也谈红粘土勘察与评价

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇也谈红粘土勘察与评价范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

前言

红粘土可以说既平常又特殊。说它平常因为它是贵州城乡地区充分开发利用的一种常见土；说它特殊是因为它被定义为特殊性土，为岩土学界潜心研究。

因其平常，技术人员中有人掉以轻心，不认真对待，因其特殊，又有人爱把它复杂化；工作方法不正确，就容易犯一些低级的错误。这些都是很不应该的，因为贵州地区对红粘土的研究是相当透彻的，而且相关的规范和论文都有详尽的论述。

本人依据自已在贵州安顺地区多年从事岩土勘察的经验和心得，谈谈对本地区红粘土的粗浅认识以及一些较为实用的工作方法。

一、对红粘土的认识

1.概念

红粘土，一般人会顾名思义：为红色―实际上以黄褐、红棕色为主的粘土―-具备塑性的土，其实这是红粘土最基本的属性，也仅是成为红粘土的必要条件。根据《土工程勘察规范》，《贵州建筑岩土工程技术规范》：“颜色为棕红、褐黄，覆盖于碳酸盐岩系之上，液限大于或等于50%的高塑性粘土为红粘土”。

红粘土为碳酸盐岩系的岩层经红土化作用所形成，具上硬下软，明显收缩性，裂隙发育。其“红”，不仅指外观颜色，更重要的是指经过红土化作用。

红粘土实际上就是碳酸盐岩系的残坡积层，其母岩就是碳酸盐岩系，包括其中偶夹的少量非可溶岩。

2.红性土的鉴别

红粘土与非可溶岩的残坡积粘土、其它原因形成的粘土之间，实际上还是很容易区分的，这得益于其具有的特殊形成条件和物理性状；另外即便外观相近，或者物理性能指标相近时，红粘土的力学性能也优于其它粘性土。这是红粘土被归类于特殊性土的重要原因之一。

红粘土的鉴别程序：先进行野外鉴别，首先从场地情况看是否在碳酸盐岩地区，如果作了井探、钻探的话，还可以观察是否具有上硬下软及裂隙发育的特点；然后从颜色、物质成分、颗粒大小等微观方面进行区分。如果野外不能准确判别，则进行室内鉴别，室内鉴别很容易，根据取样测试所得物理力学参数进行判断，当粘土的液限大于50时即可定为红粘土。

安顺地区红粘土大面积地分布，但也有其它粘性土出露，如旧州、双堡等地可见到吴家坪组、夜郎组等的粘土岩、砂泥岩地层风化形成的粘土层。如只要看到是黄褐色或红棕色的粘性土，就断定是红粘土，并依此采用手段和勘察方法，可想而知，最后得出的地基承载力等数据和地基评价结论可能根本就是错误的，与实际情况严重背离。

实际工作中，红粘土鉴别判断准确与否将影响勘察方法和评价结果。

二、红粘土地基的重要特性

在建筑行业，红粘土地层被利用作为房屋或构筑物基础持力层的称为红粘土地基，红粘土地基具有以下几个特性：

1.较高的承载力与较低的压缩变形

在贵州，红粘土地基具几千年的利用历史，这与它良好的物理力学性能分不开。

红粘土虽孔隙比高e=1.1-1.7，天然含水量达w=30-60%，但压缩系数约为a1-2=0.1--0.4MPa-1，属中、低压缩性。

一般来说，硬塑状红粘土地基承载力可达210Kpa以上，可塑状红粘土地基承载力可达160-210Kpa，软塑状红粘土地基也可达120-160 Kpa。采用条形基础或独立基础的多层住宅，多利用位于浅层的硬、可塑状红粘土地基。

2.厚度不均匀与状态不均匀

在水平方向上，其厚度变化大。实际中，我们常遇到此类情况：相邻两个钻孔间红粘土层厚度相差很大，甚至一个钻孔是较厚的红粘土而另一个钻孔直接出露基岩，这是因下伏碳酸盐岩的岩溶面起伏较大造成的。

