軟土地基工程勘察問題分析及技術處理

董軍明

（上海市地礦工程勘察(集團)有限公司，上海200072）

1 引言

軟土地基的承載能力較低，穩定性較差，從而影響工程基礎的穩定性和安全性，所以，需要對其進行準確勘察，合理處置，使其達到相關標準和要求。

2 軟土地基工程特點

通過實踐研究，軟土地基的土層相對較為軟弱，強度相對較低，土體承載能力不足，松軟且含水量較高，具有較大的孔隙比，在受到外力作用下，容易發生形變。

總結軟土地基工程的特點，主要包括以下3個方面：（1）透水性較低。在軟土地基之中，土體含有的天然水較多，導致其透水系數較小，直接影響其透水性。經過試驗研究，通常情況下，軟土地基透水系數保持在K＜1.0 mm/d范圍內。因此，在施工過程中，需要對軟土地基中的水分進行測量，并采取有效的排水措施，降低其含水量[1]。（2）壓縮性較高。經過試驗研究，軟土地基土體壓縮系數較大，通常保持在0.5 MPa-1以上。受其影響，將會在一定程度上增加基礎的沉降速度，誘發不均勻沉降的問題。（3）抗剪強度較低。當軟土含水量處于高度飽和狀態時，其剪切黏聚力在4.0~12 kPa范圍之內，內摩擦角在2°以上，但不超過6°，抗剪能力弱。在受到外部荷載作用時，則增加其發生剪切破壞的風險，致使基礎沿著滑動面位移而發生破壞。

3 軟土地基工程勘察技術應用注意事項

軟土地基工程勘察屬于工程建設的基礎環節，在這一過程中，應根據工程實際需求，合理選擇勘察技術并實施，保證勘察的全面性、準確性和有效性。在相關工作開展時，需要注意以下問題。

3.1 原位測試

軟土地基工程勘察過程中，原位測試屬于常用勘察模式，主要包括靜力觸探測試、十字板剪切測試、剪切波速測試等方法。其中，在使用靜力觸探測試方法時，必須對貫入阻力準確計量，并分析其變化情況，從而進行軟土垂直方向和水平方向實際情況的判斷。例如，在工程實踐中，有效利用其他鉆探資料，實施統籌分析和綜合判定，得出軟土層承載力、壓縮模量、軟土類型等情況，與此同時，還可以根據相應數據，實現規律總結和趨勢判定，從而增強數據挖掘能力，強化數據使用價值[2]。除此以外，在觸探點選取和間距設置方面，必須考慮軟土地基工程的實際情況，采取針對性的方案，點位過多則增加工作量，過少則難以反映實際情況，適宜即可；對于十字板剪切測試方法，在使用時必須考慮軟土工程設計目標的相應要求，分析不同位置對工程穩定性的影響程度，以影響最大的位置作為目標。如果測量軟土在不排水狀態時的抗剪強度，必須根據相應數據信息計量軟土地基承載能力，基于承載能力分析其抗剪強度。除此以外，在確定測試點位置時，必須保證測試點信息量大，且便于施測，每個測試點包含的有效測試指標不低于2組；進行剪切波速測試時，測試對象選擇必須具有代表性，并可以通過測試得出地基剛度、動力學參數、震陷等信息。

3.2 場地釬探

在開展軟土地基工程勘測相關工作時，場地釬探相對較為常用。其工藝流程如圖1所示。為了保證場地釬探的質量和效率，需要注意以下問題：首先，在進行場地釬探時，必須對軟土地質表層進行檢查，確定其是否存在雜填土，如果存在，則按照其分布情況繪制分布圖，工作人員可以根據分布圖進行分布范圍確定，為施工策略制定提供依據。由于雜填土（碎石、磚塊等）對地基處理和基坑圍護具有直接影響，所以，在其分布區域之內，不可使用排水預壓法、真空預壓法、攪拌樁法、旋噴樁法、沉井法、預制樁法。其次，在釬探完成之后，必須按照要求做好標記，并對釬孔進行保護，設置圍護裝置或者標識，未經過質檢人員和管理人員驗收，不可堵塞或者灌砂。最后，將釬孔平面布置圖中的孔位和記錄表中的釬孔孔位對照，保證其一致[3]。與此同時，還需使用有色鉛筆或者其他符號對錘擊數不同的釬孔分開標注，便于識別，在釬孔布置圖上，對于過硬或者過軟的孔號位置進行標注，便于工作人員進行施工方案制訂。

圖1 場地釬探工藝流程

3.3 現場試挖

軟土地基工程勘測中，可以通過現場試挖強化勘測效果。現場試挖是在勘測現場，根據相關要求和目標，進行試探性挖掘，并對挖掘出的土壤情況等進行檢測，得出結果和結論，作為施工方案制訂的依據。在有關方面工作開展時，應注意以下問題：（1）在試挖深度確定方面，應以水文資料作為依據，如果高出海平面，且高出距離保持在50 m以內，試挖深度不超過3 m。如果高出海平面在50 m及以上，試挖深度不低于3.0 m，但不超過5.0 m。（2）合理控制現場試挖的速度。在現場試挖時，挖掘速度不可過快，以免影響軟土地基的穩定性，破壞周圍的構造，應緩慢挖掘，低速施工。

