【摘 要】臺(tái)州地處浙江省中部沿海,東瀕東海,軟土分布廣泛。軟土屬特殊性巖土,具有高含水量,高孔隙比,高壓縮性,低承載力,低抗剪強(qiáng)度、低滲透系數(shù)等“三高三低”的特征,給工程設(shè)計(jì)、施工、安全等帶來(lái)很大的影響。軟土地區(qū)勘察時(shí)應(yīng)根據(jù)地區(qū)性經(jīng)驗(yàn),并通過(guò)了解軟土的特征以及分布規(guī)律和結(jié)合相應(yīng)規(guī)范,對(duì)軟土進(jìn)行巖土工程勘察分析評(píng)價(jià)。
【關(guān)鍵詞】軟土地基;工程勘察;巖土工程評(píng)價(jià);
在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001,2009年版)的第6.3.1條中對(duì)軟土層的定義為“天然孔隙比大于或等于1.0,且天然含水量大于液限的細(xì)粒土,包括淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭、泥炭質(zhì)土等”;在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《軟土地區(qū)巖土工程勘察規(guī)范》(JGJ83-2011)的第2.1.1條中對(duì)軟土的定義為“天然孔隙比大于或等于1.0,天然含水量大于液限、具有高壓縮性、低強(qiáng)度,高靈敏度、低透水性和高流變性,且在較大地震力作用下可能出現(xiàn)震陷的細(xì)粒土,包括淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭、泥炭質(zhì)土等”。
軟土具有分布廣泛厚度大、含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、靈敏度高等特點(diǎn),受外力作用容易產(chǎn)生擾動(dòng)、變形,且強(qiáng)度顯著下降。同時(shí)軟土還有低滲透性、易觸變性和流變性等特點(diǎn)。通過(guò)了解軟土的特征以及分布規(guī)律,再結(jié)合相應(yīng)規(guī)范,才能做好對(duì)軟土的巖土工程勘察。
一、臺(tái)州沿海地區(qū)軟土的構(gòu)成與特征
通過(guò)收集臺(tái)州沿海地區(qū)的勘察報(bào)告,臺(tái)州濱海地區(qū)軟土主要為淤泥、淤泥質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土等,淤泥質(zhì)土分布于場(chǎng)地淺部,成因?yàn)楹O喑练e。
淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土:灰色,流塑,飽和,高壓縮性。水平交錯(cuò)層理結(jié)構(gòu),薄層狀構(gòu)造。含少量有機(jī)質(zhì),局部夾較多粉土粉砂薄層,偶見(jiàn)粉砂團(tuán)塊。土層不均勻,局部淤泥與粉土呈互層狀。
淤泥、淤泥質(zhì)黏土:灰色,飽和,流塑,高壓縮性。水平層理結(jié)構(gòu),厚層狀構(gòu)造。切面光滑,具黏滯感和泥臭味。含少量有機(jī)質(zhì)和較多貝殼碎屑。均勻性較好,局部可見(jiàn)粉土條帶。
二、軟土地基勘察
(一)勘察目的
查明軟土地基的厚度、深度、成因類型、成層條件、分布范圍、工程特性及變化規(guī)律,分析和評(píng)價(jià)地基的穩(wěn)定性、均勻性和承載能力,提供設(shè)計(jì)與施工所需的參數(shù)。
(二)勘察方法
通過(guò)鉆探,分層采集土樣進(jìn)行室內(nèi)土工試驗(yàn),并配合進(jìn)行原位測(cè)試等綜合手段,對(duì)軟土進(jìn)行勘察評(píng)價(jià)。
1.鉆探。我公司勘探外業(yè)一般采用GXY-1型、XY-1型工程鉆機(jī)。鉆進(jìn)時(shí),上部采用鋼管護(hù)壁,鋼管以下采用泥漿護(hù)壁,鉆孔全孔全斷面取芯,回次進(jìn)尺控制在2.0m以內(nèi)?,F(xiàn)場(chǎng)由巖土工程師進(jìn)行鑒定、分層、描述。
2.取樣。在設(shè)計(jì)取樣孔中采取土試樣,按勘察技術(shù)要求確定的取樣間距進(jìn)行土樣采集,為保證取土質(zhì)量,軟土采用敞口薄壁取土器鉆機(jī)油泵快速加壓法取樣。試樣采取完畢,并黏貼土樣標(biāo)簽,及時(shí)進(jìn)行蠟封。土樣運(yùn)輸采用隔震搬運(yùn)方式運(yùn)回試驗(yàn)室。
3.原位測(cè)試。軟土地基勘察的原位測(cè)試方法主要有十字板剪切試驗(yàn)和靜力觸探試驗(yàn)等。
(1)十字板剪切試驗(yàn):十字板剪切試驗(yàn)可用于測(cè)定飽和軟黏性土的不排水抗剪強(qiáng)度和靈敏度。
