特殊性土場地巖土工程勘察淺析

閆鵬菲

（重慶蜀通巖土工程有限公司，重慶 401147）

0 引言

在工程建設的過程中，為了使設計方案更加合理，同時保障使用的質量與安全，需要采取有效的巖土勘察措施。通常，不同區域的地質條件不同，可能出現各類特殊性土，包括軟土、黃土、鹽漬土等等，這些特殊性土容易出現凍融、液化、漲縮等變化，如果沒有采取有效的預防和治理措施，地層強度會受到影響，造成工程地基的穩定性下降，影響施工安全。所以，必須要采取有效的巖土工程勘察措施，為工程設計與施工提供更加準確的參考依據。

1 特殊性土場地巖土工程勘察的內容和要求

1.1 內容

為了提升工程項目的質量和施工的安全性，必須要做好巖土勘察工作，詳細勘察施工地的地質條件，了解施工場地周圍的土體類型和土層狀態，分析含水層分布情況，掌握土體物理受力特征和化學性質，主要包括地質調查、勘探采樣、原位測試、室內試驗等環節。在可行性研究勘察階段，重點對擬建場地穩定性、適宜性進行評價分析，具體包括搜集工程地質資料、當地建筑經驗；根據搜集的資料通過踏勘的方式了解施工地的地質條件，包括土層、巖石、圖的性質等。分析滑坡、泥石流、土洞等不良地質現象；如果工程地質條件比較特殊，且已有資料與實際情況不符，但該地為最佳施工位置，則應該根據實際情況實施測繪和勘探工作，應該盡可能避開不良地質現象發育、土性質惡劣、建筑物抗震危險等地區或地段[1]。在初步勘察階段，應該將可行性勘察作為基礎，根據已有的資料信息測繪、調查和勘探測試，確定建筑物的具體平面位置、地基類型、特殊性土不良地質防治方案等。對地層、構造、沿途物理學性質等參數初步勘察，了解不良地質現象的成因、規模、分布等信息，為施工做好準備。在詳細勘察階段，應該確定工程的性質、規模和結構特點，初步制定施工方案。在這個階段中，根據建筑物的實際情況，提出巖土工程資料和巖土技術參數為工程設計和施工提供依據。應該詳細分析和評價巖土工程，對基礎設計、不良地質防治等方案提出建議，具體包括預測建筑物沉降、查明地下水埋藏條件、判定地基土在建筑使用期間可能發生的變化。

1.2 要求

巖土工程勘察旨在為工程設計與施工提供地質依據，根據工程要求和地基土的特點對地基土進行改造、利用和政治，從技術和經濟兩個層面作出論證。在特殊性土場地落實勘察工作的過程中，要更嚴格和全面，詳細查明工程影響范圍內地基土的地層結構、埋藏條件、分布規律等條件，詳細評價工程特性。為了確?？辈斓挠行?，必須要堅持理論與實踐結合的原則，不僅要扎實勘察人員的專業能力，還要確保勘察人員有豐富的經驗，可以根據實際情況進行適當的調整，使各項工藝技術可以更加靈活的運用。應該注意經濟性指標的把控，不僅要符合規范要求，還要盡可能選擇最經濟的勘察手段，控制巖土勘察的成本，提升工程總體效益。應該嚴格篩選土工試驗項目，促進巖土勘察經濟性的提升。在實際勘察的過程中，一定要確?？碧娇讛盗俊⑸疃确弦?，否則會影響勘察結果準確性。如果孔數太少，且持力層頂面出現較大欺負，則很難確定樁長度；如果孔深不足，則設計人員無法充分了解持力層的厚度和下方地質情況，影響樁基沉降計算。針對特殊性土場地，如上方為軟土，下方為基巖的場地，如果埋深達到20～45m 且頂面坡度比較大，則根據上部結構荷載、地質情況，可以選擇鉆孔灌注樁的勘察方式。此外，為了確?？辈旖Y果的準確性，還應該做好交底工作，各個工作人員要及時溝通，詳細劃分等級、嚴格遵守規范、有效把控質量，提升工程整體水平和效益。

