■徐小娟,江 君
■1.景德鎮市公路勘察設計院,江西 景德鎮 333000;2.景德鎮市公路管理局信息中心,江西 景德鎮 333000
軟土的主要特點包括內部孔隙大于普通土、滲透性較差、含水量較多、土壤固結速度慢、壓縮性較強、承載力較差等等多個方面,在我國的沿海地區以及內陸湖泊河流周邊區域分布較廣。以交通、房屋等為代表的建筑逐漸增多,也給軟土地基施工提出了更多要求,這需要在充分把握軟土地基特點的同時,掌握完善的勘察及處理方案,有效確保施工質量。
以內部天然孔隙為標準,內部天然孔隙≥1且天然含水量較高的細粒土均可以稱之為軟土,軟土的詳細劃分還包含了淤泥、泥炭、淤泥質土等等。軟土地基的典型特點包括不均勻、壓縮性高、強度弱、透水性差以及較強的流變和觸變性等等。在建筑工程實踐中,軟土地基的特點主要包括:較大的地基沉降量、較長的沉降時間、固結速度緩慢、沉降不均以及抗剪性較差等等。
以建筑工程施工實踐為參考,結合軟土地基特點來看,其主要危害表現為:基坑內壁因抗剪性較差,極易導致位移,進一步引起建筑坍塌以及周圍建筑的裂開與位移等問題。由于軟土地基較大的沉降量,會使得道路橋梁工程缺乏平整,影響行車及安全,且還會因沉降的巨大差異導致相應道路喪失整體性等等。這就需要根據軟土地基特點,采取全面的勘察處理以提高工程建筑質量。
考慮到軟土地基的特點,在勘察時應當把握好各項關鍵因素,提高勘察準確度。一是應在充分了解地基成因、分布規律等特點的基礎上,還應該勘察軟土強度的變化及固結性影響因素等等,尤其是軟土地基的厚度及均勻度等等。二是應當對軟土地基的物理特點進行全面勘察,確認其固結情況,判定其是否屬于固結性不足或正常固結的軟土,考慮到固結因素會使得軟土地基應力變化存在巨大差異,故需要在多次采樣調查基礎上得到準確結果。三是應明確軟土地基的變形及壓縮參數,并全面考察分析軟土地基周邊地質環境等等,從而確保后續施工引起其應力的變化在可控范圍內。應當吸取區域內往期建筑工程先進經驗,建立完善的勘察處理方案。
軟土地基勘察項目的確認,主要從三方面出發。首先,在確定勘察點的相互距離時,應該以軟土的種類及特點為參考,并把握好軟土地基的復雜情況,結合施工需要進行勘察。其次,勘察深度的確認,應結合工程建筑特點、地基類型、周邊地質環境等各方面因素,為后續施工考慮。最后,在選擇勘察方法時,應該采用鉆孔取樣勘察與原位測試兩種方式,從而在優化勘察工作效率的基礎上,盡可能壓縮勘察周期,同時保障較高的勘察質量。
工程項目的評價及分析同樣需要結合軟土地基特點進行考慮:在充分把握軟土地基強度以及均勻度基礎上,不應忽略邊坡穩定性的考察;考慮到軟土靈敏性較高,其強度會因結構變化干擾而極大降低,故工程持力層應盡量為地表硬殼層為宜,以此為基礎,對工程可行性進行驗證;應針對軟土地基的沉降不均特點采取有力控制措施;軟土地基的承載力不應只由計算得到,還需要參考以往經驗考慮到部分隱蔽的不可計算的因素,同時控制器變形與強度;在計算軟土地基的沉降時,同樣應參考以往經驗,從而提高勘察結果的準確性。此外,若遇到地震頻率較高等特殊地區,還應考慮到地震作用下軟土地基的沉陷,從而提高勘察準確性。
現有的軟土地基勘察方式以鉆探勘察為代表,并綜合利用十字板剪切、工程物探等較為專業的多類勘探工藝,充分把握好軟土地基分布、成型歷史與條件等各方面特點。以下結合某城市軟土地基施工案例對勘察方式進行充分分析。
2.4.1 鉆探勘察
鉆探勘察主要是為了確認土層的劃分,利用鉆探勘察充分把握軟土地基的土層厚度、層次、狀態等等,并進一步確認地下水深度與流動情況,把握好巖土層物理特點。在勘探時,最好使用干鉆法,從而避免因鉆探導致軟土地基層受到干擾,在確保地基性質不變基礎上,提高勘探準確性。如果鉆探勘察只能采用泥壁護臂式回鉆進行勘探,則應該采取相應防范措施,降低其給軟土地基層結構造成的力學影響,避免軟土地基物理結構變化。在取樣時,可選用薄壁取土器取樣并使用靜壓法進行樣本分析,但與此同時還應當確保取樣過程較為謹慎并采取相應措施,防止樣本軟土出現水分流失、變形等情況。此外,針對軟土地基細砂層,應選用標準規范化貫入器采樣本,選擇代表性較強的軟土地基層,采多份樣本進行分析。
本次工程中使用XY-1型鉆孔機進行了鉆探試驗,鉆探全程配合使用了泥漿護壁,針對上層淤積軟土,使用薄壁取土器進行了取樣。
2.4.2 原位測量
考慮到軟土本身具有較強的流變性與觸變性等物理特點,故在采集樣本時會出現水分的流失等情況,嚴重情況下還會引起原有地基層破壞等問題,故僅采用鉆探法采集樣本最終結果往往無法充分反映軟土地基物理特點,這就需要合理運用原位測試技術。根據軟土地基特點和建筑工程特點等,在標準貫入技術、十字板剪切技術、靜力觸探試驗技術等多類原位測試技術中選擇一種或數種進行準確測量。
本次工程中主要使用了靜力觸探進行愿為測量,設備以JTWJ式,探頭為雙橋式,使用連續貫入法取樣并記錄了數據,數據點距離為0.15m,還采用了十字板剪切對軟土層抗剪力進行了測試。
2.4.3 土工試驗
本次工程底部存在一埋深約6m的地下室,其基坑底部位于軟土淤泥層內,故針對該區域內的軟土地基層進行了室內土工試驗。并根據工程需要分別試驗測量了軟土密度、含水量、壓縮系數、抗剪力等多項數據。以上勘察工作完成后,還對項目軟土地基層進行了綜合性評價,最終選擇了懸浮式端莊、局部清除并灌漿等方式對軟土地基進行了較為妥善的處理,工程結果令人滿意。
由于軟土地基勘察工程對準確度有著更為嚴格的要求,故想要確保最終工程設計方案的參數合理,應該合理選用勘察技術并根據工程地質特點,確定完善的勘察方案。
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