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【摘 要】软土地基作为一种地质情况,其勘察结果是否准确对于工程质量有着至关重要的影响与意义。因此,在实际的施工过程中,施工单位必须加强做好软土地基的岩土工程勘察工作,采取相关有效的检测方式与勘察措施,通过对试验过程的严格控制,从而得出最终准确的试验检测结果。而在这一过程中,试验人员需要特别注意的一点问题是,无论是最开始的试验分析,还是最终的数据处理,都要切实结合工程性质而选择正确的勘察方法,以此来保证勘察数据的精确性。以下,本文就对软土地基的岩土工程勘察进行了探讨分析,并重点介绍了勘察工作的基本流程。
【关键词】岩土工程;软土地基;勘察
引言
近年来,我国正在大力推进交通建设,完善交通体系,随着交通建设工程规模的不断扩大以及继续深入,在施工过程中势必会遇到一些软土区域,鉴于软土地基的特性,为了保证施工安全、顺利的进行,以及建设工程的质量,有必要对软土地基进行较为深入、细致的勘察,采取有效地额措施对软土地基进行数据处理。
一、岩土工程软土地基的特性
从物理力学性质角度分析,软土的天然孔隙要大于或等于1,天然水分要大于液限细粒土,通常指的是淤泥或者是淤泥质土,在软土区域进行工程建设,必须要了解软土地基的特性:其一是触变性能,在外部压力作用下,即受到地面振动负荷后,其结构性易遭到破坏,出现侧向滑动、沉降等情况,致使工程强度面临大幅度降低的风险;其二是流变性能,软土地基承载后出现的变形,称之为剪切变形,这种变形就是由流变性引起的;其三是压缩性大,由于软土空隙大,软土地基压缩系数相应也很大,这是导致地基沉降的主要原因;其四是透水性差,该特性有利也有弊,一方面会延长地基沉降时间,另一方面会增加地基强度。此外,软土地基还具有强度差、不均匀等特性。
二、软土勘察的基本内容与要点分析
1、软土勘察的主要内容。软土勘察涉及的内容比较广,首先要勘察地质状况,对软土的埋藏情况、形成类型、分布及发展规律、软土层理特征、表层和地下硬土层情况进行勘察;其次要分析软土物理力学性质,如软土的变形特征、结构特征、强度、应力变化规律;再次要勘察地貌形态差异,如河道分布情况、地下水埋藏情况等;最后要分析地质状况、软土特性以及地貌形态差异可能对工程建设、安全设置、施工材料以及环境产生的影响。
2、软土勘察应注意要点
软土地基岩土工程的勘察,其一,要把握勘察要点,应根据地质条件,结合工程实际情况,设计和布置勘察点,对工程性质和分段、场地状况以及软土成因类型等进行综合分析和评价,发现土层变化等情况,应对勘察点进行加密处理,钻探取样还应将原位置勘察结果考虑进去,原位置测试通常采用静力触探的方法或剪切试验来完成;其二,要做好剪切试验,软土承载后,无论是加载还是卸载,只要频率过高,就会使软土内部水分形成空隙水压,从而改变消散速率,此时应采用三轴剪切试验来完成测试,对于一些粘性土质,由于透水性较差,此时应采用十字板剪切试验来完成测试,对于因软土排水速率快而施工进度缓慢的情况你,可采用直接剪切试验来获得数据,而对于应变项目,可考虑将动态扭剪切试验、蠕变试验等纳入检测中。
三、软土岩土工程勘察的基本流程
1、一般来说,岩土勘察的等级都是由工程性质而决定的,这是因为一般的软土岩土工程的施工环境十分复杂,无论是地基的设计,还是勘察难度方面,都必须遵守规范的勘察内容而进行全面的调查分析以后,才可以进行准确的划分,勘察人员会切实根据工程项目的实际情况,按照等级的不同来对工程等级进行划分。例如,该工程的规范设定为一级,那么,其场地等级,复杂程度等都要按照一级标准。
