关于软土地基的岩土工程勘察的几个关键问题探讨

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摘要：本文就软土地基的岩土工程勘察的基本内容、关键问题、基本流程及数据处理等几个关键问题进行了探讨分析，具有较强的系统性和价值性，供参考。

关键词：软土地质；勘察措施；取样分析；土工试验；数据分析

Abstract: this paper of the soft soil foundation the basic content of geotechnical engineering investigation, key problems, basic process and data processing and so on several key problems are discussed analysis, have stronger systemic and value sex, for reference.

Keywords: soft soil quality; Survey measures; Sampling analysis; The soil test; Data analysis

中图分类号：F407.1文献标识码：A 文章编号：

1软土的基本特征

所谓软土就是指自然状态下其孔隙比大于或者等于1，且含水量大于液限值的细粒土，如：淤泥、泥炭、泥炭质土等。软土的主要特性如下：

(1)触变性能：此种性能是指当软土受到外部干扰的时候就会出现结构性的破坏，导致其强度出现大幅度降低软土地基在受到振动负荷后就会出现侧向的滑动或者大幅的沉降或者基础下挤出的情况。

(2)流变性能：软土在承载后就会因为压力而变形，本身的空隙逐渐变小因此本来含有的水分就会排除，同时还会在载荷的作用下出现一种剪切变形，此种情况就是软土地基的流变性。

(3)压缩性强：软土因为空隙比较大因此其压缩性较大，即压缩系数很大，所以建筑如果以软土作为地基则会出现较大幅度的沉降。

(4)强度差：根据实际检测，软土在自然状态下其抗剪的强度往往较低，这就使得软土地基的承载能力较差，软土边坡的稳定性较差，容易因为剪切力而出现破坏失稳。

(5)透水性差：软土的含水量虽然较高但是其表现出来的透水性较差。对于地基排水固结不利，软土地基上的建筑物沉降的时间延续期限长，甚至可以达到数年以上在加载的初期基础中的会提高空隙水的压力，从而影响整个地基的强度。

(6)不均匀：因为软土是形成与沉积的环境，因此自然条件下土质的均匀性较差，因此在实际的施工中容易引发不均匀的沉降。

2软土勘察的基本内容与要点分析

2.1软土勘察的内容

软土勘察主要包括了：软土的形成类型、埋藏情况、分布和发展规律、层理特征、渗透性能、立体分布的均匀性、表层硬壳的厚度、地下硬土层的情况等等；对软土的固结情况进行勘察，强度、变形特征以及随着应力改变而变化的规律，并且了解其结构破坏对强度和变形的影响情况；软土中存在的地貌形态差异、填土、河道等的分布范围和深度等；地下水埋藏的情况，分析其对施工材料、安全设置、环境等影响。

2.2软土地基勘察的基本要点

软土勘察的勘探点布置应根据实际情况进行设计，工程性质、场地形状、勘察阶段、成因类型、复杂情况评价等都应当考虑在内。当土层出现复杂变化时应对此位置进行加密；勘察中钻探取样的时候应结合原位测试的结果，取样应利用薄壁取土装置，原位测试应采用静力触探或者十字板剪切试验完成。

2.3软土剪切试验

当软土的加载和卸载的频率过高的时候其内部的水分形成的孔隙水压消散速率也会发生改变，此时应采用自重压力预固结德尔不固结排水三轴剪切试验，对透水性较低的粘性土质可以采用无侧限的抗压强度试验或者十字板剪切试验来完成测试；当软土排水速率快切施工过程缓慢的时候应采用固结不排水三轴剪切试验或者直接剪切试验获得数据；对土体可能发生大的应变项目因此测定其残余的剪切强度必要的时候应将蠕变试验、动态扭剪切试验、动态三轴试验等纳入到检测中。