3.4 地下水位觀測

軟土質地區地下水水位情況對施工方案制訂和基坑防護工作開展影響較大，必須加強觀測強度，合理確定水位實際情況。需要注意以下問題：（1）水位勘測時，需要對終孔地下水水位進行測量，分析并判定終孔穩定水位的假象，并對鉆進過程進行跟蹤與分析，實現對其動態的實時管控；（2）在現場還要根據試挖的需要，設置現場試挖觀測水位，并和鉆孔進行對比分析，保證其協調性。在進行低下水位觀測時，方法相對較多，常用的方法為地下水水位監測系統（見圖2），具體由監測中心、通信網絡、微功耗測控終端、水位計等組成，需要借助GPRS網絡才能發揮效用，可以對地下水水位、溫度、電導率進行監測。還可以使用水位管和鋼尺水位計進行觀測，并與水準測量結合在一起，確定地下水高程。與此同時，還要根據不同時期水位管水面高程的變化，監測地下水變化情況。

圖2 地下水水位監測系統

3.5 鉆探

通過鉆探技術的應用，可以對軟土地基的實際情況更深入地了解，例如，可以對軟土的埋深、厚度、狀態等參數實施測量。同時，鉆探還可以測量軟土地基的地下徑流和水位等情況。在使用鉆探技術時，應注意以下問題：（1）根據相關勘察規范和要求，并基于工程實際情況，合理進行鉆孔數量和位置確定。鉆孔必須具有代表性，能夠反映軟土地基的現狀，且便于操作。（2）分析軟土地基工程對于形變和應力方面的要求，合理設置鉆孔深度，保證鉆孔效率和質量，提高鉆探過程的安全性和穩定性[4]。除此以外，對于鉆探的速度、方式等也要進行分析，加強控制，以免其產生較大的沖擊作用，從而破壞鉆孔的結構。（3）鉆探過程中，應對相關數據信息準確、實時記錄，并將誤差控制在5.0 cm以內。通常情況下，干鉆法較為常用，對于軟土擾動、破壞較小，可以作為鉆探首選。

4 軟土地基的處理措施

4.1 排水固結技術

在應用排水固結技術時，應根據工程實際情況和相關技術要求，規范操作，合理實施。其一，應設置塑料排井帶或袋裝砂井，將其埋設在軟土地基的指定位置，從而增加軟土地基的自身重量，并在其重力作用下產生壓力，致使軟土中的水分排出，從而增強軟土的密實性，提升其強度。其二，為了強化這一方法的應用效果，可以分層施壓，并設置相應的豎向排水體、水平排水墊層，便于水分排出。例如，對于部分軟土地基工程，采用排水固結技術，首先，應在增加地基自重，合理設置重力，具體可以通過試驗得出。其次，對相應的塑料排井帶或袋裝砂井預埋位置進行確定，合理分布，避免設置過多，增加總工作量。最后，設置相應的排水體，確定合理方向，保證地下水可以順利排出。

4.2 樁復合地基技術

樁復合地基法可以在一定程度上增加地基的穩定性和強度，通常采用水泥粉煤灰碎石樁、砂樁、灰土樁等。在施工時，應根據軟土地基的特點、地基承載能力等計算樁復合地基承載力，與此同時，在計算樁復合地基承載力時，應提高其精準性。根據上述相關計量結果，合理進行樁類型選擇、布置位置等方面的設計[5]。例如，在使用樁復合地基技術時，可以模擬軟土地基的施工環境，并通過實驗對比分析不同類型的樁、布置方案的承載能力，選擇最佳的施工方案。

4.3 換填技術

由于軟土地基的承載能力較差，難以滿足施工要求，為了解決這一問題，需要對軟土層厚度進行測量，如果其在3.0 m以內，可以使用換填方式。這一方法是對相應范圍內，不符合要求的軟土進行清除，然后使用灰土、素土、碎石等穩定性較好、抗壓能力較強的土質對其進行替換，并對其進行壓實處理，使其滿足要求。此外，還需要進行壓實系數檢測、抗壓能力檢測，保證其達到預期目標。例如，在換填技術實踐中，首先分析工程施工對地基的要求，包括其承載能力、抗剪能力、密實度等，然后確定換填范圍。在操作時，以地基在正常狀態下滿足建筑要求為主，不宜過大，盡量降低換填成本，接下來，進行換填材料確定，選擇對環境無污染，且抗壓能力較強的材料，可以根據需要進行分層填筑。填筑之后，需要逐層進行壓實處理，保證其密實性。最后，進行換填結果檢測，保證其達到相關要求。

5 結語

綜上所述，軟土地基工程勘察屬于軟土地基施工方案制訂與實施的基礎，應準確選擇勘察技術，規范操作，保證勘察的有效性和精準性，為施工方案制訂提供依據。與此同時，還要根據工程實際情況，通過排水固結、樁復合、換填等技術的應用，進行地基處理，使其達到相關要求，保障工程質量。