2、在进行正式的勘察工作以前,勘察人员应当充分做好一切准备工作,根据实际的工作量来采取相应的勘察措施,可以通过在建筑物周围设定勘察点,并对其间距与孔深进行精细的剂量,并得出该工程所需的钻孔量,最终将这些所得的数据统一汇总在一起,将其作为被工程所需的工程量以及基本采样量,以此来选择合适的检测方法和实施步骤,从而确保软土岩土工程勘察工作的顺利开展,进一步提高勘察结果的质量。
3、当工程量和取样数量都确定了以后,试验人员就可以根据所得数据,制定出从一个完整的检测试验流程,并制定出明确的勘察试验时间表,这也是为后续施工作业提供的基本保障。其次,对于早期已经勘察的土壤,试验人员更应该准确划分出其具体的采样数量以及位置,充分做好试验勘察前期的准备工作,及时出现取样数量增加的问题,也可以保证在预期的时间内完成样品的检测工作,从而避免资源不足的情况发生,确保检测试验结果的真实有效性。
4、勘查技术选择,软土勘察的主要任务是对工程性质进行描述,除了试验措施外,勘察过程中还要辅助以相应的技术,主要包括钻探技术、物探技术以及现场检测技术等。
5、软基开挖。软土基坑开挖边坡原则上应经稳定验算确定。根据施工实践,一般在1:4以上为宜,且基坑周边不宜堆放积土等。小型建筑物基坑開挖宜一气呵成,刷坡用轻型机械施工,防止较大附加荷载作用,使基坑边坡土体发生深层圆弧滑动破坏。
6、还要注意取样位置的选择,应在规定时间内完成检测,以免浪费资源或因资源短缺而影响试验结果;第四,分析工程水文情况,对软土区域的地下水径流、排泄等情况进行评价,避免因地下水波动而影响勘察的结果[4]
四、软土地基的土工工程勘测的数据处理
软土作为一种不良土层,在施工招标阶段,招标人就应把是否有近期类似工程业绩作为投标人资格要求内容之一。监理单位应把地基处理质量、施工排水和降水、结构物工序验收、构筑物防渗导渗作为建筑施工的难点和重点来监督。
1、试验数据处理,软土地基岩土工程通常运用土木试验的方法,对岩土类型以及工程性质进行综合分析,结合工程计算要求,选择数据处理方法,从而确定软土的性质; 2、原位测量数据处理,根据底层情况,确定原位测量的具体技术参数,保证贯入试验指标的精准性,然后按照试验规范,分析和归纳原位测量数据,进而形成数据统计表,生成分析结果;
3、水文数据处理,将水文情况纳入勘察数据处理中,分析地下水对软土地基的影响,勘察获得稳定水文应控制在3m到4m之间[5]。
4、在勘察过程中应对区域的水文情况进行了解,如确定地下水的类型、径流、排泄等情况. 因为软土受到水的影响较大,地下水的波动会直接导致勘察结果的改变,因此应针对地下水的情况而制定勘察和试验的措施,避免周期性出现的地下水影响勘察工作的开展和试验的结果。
五、软土地基加固的措施
1、旋喷桩+CFG桩。原设计方案采用高压旋喷桩和CFG桩结合的加固方案。从施工的角度来说,在现场需要同时采用两种施工工艺,因此需要2种不同的施工机械,在施工工序上较为复杂。CFG桩桩间距较小,因此打桩时挤土效应明显,邻桩的施工会对周围桩基产生影响,可能导致挤土变形。在淤泥质土层采用CFG料,强度较低,在高含水量土层中的成桩效果有待深入探讨。
2、现浇Y形桩。屬于刚性桩,桩身强度高,混凝土可达C15、C25,采用边振动边加压的方式沉管,处理深度大,可达到较深持力层。桩外侧表面积大,且采用现场浇注工艺,因此摩擦力大,单桩承载力高,桩体质量易于控制。与其它刚性桩相比在相同的加固条件下,现浇Y形桩混凝土截面所占净面积小,且由圆形桩的凸弧段变成凹弧段,因此挤土作用明显较弱。桩体材料采用混凝土,与CFG料相比桩身强度大大提高,可显著增加地基的抵抗变形的能力。
结束语
综上所述,可以得知,软土地基的岩土工程勘察质量取决于第一原始资料的可靠性和设计参数的正确性,为了获得设计所需的参数,应针对工程地质条件的变化,选用综合勘探方法,利用各种勘察手段,用经济、合理的工作量取得必要、可靠的勘察成果。
参考文献:
[1]马骁霞.软土地基勘察中若干问题的探讨[J].郑铁科技通讯,2013(21):148.
