軟土地基工程勘察技術要點及問題分析處理

文/許鳳娟 江西同濟設計集團股份有限公司 江西南昌 330000

所謂軟土，是指強度低，壓縮性較高的軟弱土層，多數含有一定的有機物質。在工程建設施工中，在軟土地基上進行施工的現象十分常見。對于所有的地基工程而言，良好的強度和穩定性決定地基工程的承載能力。由于軟土地基的強度和穩定性較差，因此在地基工程施工前，必須對軟土地基的質量問題進行嚴格且全面的勘察，因此，這對于軟土地基勘察技術也提出了更高要求。只有當軟土地基的勘察技術更加完善、全面時，地基工程的質量才能得到有效保障。

1、軟土地基相關特點概述

軟土根據特征，可劃分為：軟粘性土、淤泥質土、淤泥、泥炭質土及泥炭五種類型。工程中常見的軟土，一般是指處于軟塑或流塑狀態下的粘性土。其特點是天然含水量大、孔隙比大、壓縮性高、強度低，并具有蠕變性、觸變性等特殊的工程地質性質，工程地質條件較差。

1.1 軟土地基的含水量及孔隙比較大

通常軟土地基的含水量范圍在35%-80%，在一定條件下，也可達到200%，除此以外，軟

土地基承受液體的容量范圍能達到20%-50%，當軟土地基承受的液體容量越大，其含水量值也就越高。軟土地基的孔隙性，其孔隙比值范圍通常在1-2，在一定特殊條件下，可能達到3-4。含水量以及孔隙比越高，軟土地基在受到外界壓力時，地基中的孔隙就會被壓縮，產生較大的變形，易引起建筑物產生沉降，影響工程的安全。

1.2 軟土地基的壓縮性高、強度低

軟土地基的結構比較松軟，壓縮性較高，抗剪強度低。根據土工試驗的結果，一般正常固結的軟土的壓縮系數約為α1-2=0.5-1.5MPa-1，最大可達α1-2=4.5 MPa-1。軟土的天然不排水抗剪強度一般小于20kPa。軟土地基具有明顯的結構性，軟土一般為絮狀結構，尤以海相粘土更為明顯。這種土一旦受到擾動，土的強度顯著降低，甚至呈流動狀態。

1.3 軟土地基的蠕變性和觸變性分析

軟土的蠕變是指土體在恒定的應力作用下變形隨時間增長的現象。由于軟土蠕變的作用,在軟土地基上修建的建(構)筑物,必然會產生過大的沉降。軟土的觸變性是指受到振動時，軟土的結構連接被破壞，強度隨之降低或變成稀釋狀態。觸變性用靈敏度來表示，我國軟土的靈敏度一般為4-10，屬于高靈敏度土。因此，在軟土地基中進行地基處理或基坑開挖，若不注意避免擾動土的結構，就會加劇土體變形，降低地基土的強度，影響地基處理效果。

1.4 軟土地基的滲透能力很小

軟土是第四紀后期地表流水所形成的沉積物質，多數分布于海濱、湖濱、河流沿岸等地勢比較低洼地帶，地表終年潮濕或積水。軟土結構中包含的薄層數目較多，而且結構中存在很多薄層的粉狀物以及微小的沙粒，因此其參透能力較差，滲透系數一般約為1×10-6-1×10-8cm/s。

2、軟土地基工程勘察技術相關分析

軟土地基工程勘察技術是否完善全面，決定著軟土地基工程的整體質量高低，同時也決定了整個工程項目能否順利地進行。當軟土地基工程的勘察方法以及勘察技術足夠明確時，軟土地基工程勘察的工作效率也會大幅度提高。我們常見的軟土地基工程勘察技術主要有：地質測繪調查技術、鉆探技術、原位測試技術以及室內土工試驗技術，以下將對其進行詳細闡述。

2.1 地質測繪調查技術分析

在使用地質測繪調查技術對軟土地基工程進行勘察時，相關勘察技術人員要注意因地適宜，對具體工程的具體情況進行結合，然后采用合適的勘察方法。例如，勘察技術人員可以先選定合適的勘察路線，然后在選定的勘察路線上分點依次進行測繪調查，或者勘察技術人員也可以就近在軟土地基工程點周圍進行分點依次測繪調查。另外，在調查測繪的過程中，勘察工作人員要注意仔細勘查軟土的特點、性質、所在地形地貌等，只有對軟土的綜合情況進行了了解，后期在制定相應解決措施時才能得心應手。

2.2 鉆探技術分析

鉆探技術主要是為了獲得軟土的成因類型、成因條件、分布規律、成理特征、均勻性等內容，這些是勘察軟土地基的重要技術。鉆探技術不僅能夠勘察軟土的地質條件，還能了解軟土地基的水文條件。在鉆探技術勘察過程中，要注意以下幾點：1.鉆孔數量要具體結合軟土地基的情況，而且鉆探質量一定要符合相關規范要求；2.鉆探深度要合理，否則軟土地基工程質量很容易受到影響；3.鉆樣取樣應采用薄壁取土器，原位測試可采用：靜力觸探試驗、旁壓試驗、十字板剪切試驗、扁鏟鍘脹試驗和螺旋板載荷試驗等；4.在鉆探過程中，勘察技術人員應做好勘察工作的安排，做好編錄工作，準確記錄地層地質分層及描述、取樣、原位測試等內容。鉆探采用干鉆的方法，對軟土地層的影響及破壞會更小。