3软土地基勘察的关键问题

3.1土层检测

在勘察中除了对土层的类型、条件、分布情况等进行勘察外，还应当对软土的排水固结条件、沉降速度、强度增加等情况进行细致统计与试验，特别是薄层中夹杂着砂层的情况；土层的均匀度指标是指土层厚度、延性强度、立体分布状况的变化情况等；作为浅层基础、深基础土层的持力层的埋藏情况进行勘察，即前面提及的硬土层情况；在基础影响的范围内对基岩的情况进行勘察，描述其分布特点和风化的程度。

3.2力学性质

在软土的勘察中应对其力学性质进行评价，探测软土的固结历史，对欠固结或者固结正常、超固结的情况进行勘察和分析。先期固结压力前后变形的性能并不相同，不同的固结历史的软土的应力存在的特征是不同的，因此在勘察中应对其进行重点分析，以此确定前期固结的压力；同时对其变形参数进行测定，室内试验中应确定先期固结压力、压力系数、压力指数、回弹指数、固结系数等各种参数的具体数值，以此指导施工实践；对地下的地层进行全面的勘察和分析，以此准确描述地层的具体结构情况，有助于对软土层的进一步了解；对施工中的措施可能引起的软土性能改变进行预测，包括其强度、压缩性等的改变。

3.3勘察技术选择

软土的勘察的过程中其主要的目的就是获得其埋藏条件和分布范围、物理力学性质等，即描述其对工程性质，同时以此为依据提出施工中对软土的处理措施等。通常采用的方式是钻探、静探、标准贯入、十字板等技术，同时辅助以物探技术，即采用多种方法进行勘察。

1)钻探技术

此种技术是岩土工程中较为常见也重要的技术措施，也是划分土层的重要环节，对揭示软土厚度、状况、颜色等进行描述，尤其可以探明地下水的深度、径流、排泄等条件，确定岩土的主要物理和力学指标。在工程中软土地基的勘察中为了避免对软土的扰动，地层性质不遭到破坏，因此采用钻探的方式是比较合理的。当需要采用护壁回转钻探的时候应采用完善的保护措施，防止出现软土地基结构性破坏从而影响对原始土层的性质分析。对软土取样的时候可以采用薄壁取土器静压方式，从取样值试验的全部过程都应当采用有效的措施保证土样的性质不发生改变，尤其是水分的保护；对与细砂层也可以采用标准贯入器取样并选择具有代表性的地段采用薄壁取土采样在三件以上的式样以此保证颗粒分析的准确性。

2)现场检测技术

在实际的勘测中，因为软土的性质特殊，具有触变性和流变性等不利于检测的物理性质，其土样很容易出现水流失，容易被扰动而出现性质改变，因此仅仅利用钻探技术对其进行取样是不能完全描述其物理力学性质的，因此可以采用原地检测的方式对其进行检测，针对软土的具体特征和工程等级选择具体的原位检测技术。软土地基的勘测中常用的现场原位检测技术有标准贯入试验、轻型动力触探试验、静力触探试验、十字板剪切试验等。

3)物探技术

在软土地基的勘测中如果常规的原位检测技术不能很好的满足勘测需求的时候，而场地的地理位置和情况适合采用地球物理技术进行勘测的时候就可考虑采用物探的方式结合常规的原位检测技术共同对地基进行勘测。

4)室内试验

在地基土实际采样完成后，就是对土样进行室内的土工试验获得更多的物理和力学数据。土工试验的内容包括软土的物理性质、化学形式、力学性质试验，其中软土力学形式是最为重要的检测指标。一般对工程项目的地基检测要求固结不排水抗剪试验、无侧限抗压强度试验、固结和直剪试验等。

4软土岩土工程勘察的基本流程

4.1确定等级

岩土勘察的等级需要根据工程的性质进行划分，现场的场地复杂程度、地基的设计和复杂程度等，根据岩土工程勘察规范进行分析和划分，结合工程实践对工程的等级进行划分，如某工程按照规范设定为二级，则其复杂程度、场地等级等均按照二级标准，即存在杂填土、粉质土、灰色粉质粘土、细砂、中粗砂、粉质粘土，因此综合判断场地的勘察等级为乙级标准。

