軟土地區(qū)工程地質(zhì)精細(xì)化勘察體系初探

田崗顏　張潔

【摘 要】軟土地區(qū)地質(zhì)條件相對(duì)較差，開展勘察工作、準(zhǔn)確把握地區(qū)地質(zhì)狀況顯得十分重要。實(shí)踐證明，運(yùn)用單一勘察技術(shù)無法準(zhǔn)確地對(duì)軟土地區(qū)的地質(zhì)條件進(jìn)行勘察，因此必須積極探索由多種手段相結(jié)合的綜合勘察手段、提升勘察精度、降低勘察成本，努力構(gòu)建軟土地區(qū)工程地質(zhì)精細(xì)化勘察體系。

【關(guān)鍵詞】軟土地區(qū)；工程勘察；精細(xì)化勘察

0 引言

軟土地區(qū)地質(zhì)條件相對(duì)較差，開展勘察工作、準(zhǔn)確把握地區(qū)地質(zhì)狀況顯得十分重要。實(shí)踐證明，運(yùn)用單一勘察技術(shù)無法準(zhǔn)確地對(duì)軟土地區(qū)的地質(zhì)條件進(jìn)行勘察，因此必須積極探索由多種手段相結(jié)合的綜合勘察手段、提升勘察精度、降低勘察成本，努力構(gòu)建軟土地區(qū)工程地質(zhì)精細(xì)化勘察體系。

1 軟土地區(qū)地質(zhì)勘察常用技術(shù)手段

1.1 鉆探技術(shù)

1.1.1 鉆探設(shè)備

工程建設(shè)原始場(chǎng)地若位于沼澤、江河漫灘等區(qū)域，軟土層分布較為豐富。軟土地質(zhì)承載能力低，大型的鉆探設(shè)備無法進(jìn)出使用，因而需要采用易拆卸現(xiàn)場(chǎng)拼裝、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠的勘探設(shè)備。

1.1.2 取樣工具

軟土土樣極易受擾動(dòng)，為了盡最大程度減小取樣過程中對(duì)土體的擾動(dòng)、提高取樣質(zhì)量，通常采用直徑不小于108mm的薄壁取土器進(jìn)行取樣。例如壁厚為1.25～2mm的固定式活塞薄壁取樣器。

1.1.3 鉆探方法

軟土地區(qū)地下水相對(duì)較為豐富，軟土層多位于地下水位以下。通常，這些土層都處于飽和狀態(tài)，滲透性較差，土壤含水率受泥漿影響很小，因而采用泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)方法較為實(shí)用。此外，對(duì)于含有粉土夾層的軟粘土，則采用干法鉆進(jìn)較為合理。

1.1.4 取樣方法

軟土地區(qū)取樣操作的重點(diǎn)是盡最大可能保證土樣不受擾動(dòng)，特別是鉆進(jìn)至取樣深度時(shí)，操作人員需避免不當(dāng)操作引起鉆具沖擊孔底或下壓。此外，正式取樣之前還應(yīng)通過無水鉆進(jìn)的方式開展清孔，清孔完成后方可取樣。常用的取樣方法有快速壓入法、重錘少擊法、重錘一擊法等，具體方法的選擇需要結(jié)合地層實(shí)際情況加以展開。

1.1.5 鉆探新技術(shù)

若應(yīng)用傳統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)勘探方法開展軟土地區(qū)的勘察工作，則會(huì)較大程度地影響所取土樣的含水率，相應(yīng)獲取的土樣也就不能完全真實(shí)地反映土層的真實(shí)情況。此時(shí)，可考慮采用空氣鉆進(jìn)技術(shù)。顧名思義，這種鉆進(jìn)技術(shù)采用壓縮空氣或是壓縮氣液混合物作為沖洗介質(zhì)兼作器具動(dòng)力，不僅可以增強(qiáng)鉆進(jìn)效率、提高勘察判定精度，而且具有環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。開展軟土地區(qū)勘察鉆探時(shí)，可針對(duì)如下情況運(yùn)用這種鉆進(jìn)技術(shù)：