在垂直方向上，其状态变化大。由于土层含水量不同从上至下可以呈现出坚硬、硬塑、可塑、软塑甚至流塑多种状态变化。 硬塑和可塑状红粘土厚度大，埋藏较浅，而软塑、流塑状红粘土位于下伏溶槽部位。

3.裂隙性与胀缩性

红粘土具有强烈的裂隙性。浅表层的红粘土层，可见到明显被裂隙“切割”，裂隙面垂直或倾斜，并向下发育影响深度较大。红粘土边坡开挖后如不及时封闭，则坡面很快会成块成块地掉落；如为红粘土基槽，开挖后地面也很快会龟裂。这是因为红粘土易失水收缩，吸水膨胀造成的。

红粘土地基的裂隙性为土洞的形成创造了条件。

安顺地区乡镇和农村建筑仍广泛利用红粘土地基。城区因高层建筑兴起，利用红粘土地基渐趋减少，但基坑边坡开挖和支护工程仍离不开对红粘土的利用和研究。

4.与土洞、岩溶关系密切

利用红粘土地基离不开对土洞和岩溶存在的判断分析。

土洞和岩溶都是不良地质作用的结果。土洞常见于红粘土地层与下伏碳酸盐岩接触面之上，岩溶见于碳酸盐岩等可溶岩岩层中。

由于红粘土与碳酸盐岩的特殊关系，红粘土与土洞、岩洞有着密切的联系：土洞可产生于红粘土中，但与下伏岩溶裂隙和溶洞相关；岩溶不发育时，一般不会有土洞；土洞发育时，其下伏岩溶必定发育。红粘土、岩溶、土洞的形成基本条件就是有碳酸盐岩等可溶岩的存在。值得注意的是，红粘土仅存在于碳酸盐岩系地区，而岩溶和土洞可产生其它可溶岩系地区。

安顺地区红粘土地层中较少见土洞发育，但不能据此排除土洞的存在，比如在镇宁境内红星发展公司的旋窑地基勘察时曾发现土洞；本地区对红粘土地基进行勘察，还应注意下伏岩溶对地基的影响。

三、红粘土地基的勘察、评价和验槽

1.勘察

1.1原则

勘察工作的指导原则是做到既安全适用，又经济合理。通俗地说，勘察中采取的手段和方法应是必不可少的，又不是多余的，要保证提出的基础方案是最合理最可靠的，同时也是最节约的。红粘土地基勘察也不例外。

1.2工作流程

勘察技术人员应先搜集资料，实地踏勘，并因地制宜作出切实可行的勘察纲要和施工方案并通过审核确定，然后依此进行勘探孔布置及施工。

1.3工作方法

勘察工作中最重要的环节是勘探施工与岩土测试。

a勘探孔布置与施工方法

对红粘土地基而言，地基的均匀性与否是布置勘探孔间距和确定勘探深度的重要依据。

《岩土工程勘察规范》将红粘土地基按均匀性分为均匀地基（称I类）和不均匀地基（称II类）。所谓I类就是基底下压缩层范围内全为红粘土的，而II类则是基底下压缩层范围内为红粘土和碳酸盐岩组合的；其勘探间距和深度均按规范规定即可。

而我们面临的问题是，勘察工作进行前，如何断定一个全新的建设场地的红粘土地基是I类还是II类呢？

常用的方法是先通过对周边地层出露情况和相邻建筑的地基类型等调查和分析，作出初步判断，并依此确定勘探点间距和深度；如无法作出判断，那么较适用的方法是先按红粘土地基I类布置，如在施工中发现不符，可以调整勘探点间距至红粘土地基II类要求。具体操作可先勘探建筑物的四个角点位置，和少部分重要受力点，初步查明场地的特征，获取部分点位的地质信息之后，就好确定后续勘探孔了。