2.3 原位測試技術分析

原位測試技術試驗方式包括靜力觸探試驗、旁壓試驗、十字板剪切試驗、扁鏟鍘脹試驗和螺旋板載荷試驗、波速測試等方法。其中，靜力觸探試驗，可根據測試資料，利用地區經驗，可進行力學分層，估算土的塑性狀態或密實度、強度、壓縮性、地基承載力、單樁承載力、沉樁阻力，進行液化判別等；根據孔壓消散曲線可估算土的固結系數和滲透系數。在勘察時，觸探點位置以及觸探點間距要合理布設，根據軟土地基工程的具體情況進行選擇，測試點的選定一定要具備代表性。在采用十字板剪切測試抗剪強度時，要充分考慮軟土地基工程的設計目的，在不排水條件下，測試抗剪強度和靈敏度。對于室內測試可采用三軸試驗測試軟土的抗剪強度。在進行剪切波速測試時，所選的鉆孔要有足夠的代表性，這樣能更有效的了解動力學相關參數。

2.4 室內土工試驗技術分析

室內土工試驗技術主要是為了測試軟土的力學指標以及物理指標，以便為后期的軟土地基工程設計及施工提供參數。不過，在進行室內土工試驗的過程中，試驗環境、試驗人員的試驗操作技術水平以及試驗設備的精準程度都容易對室內試驗的測試結果產生影響。為了確保試驗結果的準確程度更高，在進行試驗之前，要檢查試驗環境是否合格；要檢查試驗設備是否屬于合格狀態，是否屬于有效使用期內；試驗人員要持證上崗，熟悉試驗規范標準的要求，掌握試驗操作方法和整理成果報告。

3、軟土地基勘察結果的分析

勘察外業工作完成之后，就要進行內業工作了。根據勘察外業的地質測繪調查、外業鉆探、原位測試資料和室內試驗的成果資料，結合地區經驗，認真分析歸納總結，準確的編制勘察報告。報告內容主要包含：文字說明、平面圖、剖面圖、柱狀圖、原位測試、室內試驗等成果資料。勘察報告的結論和建議、提供的數據要合理準確。準確的數據為后期軟土地基的處理、采取的措施提供重要的參考依據。

一般通過各種軟土地基勘察技術對軟土地基進行勘察以后，編制勘察報告時，可以把得到的軟土物理性能及力學性能結合相關地質鉆探資料進行綜合分析，進而明確軟土的統計單元，這樣可提高勘察成果的精確度。

4、軟土地基相關處理措施分析

4.1 采用換填墊層法進行處理

由于軟土的承載能力比較低，一般不可直接作為基礎持力層。當建筑荷載較小，表層軟土厚度較小時，可將表層軟土全部挖除，再用換填的方法進行地基處理。換填材料采用級配良好的砂石、粉質粘土、灰土、粉煤灰、礦渣等材料進行換填，各材料的選用及配比、密實度要符合規范的要求，并應滿足承載力驗算。

4.2 采用復合地基進行處理

由于軟土的強度低，穩定性較差，很容易對建筑地基的安全造成嚴重威脅，當地基中軟土較厚時，可采取復合地基進行處理，提高軟土的強度和穩定性。目前，我國處理軟土的復合地基不多，一般使用：水泥土攪拌樁、旋噴樁、CFG樁等。對于選用哪種樁型要根據勘察成果報告、結論建議和要求的處理承載力進行分析選擇。設計時，設計樁徑、樁長、樁間距等要合理布設，驗算復合地基的承載力，使樁土共同發揮作用。施工時，要根據設計及規范要求進行施工，保證處理地基的質量，為建筑工程的安全提供保障。

4.3 采用預壓加固進行處理

由于軟土的含水量較高，所以軟土地基強度低。對于軟土范圍較大、厚度較大，且建設工期較長時，可采用預壓排水固結的處理方法，提高軟土的承載力及穩定性。預壓地基按處理工藝分為：堆載預壓、真空預壓、真空和堆載聯合預壓。排水固結法的主要原理為，借助塑料排水帶以及沙井等工具，將其提前埋到軟土地基中，采用堆載或真空預壓的方法，將軟土里面的水擠到塑料排水帶及沙井中，之后水順著塑料排水帶及沙井排出地表流走。經過排水，軟土中的水量和孔隙均會減小，土的有效自重應力增加，產生固結，從而提高強度和承載力。

綜上所述，由于不同的軟土地基工程所處地域及環境的不同，應針對具體的軟土地基工程勘察進行具體分析，軟土地基工程勘察技術的實施也要綜合考慮各方面因素的影響。對軟土地基進行勘察后，對于發現的問題要進行及時解決。設計施工時，可采用軟土地基處理措施改善和增強軟土地基的強度和穩定性，這樣才能在軟土地基上建設高質量的工程。