(2)靜力觸探試驗(yàn):靜力觸探可根據(jù)工程需要采用單橋探頭、雙橋探頭或帶孔隙水壓力量測(cè)的單、雙橋探頭,可測(cè)定比貫入阻力、錐尖阻力、側(cè)壁摩阻力和貫入時(shí)的孔隙水壓力。
4.室內(nèi)試驗(yàn)。原狀土樣試驗(yàn)項(xiàng)目以常規(guī)試驗(yàn)為主,測(cè)試內(nèi)容包括土的天然含水量(W)、重度(γ)、比重(G)、孔隙比(e)、液限(WL)、塑限(WP)、塑性指數(shù)(IP)液性指數(shù)(IL)、壓縮系數(shù)(a1-2)、壓縮模量(Es1-2)、固結(jié)快剪等。根據(jù)工程需要,加做有機(jī)物含量、、前期固結(jié)壓力、三軸剪切試驗(yàn)、滲透系數(shù)、固結(jié)系數(shù)、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度等。
三、巖土工程條件分析
(一)天然地基分析
臺(tái)州濱海地區(qū)場(chǎng)地淺部有巨厚狀的軟弱淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、淤泥層分布,其力學(xué)性質(zhì)差,易壓縮變形,容易造成大面積過(guò)量沉降和不均勻差異沉降,淺部地基土的地基承載力與地基壓縮變形不能滿足擬建建筑物荷載與沉降變形控制的要求。因此臺(tái)州濱海地區(qū)不具備擬建建筑天然地基條件,應(yīng)進(jìn)行地基處理或采用樁基礎(chǔ)。
(二)軟土地基處理
常見(jiàn)的軟土加固處理措施有:換土墊層、擠淤置換、真空預(yù)壓、袋裝砂井、水泥攪拌樁、高壓旋噴樁等。
(三)軟土對(duì)工程的影響
1.軟土極易產(chǎn)生大面積沉降和不均勻沉降,宜采用樁基、地基加固處理等方法避免或減輕其不良影響。
2.軟土屬高壓縮性土,當(dāng)樁周土產(chǎn)生的沉降超過(guò)基樁的沉降時(shí),應(yīng)考慮土層固結(jié)沉降對(duì)樁產(chǎn)生負(fù)摩阻力作用。
3.若采用預(yù)制管樁時(shí),因上部軟土較厚,軟土具有滲透性差,排水條件差的特點(diǎn),局部容易造成較高的超靜孔隙水壓力,超靜孔隙水壓力消散緩慢,對(duì)樁的施工可能造成不利影響,故樁基施工時(shí),應(yīng)控制打樁速率,并合理安排打樁順序,并采取有效措施,消散沉樁引起的超靜孔隙水壓力。
4.若采用鉆孔灌注樁時(shí),應(yīng)注意樁身穿越范圍內(nèi)淺部分布的巨厚狀軟土,樁孔容易縮徑,建議先打試樁,通過(guò)試成樁,確定鉆進(jìn)速率,泥漿比重等各項(xiàng)施工參數(shù),以確保成樁質(zhì)量。
5.對(duì)于基坑工程,淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、淤泥等軟土,含水量高,具有流變性特點(diǎn),土體不能自立,受壓容易造成側(cè)向流塑擠出,造成坑壁失穩(wěn),因此必須采取適當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)措施。
四、結(jié)語(yǔ)
軟土屬特殊性巖土,工程性質(zhì)差,為不良工程地質(zhì)層,軟土受力后壓縮量大,容易擾動(dòng),不能作為地基基礎(chǔ)持力層。軟土地區(qū)勘察時(shí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行有關(guān)勘察規(guī)范,通過(guò)工程鉆探、原位測(cè)試、室內(nèi)土工試驗(yàn)等多種勘察手段,查明軟土的厚度、深度、成因類型、成層條件、分布范圍、工程特性及變化規(guī)律,為地基基礎(chǔ)施工圖設(shè)計(jì)和施工的提供工程地質(zhì)依據(jù)。
參考文獻(xiàn)
[1] GB50021-2001,巖土工程勘察規(guī)范[S].2009.
[2] GB50007-2011,建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].2011.
[3] GB/T50123-1999,土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)[S].1999.
[4] JGJ83-2011,軟土地區(qū)巖土工程勘察規(guī)范[S]2011.
[5] JGJ94-2008,建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].2008.
[6] JGJ/T87-2012,建筑工程地質(zhì)勘探與取樣技術(shù)規(guī)程[S].2012.
[7] DB33/1001-2003 J10252-2003,建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].2003.
[8] DB33/T 1065-2009,工程建設(shè)巖土工程勘察規(guī)范[S].2009.