2 特殊性土場地的類型

2.1 軟土

軟土是比較常見的特殊性土場地，主要受到海水沉積、河灘沉積、沼澤沉積等因素構成軟土，對應海濱相、溺谷相、湖相等多種沉積相位。軟土有較高的含水量，但是透水性比較低，所以強度比較低，有明顯的觸變性特征。在軟土場地勘察的過程中，通常會采用鉆探、挖探、釬探等勘察方式，配合相應的地質調繪措施，條件滿足的情況下可以采用物探的方式，通過不同的方式進行勘探，可以達到相互驗證和補充的效果。軟土的天然含水量在50%～70%之間，有時甚至會超過200%，隨著液限的加大，天然含水量也會不斷增加。天然孔隙比通常在1～2 之間，最大孔隙比不超過4。軟土的抗剪強度比較小，通常會受到加荷速度、排水固結條件的影響，在排水的狀態下，抗剪強度會隨著固結程度的提升而不斷增加。由于承載力比較低，所以軟土地基很容易發生變形破壞的問題，嚴重時會導致建筑物倒塌，容易產生不均勻沉降。

2.2 黃土

黃土的組成成分比較均勻，粉土顆粒含量較高，粒徑為0.05～0.01mm 的粗粉粒含量超過50%。黃土主要為粉土形態，含有細砂、極細砂等成分。在黃土勘察的過程中，要先明確勘察的目的和任務。濕陷性黃土場地是比較常見的黃土場地，在此類場地勘察的過程中，應該根據建筑的特點和設計要求，結合詳細的資料信息做出準確的地基評價。應該明確黃土地層的時代和成因，測量濕陷性黃土的厚度，分析濕陷系數、自重濕陷系數和濕陷起始壓力的變化情況。明確變形參數、地下水環境變化趨勢等條件?？梢詫⒖辈旃ぷ鲃澐譃榭尚行匝芯俊⒊醪娇辈旌驮敿毧辈烊齻€階段。如果場地條件比較簡單且面積較小的情況下，可以適當簡化勘察環節；如果地質條件比較復雜，或者對建筑物有特殊要求，則需要開展專門的勘察工程。采用不擾動土樣，確保土樣保持天然濕度、密度和結構，為測試分析提供準確的樣本依據。勘探點使用結束后，應該立刻使用原圖進行分層回填夯實，回填土的密度應該大于場地天然黃土的密度。

2.3 液化土

液化土就是飽水的粉細砂或亞粘土受到地震力的影響，強度瞬時消失，由原本的固態轉變為液體狀態。砂土液化主要受到靜力或動力的影響，砂土層中空隙水壓力提升，抗剪強度、剪切剛度下降或消失，導致此類土體出現。在地質年代為第四紀晚更新世及其以前、設防烈度為Ⅶ度或Ⅷ度的情況下，可以初步判斷為不液化的情況。如果地基中含有液化土，可能會出現坍塌、滑坡等風險隱患，所以必須要做好勘察工作，詳細分析土體特點。

2.4 其他特殊性土場

膨脹土、鹽漬土、多年凍土也是比較常見的特殊性土場地，每種土場地的形成原因不同，所以場地特性也有所不同。以膨脹土來說，此類土體具有明顯的吸水膨脹的特性，在失去水分之后會出現收縮、開裂的情況，導致往復脹縮變形，進而形成膨脹土，是一種比較特殊的高液限粘土。通常，可以根據自由膨脹率和液限兩項指標對膨脹土進行判斷和分析；鹽漬土在自然沉積的作用下，會逐漸形成鹽土、堿土。巖土工程勘察的過程中，如果表層1m 范圍內的土體易溶鹽含量超過0.3%，則此類圖為鹽漬土。根據含鹽量的多少，可以將鹽漬土分為4 種類型，分別是超強、強、中和弱鹽漬土；多年凍土就是保持不少于3 年的時間，溫度低于0℃，含有固態水體的土層。多年凍土受到季節變化的影響，可能會出現融化或凍結的變化情況，進而形成季節融化層。多年凍土的土體結構和原土骨架結構形態有直接關系，也受到地下冰形成析出條件的影響，通常包括整體結構、方格狀網形結構并等多種形態。

