軟土地基的巖土工程勘察研究

羅青 趙慧

1.江西省勘察設計研究院 江西南昌 330029 2.江西省地質(zhì)工程（集團）公司 江西南昌 330002

1 軟土的特性

軟土即軟弱土質(zhì)，這類土質(zhì)普通都存在著較低的強度及較高的壓縮性的問題，在這一類較弱土層中多以空隙比和有機質(zhì)為其主要組成部分，通常包括軟粘性土淤泥、泥炭質(zhì)土、淤泥質(zhì)土、以及泥旋等類型，但在我們實踐過程中，則通常將淤泥、淤泥質(zhì)土、軟粘性土、統(tǒng)為軟土，而將泥炭及泥炭質(zhì)土則稱為泥沼。針對于軟土的分析可以發(fā)現(xiàn)其具有以下特性：一是觸變性：當軟土層上受到振動和擾動后，則其土體結(jié)構(gòu)則會受到破壞，土體失去強度，一旦有振動荷載置于軟土地基上，則會導致地基發(fā)生側(cè)滑、沉降、及基礎下土體被擠出等情況[1]。二是流變性：當處于長期荷載下的軟土，不僅在排水時會發(fā)生固結(jié)而產(chǎn)生變形，同時還會存在著長期而緩慢的剪切變形。三是高壓縮性：軟土由于具有較大的空隙率，所以具有較高的壓縮性，可以發(fā)生較大的縮變，所以軟土地基具有較大的沉降量。四是低強度：軟土不排水抗剪強度一股小于20Kpa。軟土地基的承載力很低，軟土邊坡的穩(wěn)定性極差。五是低透水性：軟土的含水量雖然很高，但透水性差，軟土地基上建筑物沉降延續(xù)時間長，一般達數(shù)年以上，加載初期，地基中常見較高的孔隙水壓力，影響地基強度。

六是不均勻性：由于沉積環(huán)境的變化，土質(zhì)均勻性差，作為建筑物地基易產(chǎn)生不均勻沉降。

2 軟土地基勘察的技術要點

2.1 地面調(diào)查測繪

在軟土地基的地面調(diào)查測繪這一過程中，需要完成以下要點：軟土地基分布路線的具體地形，地貌以及第四紀地層沉積的關系；還要知道軟土的成因類型分布的范圍基底地層的性質(zhì)；軟土層內(nèi)的沙夾層的厚度以及顆粒的促成和排水性能如何；軟土層的埋深以及厚度以及上下層之間的性質(zhì)；軟土地基上已經(jīng)建成的建筑物在附加應力作用下其對地基強度以及變形情況的影響程度，同時要明確關于這些問題的處理措施；最后便是要知道地下水的類型，埋深補給以及拍波的情況，同時還有地下水與地表水的水力聯(lián)系狀況只有了解這些地形情況的基礎上，才能做好軟土地基的勘察。

2.2 布置勘察點

在進行勘察點布置時，其位置的確定及勘察點的深度并不是隨意來進行設置的，需要針對軟土成因的類型為依據(jù)，同時還要對地基的復雜程序進行充分的考慮，由于軟土層變化較為復雜，所以在進行勘探點設置時，需要使其間距小于三十米，對于特殊情形則需要進行加密處理，而在對勘察點深度進行確定時，單單依靠地基壓縮層的深度是遠遠不夠的，還需要根據(jù)地質(zhì)狀況建筑物的特點及基礎類型來進行綜合考慮，另外還要對可能采取的地基處理方案進行預計，從而做好勘察點的布置及調(diào)整工作[2]。