[2]李永美,王墨.软土勘察采集的数据处理分析[J].河南水利与南水北调,2012(16):255-257.
[3]曹辉亮.提高软土地基勘察成果准确性的研究与探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2012(15):63-65.
【关键词】岩土工程;软土地基;勘察
引言
近年来,我国正在大力推进交通建设,完善交通体系,随着交通建设工程规模的不断扩大以及继续深入,在施工过程中势必会遇到一些软土区域,鉴于软土地基的特性,为了保证施工安全、顺利的进行,以及建设工程的质量,有必要对软土地基进行较为深入、细致的勘察,采取有效地额措施对软土地基进行数据处理。
一、岩土工程软土地基的特性
从物理力学性质角度分析,软土的天然孔隙要大于或等于1,天然水分要大于液限细粒土,通常指的是淤泥或者是淤泥质土,在软土区域进行工程建设,必须要了解软土地基的特性:其一是触变性能,在外部压力作用下,即受到地面振动负荷后,其结构性易遭到破坏,出现侧向滑动、沉降等情况,致使工程强度面临大幅度降低的风险;其二是流变性能,软土地基承载后出现的变形,称之为剪切变形,这种变形就是由流变性引起的;其三是压缩性大,由于软土空隙大,软土地基压缩系数相应也很大,这是导致地基沉降的主要原因;其四是透水性差,该特性有利也有弊,一方面会延长地基沉降时间,另一方面会增加地基强度。此外,软土地基还具有强度差、不均匀等特性。
二、软土勘察的基本内容与要点分析
1、软土勘察的主要内容。软土勘察涉及的内容比较广,首先要勘察地质状况,对软土的埋藏情况、形成类型、分布及发展规律、软土层理特征、表层和地下硬土层情况进行勘察;其次要分析软土物理力学性质,如软土的变形特征、结构特征、强度、应力变化规律;再次要勘察地貌形态差异,如河道分布情况、地下水埋藏情况等;最后要分析地质状况、软土特性以及地貌形态差异可能对工程建设、安全设置、施工材料以及环境产生的影响。
2、软土勘察应注意要点
软土地基岩土工程的勘察,其一,要把握勘察要点,应根据地质条件,结合工程实际情况,设计和布置勘察点,对工程性质和分段、场地状况以及软土成因类型等进行综合分析和评价,发现土层变化等情况,应对勘察点进行加密处理,钻探取样还应将原位置勘察结果考虑进去,原位置测试通常采用静力触探的方法或剪切试验来完成;其二,要做好剪切试验,软土承载后,无论是加载还是卸载,只要频率过高,就会使软土内部水分形成空隙水压,从而改变消散速率,此时应采用三轴剪切试验来完成测试,对于一些粘性土质,由于透水性较差,此时应采用十字板剪切试验来完成测试,对于因软土排水速率快而施工进度缓慢的情况你,可采用直接剪切试验来获得数据,而对于应变项目,可考虑将动态扭剪切试验、蠕变试验等纳入检测中。
三、软土岩土工程勘察的基本流程
1、一般来说,岩土勘察的等级都是由工程性质而决定的,这是因为一般的软土岩土工程的施工环境十分复杂,无论是地基的设计,还是勘察难度方面,都必须遵守规范的勘察内容而进行全面的调查分析以后,才可以进行准确的划分,勘察人员会切实根据工程项目的实际情况,按照等级的不同来对工程等级进行划分。例如,该工程的规范设定为一级,那么,其场地等级,复杂程度等都要按照一级标准。
2、在进行正式的勘察工作以前,勘察人员应当充分做好一切准备工作,根据实际的工作量来采取相应的勘察措施,可以通过在建筑物周围设定勘察点,并对其间距与孔深进行精细的剂量,并得出该工程所需的钻孔量,最终将这些所得的数据统一汇总在一起,将其作为被工程所需的工程量以及基本采样量,以此来选择合适的检测方法和实施步骤,从而确保软土岩土工程勘察工作的顺利开展,进一步提高勘察结果的质量。