3 特殊性土場地巖土工程勘察的策略

3.1 軟土勘察

可以采用鉆探勘察的方式，這是一種比較常用的軟土勘察技術，但鉆孔和取樣的過程中，很容易出現擾動問題。所以，應該根據實際情況進行規劃安排，有效預防擾動問題，具體施工流程如圖1 所示。常用的鉆探方式包括空心螺紋鉆進、十字鉆回鉆法、無泵反循環鉆進等。根據軟土的特點和工程施工要求，應該通過勘察了解軟土的成因類型、分布規律、水平向與垂直均勻性、分層條件等參數指標，了解軟土的排水固結條件、強度增長等薄層理和夾砂層特征。軟土勘察在我國巖土工程中十分常見，在布置勘探點的過程中，應該先分析成因烈性和地質復雜程度，勘探點保持30m 以內的距離。如果土層變化比較復雜，可以適當提升勘探點的密度[2]。鉆探取樣的同時，也要做好原位測試，采用薄壁取土器進行采樣，裝樣的過程中，要杜絕擾動和擠壓問題，采用蠟封的方式密封樣品盒，避免出現失水、損壞的情況，確保測試結果的準確性。可以采用靜力觸探、十字板剪切試驗的方式進行原位測試。在現場鉆探的過程中，技術人員應該詳細檢查軟土中砂夾層的分布特征，為地基處理提供便利，確保方法選擇的科學性，豐富工程施工設計的參考資料。

圖1 軟土場地巖土工程勘察流程

3.2 黃土勘察

黃土勘察采用不擾動土樣的方式，保持樣品的天然濕度、密度和結構。通過探井獲取樣本，豎向間距通常控制為1m，土樣直徑最好超過120mm。在鉆孔取樣的過程中，應該嚴格遵守技術規范要求，避免出現擾動的情況。在勘探點獲取的過程中，要確保探井數量充足，通常為1/3-1/2 勘探點總數，且要超過3 個。探井的深度應該超過限行黃土層的深度。在勘探點使用完成后，應該采用原土分層回填夯實的處理方式。在場址選擇以及可行性勘察的過程中，應該初步評價場地的穩定性和適宜性，搜集各項資料數據，根據已有資料進行設計規劃，完成地質測繪、勘探、試驗等工作。應該在初步勘察階段就明確場地土體的類型，為建筑總平面圖的該規劃設計提供依據。

3.3 液化土勘察

液化土勘探也可以采用鉆探的方式，同時配合物探和原位測試，實現綜合性勘探。在地震動峰值加速系數在不超過0.40 且大于0.05 的情況下，應該對地面20m 以下范圍內的飽和砂土和粉土進行采樣和測試，根據實際情況可以實施靜力觸探試驗，獲取更加準確的數據信息[3]。為保障數據信息精準可靠，可以采用沖擊鉆進工藝，避免土體原狀結構不會因此被破壞。如果采用深基礎，則基礎底面應該埋入超過液化深度的穩定土層中，通常在500mm 以上；如果采用加密法對此類土層進行加固，則處理深度應該超過液化深度下界。

3.4 注意事項

在實際勘察的過程中，為了確保勘察結果的準確合理，必須要做好規劃管理，明確勘察的目的和任務。應該堅持理論和實踐結合的原則，同時充分考慮經濟性要素。在滿足工藝規范、設計要求的同時，選擇最經濟有效的方法進行勘察。在特殊性土場地巖土工程勘察的過程中，應該采用針對性的采土取樣措施，對不同的土壤條件進行不同的分析測試，確保取樣的均勻和準確。應該做好現場檢查和管理工作，確保各個環節順利實施，保障巖土勘察措施的合理性。以軟土勘察來說，應該充分軟土地基的變形特點，分析軟土地基的沉降特性，初步查明影響工程質量的不良地質條件、特殊性巖土類別和性質，評價巖土對工程的危害性，為工程規劃、線路規避提供詳細的依據。應該對場地地震烈度進行嚴格的審查，對抗震設防烈度超過Ⅶ的區域進行全面復核以及地震安全性評價，切實保障工程施工的安全性。

4 結語

綜上所述，在工程建設的過程中會遇到各種巖土條件，特殊性土場地會對工程施工的安全性和工程質量產生影響。所以，要針對特殊性土的特點采取有效的勘察措施。常見的特殊性土包括軟土、黃土、液化土等等，可以采用鉆探、挖探、物探等方式，全面掌握土質參數，為工程施工提供依據。