孫文斌，馮永勝

吉林省水文地質調查所，吉林 長春市130012

1 工程概況

隨著我國經(jīng)濟建設的高速發(fā)展，大量的工業(yè)民用建筑交通設施如道路、碼頭、機場、不斷的興建，尤其是高速公路的建設不能占用良田土地，通過的是灘涂、濱海軟土地區(qū)，這些地區(qū)的表層一般分布淤泥類軟土層。由于軟土工程性質極差，在其上建筑施工時極易剪切滑動和對橋梁樁基的負摩擦，從而危及工程建筑的安全。目前評價軟土地基穩(wěn)定性的方法很多，理論上多采用極限平衡理論，用穩(wěn)定系數(shù)作為評價標準。實際上，強度上參數(shù)很難準確確定，故有此得出的結論往往與實際之間存在較大差別，隨著現(xiàn)場測設技術和取樣設備的發(fā)展，目前在軟土施工時多采用取樣試驗和現(xiàn)場十字板、標貫、靜力觸探等原位測試數(shù)據(jù)進行分析評價，以保證施工的順利進行。

橋位區(qū)地處濱海地區(qū)，軟土較為發(fā)育，埋深較淺，為濱海相沉積，厚度較大，局部混有少量貝殼等。

2 軟土工程地質特征

2.1 地形地貌

橋位區(qū)所處地貌為沖洪積平原地貌，地勢較為平坦開闊，地下水水位埋深較淺，一般在2 m 左右，地層分布自上而下分為四層，即人工素填土層、淤泥層、沖洪積層、軟土層、殘積層，淤泥層為淤泥質粉質粘土、下部細砂等。

2.2 軟土物理性質指標

通過對橋位區(qū)的工程地質勘察，以及對橋位區(qū)軟土取樣試驗進行分析，并對試驗數(shù)據(jù)進行回歸分析，對各個物理性質指標進行繪制直方圖，并對十字板剪切試驗數(shù)據(jù)進行回歸方程分析，得到了較好的效果。詳見圖1～8。

根據(jù)統(tǒng)計指標及強度指標的變化圖綜合分析，淤泥質粉質粘土的天然含水量的變異系數(shù)為0.17，變異性等級為低，主要分布在30%～40%范圍內，天然孔隙比的變異系數(shù)為0.16，變異性等級為低，主要分布在0.9～1.2 范圍內，壓縮系數(shù)變異系數(shù)為0.28，變異性等級為中等，主要分布在0.5～0.7 范圍內，壓縮模量的變異系數(shù)為0.40，變異性等級為高，主要分布在2.0～4.0 MPa 范圍內，直剪粘聚力的變異系數(shù)為0.38，變異性等級為高，數(shù)據(jù)比較離散，主要分布在9.0～14.0 范圍內，內摩擦角的變異系數(shù)為0.22，變異性等級為中等，主要分布在7.0～9.0 范圍內，十字板剪切強度及殘余剪切強度隨深度由小變大，剪切強度回歸方程為Y=0.076x+0.5，R 2=0.9313，殘余剪切強度回歸方程為Y=0.224 7x+0.5，R 2=0.844 7。

圖1 含水量變化直方圖Fig.1 The change histogram of water content

圖2 天然孔隙比變化直方圖Fig.2 The change histogram of natural void ratio

圖3 壓縮系數(shù)變化直方圖Fig.3 The change histogram of coefficient of compressibility

圖4 壓縮模量變化直方圖Fig.4 The change histogram of modulus of compression

圖5 粘聚力變化直方圖Fig.5 The change histogram of cohesive strength

圖6 內摩擦角變化直方圖Fig.6 The change histogram of internal friction angle

圖7 十字板剪切強度與深度變化關系曲線Fig.7 The change relationship curve of shear strength and depth of vane

圖8 十字板殘余剪切強度與深度變化關系曲線Fig.8 The change relationship curve of shear strength and depth of vane residual

由于該場地存在軟弱地基，故鉆探時結合靜探試驗及十字板剪切試驗，淤泥質粉質粘土的平均標貫擊數(shù)N=4.0 擊，天然含水量ω ＝36.50%，天然孔隙比e ＝1.02，壓縮系數(shù)α0.1～0.2 ＝0.56，壓縮模量Es 0.1～0.2 ＝3.63 MPa，直剪粘聚力Cq＝10.10 kPa，內摩擦角φq ＝7.50，十字板剪切強度指標Cu=21.6 kPa, Cu=6.55 kPa，錐探阻力qc ＝0.48 MPa，側阻力fs ＝14.42 MPa，通過各個成果對比，該地層基本相符，確定該地層存在2.4～4.6 m 厚的軟土，部分夾有少量粉質粘土及混有少量粉土。具體物理指標詳見上圖。

2.3 軟土路基處理

軟土地基處理可選用機械壓夯實、堆載預壓、塑料排水帶或砂井真空預壓、換填墊層或復合地基等方法。處理后的地基承載力應通過試驗確定。在我國高等級公路的軟土地基處理中，常用的方法主要有粉噴樁、砂墊層法、豎向排水法（袋裝砂并、塑料排水板）、加鋪土工織物（土工布、土工格柵）、碎石樁、砂樁、深層攪拌、強夯等。采用最多的是砂墊層+袋裝砂井（或塑料排水板）土工布的處理辦法，可以得到比較經(jīng)濟且效果較佳的結果。

在軟土地基上修筑公路和橋梁并不都會發(fā)生問題、只要設計和施工措施得當，就可以保證路堤、橋梁的穩(wěn)定和使用效果。軟土地基上路堤的設計與施工方案，應結合當?shù)毓こ痰刭|條件、材料供應、投資環(huán)境、工期要求和環(huán)境保護等因素，按照因地制宜、就地取材、分期修建、綜合處治的原則進行充分論證，使設計和施工方案達到技術上先進、經(jīng)濟上合理。

通過施工方案比較以及結合場地軟土的工程地質特征，且構造物為大橋，因此本次建議對橋頭軟土進行噴粉樁處理。在粉噴樁施工時一定嚴格按著設計及粉噴樁施工技術要求操作，

3 結束語

（1）軟土地基的性質因地而異，因層而異，不可預見性大。在設計、施工過程中，稍有疏忽就會出現(xiàn)質量事故。因此，對于軟土的工程地質性質的研究十分必要，只有得到軟土的物理性質指標，才能合理的對軟土進行適當處理。

（2）該橋位區(qū)的淤泥屬于高含水量，高壓縮性，低強度土層，必須對地基的穩(wěn)定性作出合理的評價。

（3）在綜合分析原位測試和試驗數(shù)據(jù)評價結果時，不能單一的以一種數(shù)據(jù)為標準，要充分考慮各種因素的影響，即原位測試的準確性和原樣擾動的程度，以免影響數(shù)據(jù)分析的準確程度。

（4）由于各種評價結果僅在一定范圍內一致，對于重要工程，建議采用多種方法進行綜合評價。使得結論盡量與實際情況一致。

[1] 常士驃,等.工程地質手冊（第四版）[M].中國建筑工業(yè)出版社，2007.

[2] 林在貫,等.巖土工程手冊[M].中國建筑工業(yè)出版社，1994.

[3] 張倬元,等.工程地質分析原理[M].北京:地質出版社，1994.