3、当工程量和取样数量都确定了以后,试验人员就可以根据所得数据,制定出从一个完整的检测试验流程,并制定出明确的勘察试验时间表,这也是为后续施工作业提供的基本保障。其次,对于早期已经勘察的土壤,试验人员更应该准确划分出其具体的采样数量以及位置,充分做好试验勘察前期的准备工作,及时出现取样数量增加的问题,也可以保证在预期的时间内完成样品的检测工作,从而避免资源不足的情况发生,确保检测试验结果的真实有效性。
4、勘查技术选择,软土勘察的主要任务是对工程性质进行描述,除了试验措施外,勘察过程中还要辅助以相应的技术,主要包括钻探技术、物探技术以及现场检测技术等。
5、软基开挖。软土基坑开挖边坡原则上应经稳定验算确定。根据施工实践,一般在1:4以上为宜,且基坑周边不宜堆放积土等。小型建筑物基坑開挖宜一气呵成,刷坡用轻型机械施工,防止较大附加荷载作用,使基坑边坡土体发生深层圆弧滑动破坏。
6、还要注意取样位置的选择,应在规定时间内完成检测,以免浪费资源或因资源短缺而影响试验结果;第四,分析工程水文情况,对软土区域的地下水径流、排泄等情况进行评价,避免因地下水波动而影响勘察的结果[4]
四、软土地基的土工工程勘测的数据处理
软土作为一种不良土层,在施工招标阶段,招标人就应把是否有近期类似工程业绩作为投标人资格要求内容之一。监理单位应把地基处理质量、施工排水和降水、结构物工序验收、构筑物防渗导渗作为建筑施工的难点和重点来监督。
1、试验数据处理,软土地基岩土工程通常运用土木试验的方法,对岩土类型以及工程性质进行综合分析,结合工程计算要求,选择数据处理方法,从而确定软土的性质; 2、原位测量数据处理,根据底层情况,确定原位测量的具体技术参数,保证贯入试验指标的精准性,然后按照试验规范,分析和归纳原位测量数据,进而形成数据统计表,生成分析结果;
3、水文数据处理,将水文情况纳入勘察数据处理中,分析地下水对软土地基的影响,勘察获得稳定水文应控制在3m到4m之间[5]。
4、在勘察过程中应对区域的水文情况进行了解,如确定地下水的类型、径流、排泄等情况. 因为软土受到水的影响较大,地下水的波动会直接导致勘察结果的改变,因此应针对地下水的情况而制定勘察和试验的措施,避免周期性出现的地下水影响勘察工作的开展和试验的结果。
五、软土地基加固的措施
1、旋喷桩+CFG桩。原设计方案采用高压旋喷桩和CFG桩结合的加固方案。从施工的角度来说,在现场需要同时采用两种施工工艺,因此需要2种不同的施工机械,在施工工序上较为复杂。CFG桩桩间距较小,因此打桩时挤土效应明显,邻桩的施工会对周围桩基产生影响,可能导致挤土变形。在淤泥质土层采用CFG料,强度较低,在高含水量土层中的成桩效果有待深入探讨。
2、现浇Y形桩。屬于刚性桩,桩身强度高,混凝土可达C15、C25,采用边振动边加压的方式沉管,处理深度大,可达到较深持力层。桩外侧表面积大,且采用现场浇注工艺,因此摩擦力大,单桩承载力高,桩体质量易于控制。与其它刚性桩相比在相同的加固条件下,现浇Y形桩混凝土截面所占净面积小,且由圆形桩的凸弧段变成凹弧段,因此挤土作用明显较弱。桩体材料采用混凝土,与CFG料相比桩身强度大大提高,可显著增加地基的抵抗变形的能力。
结束语
综上所述,可以得知,软土地基的岩土工程勘察质量取决于第一原始资料的可靠性和设计参数的正确性,为了获得设计所需的参数,应针对工程地质条件的变化,选用综合勘探方法,利用各种勘察手段,用经济、合理的工作量取得必要、可靠的勘察成果。
参考文献:
[1]马骁霞.软土地基勘察中若干问题的探讨[J].郑铁科技通讯,2013(21):148.
[2]李永美,王墨.软土勘察采集的数据处理分析[J].河南水利与南水北调,2012(16):255-257.
[3]曹辉亮.提高软土地基勘察成果准确性的研究与探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2012(15):63-65.