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软土地基的特点和危害以及勘察处理方案

2014-08-15徐小娟

江西建材 2014年22期
关键词:软土土地工程

■徐小娟,江 君

■1.景德镇市公路勘察设计院,江西 景德镇 333000;2.景德镇市公路管理局信息中心,江西 景德镇 333000

软土的主要特点包括内部孔隙大于普通土、渗透性较差、含水量较多、土壤固结速度慢、压缩性较强、承载力较差等等多个方面,在我国的沿海地区以及内陆湖泊河流周边区域分布较广。以交通、房屋等为代表的建筑逐渐增多,也给软土地基施工提出了更多要求,这需要在充分把握软土地基特点的同时,掌握完善的勘察及处理方案,有效确保施工质量。

1 软土地基的特点与危害

1.1 特点

以内部天然孔隙为标准,内部天然孔隙≥1且天然含水量较高的细粒土均可以称之为软土,软土的详细划分还包含了淤泥、泥炭、淤泥质土等等。软土地基的典型特点包括不均匀、压缩性高、强度弱、透水性差以及较强的流变和触变性等等。在建筑工程实践中,软土地基的特点主要包括:较大的地基沉降量、较长的沉降时间、固结速度缓慢、沉降不均以及抗剪性较差等等。

1.2 危害

以建筑工程施工实践为参考,结合软土地基特点来看,其主要危害表现为:基坑内壁因抗剪性较差,极易导致位移,进一步引起建筑坍塌以及周围建筑的裂开与位移等问题。由于软土地基较大的沉降量,会使得道路桥梁工程缺乏平整,影响行车及安全,且还会因沉降的巨大差异导致相应道路丧失整体性等等。这就需要根据软土地基特点,采取全面的勘察处理以提高工程建筑质量。

2 软土地基勘察处理方案

2.1 勘察注意事项

考虑到软土地基的特点,在勘察时应当把握好各项关键因素,提高勘察准确度。一是应在充分了解地基成因、分布规律等特点的基础上,还应该勘察软土强度的变化及固结性影响因素等等,尤其是软土地基的厚度及均匀度等等。二是应当对软土地基的物理特点进行全面勘察,确认其固结情况,判定其是否属于固结性不足或正常固结的软土,考虑到固结因素会使得软土地基应力变化存在巨大差异,故需要在多次采样调查基础上得到准确结果。三是应明确软土地基的变形及压缩参数,并全面考察分析软土地基周边地质环境等等,从而确保后续施工引起其应力的变化在可控范围内。应当吸取区域内往期建筑工程先进经验,建立完善的勘察处理方案。

2.2 勘察项目

软土地基勘察项目的确认,主要从三方面出发。首先,在确定勘察点的相互距离时,应该以软土的种类及特点为参考,并把握好软土地基的复杂情况,结合施工需要进行勘察。其次,勘察深度的确认,应结合工程建筑特点、地基类型、周边地质环境等各方面因素,为后续施工考虑。最后,在选择勘察方法时,应该采用钻孔取样勘察与原位测试两种方式,从而在优化勘察工作效率的基础上,尽可能压缩勘察周期,同时保障较高的勘察质量。

2.3 工程项目的评价及分析

工程项目的评价及分析同样需要结合软土地基特点进行考虑:在充分把握软土地基强度以及均匀度基础上,不应忽略边坡稳定性的考察;考虑到软土灵敏性较高,其强度会因结构变化干扰而极大降低,故工程持力层应尽量为地表硬壳层为宜,以此为基础,对工程可行性进行验证;应针对软土地基的沉降不均特点采取有力控制措施;软土地基的承载力不应只由计算得到,还需要参考以往经验考虑到部分隐蔽的不可计算的因素,同时控制器变形与强度;在计算软土地基的沉降时,同样应参考以往经验,从而提高勘察结果的准确性。此外,若遇到地震频率较高等特殊地区,还应考虑到地震作用下软土地基的沉陷,从而提高勘察准确性。

2.4 具体勘察处理方案

现有的软土地基勘察方式以钻探勘察为代表,并综合利用十字板剪切、工程物探等较为专业的多类勘探工艺,充分把握好软土地基分布、成型历史与条件等各方面特点。以下结合某城市软土地基施工案例对勘察方式进行充分分析。

2.4.1 钻探勘察

钻探勘察主要是为了确认土层的划分,利用钻探勘察充分把握软土地基的土层厚度、层次、状态等等,并进一步确认地下水深度与流动情况,把握好岩土层物理特点。在勘探时,最好使用干钻法,从而避免因钻探导致软土地基层受到干扰,在确保地基性质不变基础上,提高勘探准确性。如果钻探勘察只能采用泥壁护臂式回钻进行勘探,则应该采取相应防范措施,降低其给软土地基层结构造成的力学影响,避免软土地基物理结构变化。在取样时,可选用薄壁取土器取样并使用静压法进行样本分析,但与此同时还应当确保取样过程较为谨慎并采取相应措施,防止样本软土出现水分流失、变形等情况。此外,针对软土地基细砂层,应选用标准规范化贯入器采样本,选择代表性较强的软土地基层,采多份样本进行分析。

本次工程中使用XY-1型钻孔机进行了钻探试验,钻探全程配合使用了泥浆护壁,针对上层淤积软土,使用薄壁取土器进行了取样。

2.4.2 原位测量

考虑到软土本身具有较强的流变性与触变性等物理特点,故在采集样本时会出现水分的流失等情况,严重情况下还会引起原有地基层破坏等问题,故仅采用钻探法采集样本最终结果往往无法充分反映软土地基物理特点,这就需要合理运用原位测试技术。根据软土地基特点和建筑工程特点等,在标准贯入技术、十字板剪切技术、静力触探试验技术等多类原位测试技术中选择一种或数种进行准确测量。

本次工程中主要使用了静力触探进行愿为测量,设备以JTWJ式,探头为双桥式,使用连续贯入法取样并记录了数据,数据点距离为0.15m,还采用了十字板剪切对软土层抗剪力进行了测试。

2.4.3 土工试验

本次工程底部存在一埋深约6m的地下室,其基坑底部位于软土淤泥层内,故针对该区域内的软土地基层进行了室内土工试验。并根据工程需要分别试验测量了软土密度、含水量、压缩系数、抗剪力等多项数据。以上勘察工作完成后,还对项目软土地基层进行了综合性评价,最终选择了悬浮式端庄、局部清除并灌浆等方式对软土地基进行了较为妥善的处理,工程结果令人满意。

3 结束语

由于软土地基勘察工程对准确度有着更为严格的要求,故想要确保最终工程设计方案的参数合理,应该合理选用勘察技术并根据工程地质特点,确定完善的勘察方案。

[1]蒋小娟,何东岳.浅析软土地基的特征及其岩土工程勘察技术[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(22).

[2]冯瑞,常超红.软土地基勘察中的土质特点、问题与解决措施[J].中国房地产业,2012,(1).

[3]李涛.软土地基勘察的问题探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(6).

[4]卓沛援.软土地基的岩土工程勘察和数据处理[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(14).

[5]郭贺,王志旻.软土地基工程勘察技术要点及勘察中需注意的问题[J].黑龙江科学,2014,5(4).

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