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软土地基的岩土工程勘察和数据处理

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关键词:软土地质; 勘察措施; 取样分析; 土工试验; 数据分析

中图分类号:TU471.8文献标识码:A 文章编号:

引言:

软土地基是岩土工程中必须面对的地质问题,以此需要对其进行细致的勘察以描述具体的分布情况从而指导施工中采用合理的措施对软土进行处理,保证工程的稳定和安全. 勘察中应注意对勘察措施、数据处理方式的选择,从采样开始到试验分析,到最终的数据处理都应当选择最为恰当的措施,最好以分类为基础进行进行数据处理,这样才能保证其勘察工作的结果高度精确。

1.软土的基本特征

所谓的软土是指外观以灰色为主、天然孔隙比大于或者等于一、天然含水量大于或等于液限的细粘土。软土的基本特征主要有:

1.1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。

1.2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。

1.3不均匀。考虑到软土所沉积与形成的环境不同,其土质的均匀性相比其他土质偏低。因此,在实际的岩土工程当中,很容易出现不均匀的沉降问题。

1.4强度差。根据试验,软土在结构未被破坏时具有一定的抗剪强度,但一经扰动,抗剪强度将显著降低。如软弱地基中某一面上的剪应力大于等于它的极限抗剪强度,则会导致地基失稳、破坏的现象出现。

1.5透水性较差。虽然软土中含有较多的水分,但是从实际情况来看,其透水性较差。透水性差,就导致了修建在软土地基之上的建筑物具有较长的沉降时间,在软土地基最初的基础加载,会导致空隙水的压力提高,从而整个地基的强度都会受到不同程度的影响。

2.软土勘察的内容及剪切试验

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空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.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、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。

3.1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、排除等条件,确定岩土的主要物理和力学指标。德国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. 当需要采用你将会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; 对与细沙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。

3.2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。

3.3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。

3.4室内试验

在地基实际采样完成后,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.软土地基的岩土工程勘察数据处理

4.1 试验数据处理

在岩土工程当中的软土地基的试验一般都是常规土工试验。土工试验所具备的优势为操作简单而方便。在数据的获取以及数据的处理的时候,能够综合的考虑到岩土试验项目是否符合工程的性质以及岩体类型,并且通过在建工程项目将试验操作及数据处理方法确定下来,最终得出软土的基本属性。

4.2 原位测试的数据处理

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。

4.3 地下水影响分析

在数据的处理当中,我们也需要将地下水对软土地基的影响考虑到其中。软土地基的物理性质直接受到了地下水性质的影响。因此,在进行数据处理时,就需要在对勘察数据进行分析时根据地下水分析报告按岩土工程勘察规范确定环境水的类型等内容。例如:地下水主要有地下径流与降水两种补给方式,当为承压水的时候,勘察时如获取的稳定水位在3~4 米,而项目的基础设计深度仅为2.5 米,那么,地基基础位于地下水位之上,地下水对混凝土和钢结构的腐蚀性判别应根据岩土勘察规范分别给出是否具腐蚀性的结论,同时由于基础位于地下水位之上尚应给出土对混凝土和钢结构是否具腐蚀性的结论。

5.结语

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。

参考文献:

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[3]曹辉亮.提高软土地基勘察成果准确性的研究与探讨[J].中小企业管理与科技.2009,( 5) .

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