4.2确定勘察措施和工作量

在实施具体的勘测之前因确定工作的基本工作量，初步选定勘察措施。如工程勘察中按照建筑物周边来布置勘察点，设定其间距和孔深，并计算整个工程的钻孔数量。同时对每个钻孔的深度和标准进行规范化设定，最终汇总整个工程需要的工程量和基本采样的数量，以此为依据制定具体的检测方式或者工程实施的步骤，这样可以保证整个勘察有计划的进行，保证设备、人员等资源的充足，提高勘察的质量。

4.3确定取样的数量

针对前面的工作量确定取样的数量，以此为检测试验制定一个完善的流程，保证试验充分，并且明确勘察试验的具体时间表，为后续施工提供参考。另外，在针对前期的勘察情况，应针对性的制定试验取样的数量和位置，并做好准备工作，如果出现增加取样数量的情况也能在规定的时间内完成对样品的检测，避免资源短缺的情况而影响检测试验。

4.4项目的水文情况

在勘察过程中应对项目区域的水文情况进行了解，如确定地下水的类型、径流、排泄等情况。因为软土受到水的影响较大，地下水的波动会直接导致勘察结果的改变，因此应针对地下水的情况而制定勘察和试验的措施，避免周期性出现的地下水影响勘察工作的开展和试验的结果。

5软土地基的土工工程勘测的数据处理

5.1试验数据处理

软土地基的岩土工程试验往往采用的是土工试验，其优势是简单而方便。获得数据和处理的时候，应保证岩土试验室内的项目设计应从岩土类型和工程性质出发进行综合考虑，并结合工程分析计算的要求确定试验的方式和数据处理方法，并最终确定软土的基本性质，这才是数据处理的最终目标。

5.2原位测量的数据处理

在试验和数据处理的时候应考虑到原位数据的处理，如项目针对粘土和砂土等进行贯入标准试验。贯入试验的指标将直接影响数据处理的结果，因此在贯入的时候应确定具体的技术参数，参数的选择可以根据地层的情况而定，按照规范标准针对不同性质的土体进行不同的参数选择，这样就可获得较为准确的数据资料，然后按照试验规范对原位测量的数据进行分析与归纳，最终形成数据统计表，然后形成分析结果。

5.3地下水影响分析

在数据处理中必须将地下水的影响纳入到影响因素中，地下水的水文情况将直接影响软土的物理力学性质，因此在数据处理的时候应将地下水的水文情况融入到勘察数据处理中，如地下水为承压水，其补给方式为降水和地下径流，勘察获得的稳定水位在3－4m之间，而项目建筑的基础设计为2.5m，因此地下水对建筑的混凝土结构没有过大的影响，对钢结构存在一定的腐蚀性。

结束语

软土地基是一种常见的地质情况，对其准确的勘察是工程能否顺利进行的主要基础。在大量的工程实践中证实土工计算中较为重要的土工性质指标是关系到软土性质分析的重要数据，对计算的结果与实际情况的影响较大，并直接影响施工方案的选择与措施优化。而勘察、取样、试验、数据处理、数据分析则是一个完整的分析过程，因此在实际的操作首先应根据实际的情况选择正确的勘察措施，然后在对试验进行细致控制保证试验和检测的结果得到准确，最后利用合理的计算方式和参数分析获得更加准确的结论。通常可以根据不同成因类型来确定软土统计单元体。通过单元体每一指标测试值的统计表和散点图，可直观地看出测试值的变化范围，并根据统计图表来评价、取舍测试指标通过分析、评价，鉴别那些不符合正常成因类型的软土指标，对那些离散极大的指标，分析原因后予以舍去。如对于不随上覆压力或埋深线性增加软土地基勘察的软土测试指标，根据地质成因理论和误差理论予以舍弃。

参考文献：

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