基础。本文分析了软土地基的理化特点与工程特性，着重分析了软土地基工程勘察的技术要点，强调了需要注意的主要问题，以期提升软土地基工程勘察工作质量。

关键词：软土地基；地基工程；勘察技术；力学性质；地面调查；勘探点

软土是一种孔隙比大、低承载力和抗剪度低的小粒土，软土的特性是由环境决定，主要由粘土和粉土和细颗粒构成，有机质含量一般在 15%～5%之间，因此，软土中含有很多的水，所以土壤十分柔软，当土体受到铰动时，流动状态就会下降，进而对工程建设的带来直接危害[1]。近年来，我国的工程建设如火如荼，在众多的施工中不可避免的遇到软土地基，为了保障施工的质量，就要对软体地基进行工程勘察，及时发现问题并采取相应的措施进行解决，进而确保工程的顺利施工和后期的正常运营。

一、软土地基的特征和性质

（一）软土地基的特征

首先从软土地基的物理特征来看，一是其具有高含水量，一般的含水率在40%~60%之间，液限也在40%~60%之间，同时孔隙率较高；二是压缩性高，压缩系数约为0.5～1Mpa，天然状态的软土层大多数属于正常固结状态，近代海岸滩涂沉积为欠固结状态。三是是渗透性弱，由于土壤透渗系数小，延缓了土体的固结过程，对地基的强度有很大的影响。对于软土的识别可以参考《软土地区工程地质勘查规范》，主要具有三个特征[2]。另外软土的分布很广，但是主要分布在长期受雨水浸泡的地方，当然不同类型的软土分布在不同的区域，例如滨海沉积主要分布在沿海地区，湖波沉积主要分布在周边地区，河滩沉积主要分布在平原或者平原的下游，谷底沉积主要分布在西南、南方山区或丘陵区，长期受雨水浸泡主要分布在北方地区。

（二）软土的工程特性

软土的形成是在一定的条件下，例如静水或缓慢水流的环境中，绝大部分生成于全新世的中晚期，总的说来，软土是比较年轻的沉积物，软土地基甚至存在厚度几十米、上百米，也包括弃土、吹填土及滨海围涂造地的地基。软土地基含水量较高，孔隙比较大，软土多呈软塑或半流塑状态，含水量愈大，土的抗剪强度愈小。另外软土透气性差，软土层的渗透性有明显的各向异性，导致沉降拖延很长时间才能稳定。同时软土具有低抗剪强度，当不排水的情况下，内摩擦角接近于零，最后软土具有较高的可压缩性和明显的流变特性，例如软质土层的压缩系数可以达到0.5~1.5Mpa，在承受荷载的情况下，会引起软土抗剪强度的降低[3]。

二、软土的勘察技术要点

（一）软土的勘察方法

对软土地基进行勘察的目的是要明白软土的类型、分布、水平向与垂直向的均匀性、横断面的变化等物理力学性质指标等，进而为软土地基方案提供所需的依据。现阶段一般的软土地基勘察采用钻探取样，但是对于河湖相软土，由于土样很容易被扰动，分布厚度小，成层情况不均匀，因此采用单一的钻探取样并不能达到预期的目标，近年来原位测试技术被广泛的应用，优点是可以和室内配合进行，不必原状取样，较好的保持了地基土的天然状态和应力状态，使其测定值有良好的代表性，工作效率相对较高。然而由于软土应力条件比较复杂，因此原位测试试验和室内实验仍有一定的局限性，例如具体的参数很难被准确测得，不能推测土工参数在应力变化时的趋势。由于室内试验和原位测试试验的局限性，因此在具体的软土勘察中两者要结合使用，进而确保取得更加真实的数据和可靠的勘察结果。

（二）软土勘察探与测试技术

对软土进行勘察和测试，一是要勘察点进行布置，例如对于不同的建筑密度要采用不同的布置方法，例如建筑物密集区可以适当少布置，对于单栋建筑则可以适当多布置勘察点，但是至少要保证一个控制点。

二是钻探及钻孔取样，一般来说，地基钻探要尽量减少采用冲洗液，缩短钻程，对于饱和粘土，可以采用泥浆护壁钻进的方法，防止软土地基结构改变土性能，另外要按含水层的位置，对不同含水层要换径并分层止水。例如对于河湖相软土地基取样要遵循优先采用泥浆护壁回钻钻进，这种方法掉样的可能性减少；采用螺旋钻头钻进时，要消除真空负压，清水冲洗钻探时，采用侧喷式冲洗钻头，强制挤入的大尺寸钻具时，改用对土层扰动小的钻进方法。

三是现场原位测试，现有的测试方法往往都是经过运输，然后在实验室进行检测，但是由于运送过程不可避免的受到一些干扰，因此对于软土的勘察需要采用原位测试，使其测定结果的代表性好，弥补室内试验结果的偏差和不足，因此近年来在软土勘察中得到了应广泛的应用，以静力触探、十字板剪切试验最为常用。在静力触探测试技术中要注意探孔深度，应达到软土分布下的底层，探头应匀速、垂直地压入土中，圆锥探头底面积宜采用 10cm2或 15cm2。十字板剪切试验测试技术中要注意插入后至少静置 2～5min，再开始剪切试验，十字板剪切试验抗剪强度的测定精度要达到预定的标准，才能判定软粘性土的固结历史，为后期的勘察提供准确数据。

三、室内试验

由于原位测试技术的复杂和很大的代价，目前室内试验仍是最主要的地质参数提供来源，例如河湖相软土的性质复杂多变，现场的边界条件和应力场等都不好拿捏，鉴于这种情况，该类型的软土更适合在室内进行实验，当然也要结合原位测试的结果做必要修正。室内试验应符合以下要求，对透水性低的软土，通过固结试验测定其固结系数，应选取有代表性的土样进行击实试验。对软土室内试验项目要从以下几点着手，一是物理性质，主要测含水量试验、密度实验、比重实验颗粒分析试验、相对密度试验、界限含水量实验；二是力学性质，主要测固结试验，直接剪切试验（快剪试验和固结快剪试验），三轴压缩试验（不固结不排水试验和固结不排水试验）以及无侧限抗压强度试验；三是水理性质，主要测渗透试验，提供渗透系数，选代表性样品做水理性质；四是化学成分试验，酸碱度试验中的PH 值和有机质含量试验。

四、软土地基工程勘察中所需注意的问题

软土地基勘察是一项复杂系统的工程，首先要做好力学性质的分析，通过原位测试和室内实验明确软土属哪种状态，另外要对取样的整体质量进行保证。这样才能确保软土层基本数据的精准度，例如基岩上部的风化程度、结构分布规律等数据，也要对其进行相关研究，为软土参数提供科学判断。最后是软土的勘察主体是技术人员，因此一定要对技术人员的专业水平提出高的要求，在勘察过程中严格按照