2.3 勘探手段的選取

應該將鉆探取樣與原位測試相結(jié)合。鉆探是巖土工程中對土層進行劃分的重要和關鍵環(huán)節(jié)，對于軟土的取樣采用薄壁取土器靜壓法，從取土至試驗的整個過程中必須要采取有效措施，保證樣品不會層采取標準貫入器進行取樣，之后選取具有代表性的地段利用薄壁取土器采樣，三件以上的原狀砂樣進行顆粒分析以及粘粒含量的測定原位測試主要是采用靜力觸探，十字板剪切試驗，在軟土地區(qū)取代鉆孔，不僅有利于減少鉆探取樣和土工試驗的工作量，也能縮短察周期，還對提高勘察質(zhì)量有明顯的促進作用。常用的標準貫入試驗在軟土勘察中不是很實用，但是能夠用于軟土層中砂土層硬粘性土等的勘察。

2.4 測定軟土的力學性質(zhì)

按照巖土工程的類別以及勘察階段的不同采用一種或多種的手段進行軟土層的力學參數(shù)的測定，這些手段主要由室內(nèi)土工試驗原位測試、原型觀測反分析、間接經(jīng)驗推算等。對于初始應力狀態(tài)，應力變化速率、排水條件和應變條件。這些試驗圖樣的測試可以通過工程實際條件模擬得到。所以需要對固結(jié)軟土在自重應力下預固結(jié)后再進行不固結(jié)不排水三軸剪切試驗，同時還要增加變形參數(shù)的測定，比如先期固結(jié)壓力、壓縮系數(shù)、壓縮指數(shù)以及回彈指數(shù)等。對于有經(jīng)驗的，也可以用快速固結(jié)試驗，引進先進的試驗技術，來縮短試驗的時間[3]。

3 軟土地基的勘察處理技術

3.1 擠密樁法

擠密樁法是利用在地基中成孔，然后將砂石灰土及石灰等材料灌注到孔內(nèi)，將其搗實后使其形成直徑較大的樁體，從而在地基中起到橫向擠壓的作用，使土的顆粒達到密實度，增加其承擔能力，減少土體變形有的可能，在工程實踐中通常會采用砂樁及石灰樁來對軟土地基進行處理。

3.2 換土法

對于軟土地基軟土層較淺的情況，則可以采用換土法來進行處理。這種方法對于淤泥層土，濕陷性黃土等較為適用，可以有效的提高地基的承載能力，通過置換后，墊層下面的天然土所承受的壓力較低，有效的降低了底層發(fā)生沉降的可能性。

3.3 水泥土攪拌法

這是當前軟土加固處理時最新的一種方法，其方法中由于施工的不同還可分為干法和濕法，即噴粉法和噴漿法，但無論是干法還是濕法在加固的機理和設計方法上都是相同的，所以在具體的施工中可以根據(jù)實際應用條件來進行選擇。水泥土攪拌法對于提高地基土速對深降狀態(tài)進行穩(wěn)定，與其他方法相比，水泥土攪拌法在效果上具有較大的優(yōu)勢，但由于在處理時需要使用較大量的水泥，所以成本較高，經(jīng)濟性并不是十分理想。

3.4 排水固結(jié)法

排法固結(jié)法是在軟土地基加固處理時應用較早的一種方法，而且該方法具有較成熟的理論基礎，其通過在場地內(nèi)堆土或是利用其他重物來對地基進行，這樣在預壓荷載下地基則會逐漸固結(jié)壓密，從而提高其強度；這種方法施工設備較為簡單，而且費用很低，經(jīng)濟性較好在一些盛產(chǎn)砂料的地區(qū)，可以利用排水固結(jié)法中的砂井排水法，這不僅能夠達到加固軟土地基的目的，而且就地取材，有效的降低了施工成本。但此種方法由于預壓時間較長，所以對于工期緊而缺乏預壓條件的工程則不適用，同時對沉降要求較為嚴格的工程也不宜采用此種方法來對軟土地基進行加固。

4 結(jié)語

工程地質(zhì)勘察資料是進行軟土地基工程設施及施工的重要依據(jù)，所以在很大程度上勘察結(jié)果的準確性則直接關系到工程的造價及工程的質(zhì)量，所以在進行勘察工作時，需要選擇合理的勘察方法，從而正確的對軟土地基進行評價和預測，以便于能夠更好的實現(xiàn)對軟土地基的處理。