这就是勘探孔布置的先疏后密原则，遵循先鉴别土性后取样，先角点后一般点的顺序。

需要注意的是，红粘土均匀地基（I类）勘察过程中应设置一定数量的控制性鉴别钻孔，其深度应超过基底压缩影响范围以下达到基岩面，以确定红粘土层下部基岩面之上不存在土洞；如有土洞则应进行土洞勘察。而红粘土不均匀地基（II类）实际是土岩组合地基，其岩是碳酸盐岩，因此要有部分控制性孔进入基岩内，以确定岩溶的发育程度会对之上的红粘土无大的影响，如岩溶发育，则按岩溶地基进行勘察。

b岩土取样与测试的方法

岩土样取样位置和方法，规范中都有严格要求，但实际操作中，有些土样是用厚壁取土器甚至是岩芯管取出的，只能达到III级土样标准，如果利用C、Φ值来计算其承载力,将会出现较大误差,那么可采用《贵州省岩土工程技术规范》中的方法，即利用其aW、Ir指标采取查表内插法计算其承载力等参数。

岩土测试工作一般委托有资质的单位进行。

我们应注意的是，如果引用相邻地基的测试成果，要考虑限制条件：一般不能相距太远，同时地形地质条件应相同或相似，如岩土结构类型、地质构造等相同。一般来说岩样的可引用性应高于土样。

2.评价

对红粘土地基进行评价时，应充分考虑红粘土地基的特性。

红粘土地基兼具较高承载力和较低压缩性的特性，使红粘土地基满足大多数多层房屋和构筑物的要求。据贵州省建筑设计研究院计算和实测得出结论，呈坚硬、硬可塑红粘土地基“变形总量较小，通常为2.0～3.0cm，一般很少超过10.0cm。因此红粘土地基一般可满足房屋和构筑物平均沉降量要求”。在进行地基评价时，当满足承载力要求时，一般不用进行变形验算。

由于红粘土地基的基础一般浅埋，就要考虑浅部的裂隙对地基力学性质的影响，在计算其地基承载力等参数时可考虑一定的折减。

对红粘土地基变形不均匀性特性，我们可以从整体和局部的关系来看这个问题。整个场地或许会表现为岩土组合、状态变化大，但具体到某一幢建筑则可能就是均匀地基（I类），这就是场地和地基的关系，应分别进行评价。

红粘土均匀地基（I类）是良好的天然地基。而对红粘土不均匀地基（II类），应进行处理，基底出露岩土的面积多少决定地基处理的方式，如果岩石多，则土层部分可采用挖除后回填毛石混凝土、梁板跨越等方式，如果土多，则岩石部分应清除并采用软垫层处理更为实用；也可以通过调整上层设计方案，或改变基础形式、尺寸等处理方式。勘察技术人员应在施工和报告编制过程中与设计人员保持沟通，并适时调整勘察方案、对地基、基础方案提出科学合理的建议。

3.验槽

验槽实际上是对勘察和评价成果进行检验，是红粘土地基勘察中不可或缺的一个环节。

由于红粘土地基较为复杂，实际工作中难免有偏、漏、错的问题，那么除了进行施工勘察外，现场验槽可以很好进行补充或纠正。

验槽现场相当直观，基底红粘土的物理性状、分布均匀情况、与勘察报告的描述之间的差异等可谓一目了然。认真进行验槽工作并及时作对比总结，对今后工作会很有帮助，如果只是把验槽作为走过场，就可能错失纠错的机会。

四、总结

红粘土为一种特殊性粘土，其物理力学性质与一般粘性土差异很大。

红粘土地基具有较小压缩变形量和较高承载力，具有上硬下软的状态变化和厚度差异变化大及裂隙发育的特点。

根据红粘土地基均匀性，其勘察方案可按均匀地基和不均匀地基两类型布置勘探孔和确定深度。根据勘察结果对不同地基采取不同的基础形式或处理方式。必要时还可进行补充勘察。

由于红粘土地基的复杂性和特殊性，勘察人员要事先制定合理的方案并保持动态信息化施工，及时到现场编录、分析，采取合格的岩土样品，对原始数据进行正确分析判断，才能为设计方案提供准确无误、经济实用的依据。