①對(duì)于鉆孔過程有著較高控制要求的情況；

②典型軟土場(chǎng)地或缺乏研究資料的地區(qū)，可將該方法與傳統(tǒng)方法相互結(jié)合，通過對(duì)比分析，最終得出較為準(zhǔn)確的勘察結(jié)果。

1.2 原位測(cè)試技術(shù)

除了開展室內(nèi)土工試驗(yàn)，軟土地區(qū)地質(zhì)勘察還必須有針對(duì)性地開展原位測(cè)試。通過對(duì)兩者所得結(jié)果相互補(bǔ)充，提高所得結(jié)果的準(zhǔn)確性。原位測(cè)試最大的優(yōu)勢(shì)就是避免了土體受擾動(dòng)的不利影響，能夠較為客觀地反應(yīng)土層的組成、應(yīng)力狀態(tài)等情況。通常，運(yùn)用于軟土地區(qū)地質(zhì)勘察的原位測(cè)試技術(shù)有十字板剪切、靜力觸探實(shí)驗(yàn)等。

1.2.1 十字板剪切實(shí)驗(yàn)

十字板剪切實(shí)驗(yàn)主要應(yīng)用于由于受自重影響或含水率過大超出其液限而無法維持原樣的軟質(zhì)粘土的測(cè)試。此外，也可用于需配合室內(nèi)試驗(yàn)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)軟土靈敏度以及不排水抗剪強(qiáng)度等參數(shù)的情況。實(shí)際測(cè)試時(shí)，需注意測(cè)試點(diǎn)位與數(shù)量的選取必須能夠滿足要求。

1.2.2 靜力觸探實(shí)驗(yàn)

在利用靜力觸探實(shí)驗(yàn)對(duì)軟土地基承載力、土壤強(qiáng)度等進(jìn)行分析時(shí)，其對(duì)于力學(xué)分層的實(shí)現(xiàn)主要依靠土壤地質(zhì)特征與灌入阻力之間關(guān)系統(tǒng)計(jì)分析。目前，靜力觸探原位測(cè)試方法在軟土地區(qū)的勘察中運(yùn)用越來越廣泛。運(yùn)用該方法可以確定原土固結(jié)系數(shù)、軟土變形以及沉降評(píng)價(jià)所需的各類參數(shù)指標(biāo)值。需要注意的是，利用靜力觸探開展現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)，需要保證觸探深度能夠達(dá)到軟土地層土質(zhì)部分。

2 構(gòu)建軟土地區(qū)地質(zhì)勘察體系的建議

2.1 嚴(yán)把勘察程序管理，構(gòu)建高效管理體系

（1）勘察隊(duì)伍進(jìn)場(chǎng)前，必須有完整的勘察工作大綱、制定切實(shí)可行的勘察方案，各類人員明確自己的工作職責(zé)，建立完整的項(xiàng)目組織管理機(jī)構(gòu)。

（2）針對(duì)初步設(shè)計(jì)階段以及施工圖設(shè)計(jì)階段，專門編制工程地質(zhì)勘察指導(dǎo)書。指導(dǎo)書中需明確工程作業(yè)所依據(jù)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、勘察工作的重點(diǎn)以及方法等。

（3）建設(shè)單位及其委托的監(jiān)理單位應(yīng)加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)勘探過程的監(jiān)督管理，做好旁站、平檢等工作。對(duì)于重點(diǎn)部位可采取拍攝影像資料的方式加以監(jiān)督管理，嚴(yán)格把控軟土地區(qū)勘察質(zhì)量，為工程后續(xù)正常開展打下基礎(chǔ)。

（4）勘察報(bào)告完成后，勘察單位需將報(bào)告與原始資料一同交由建設(shè)單位審查。同時(shí)，需邀請(qǐng)行業(yè)專家結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查對(duì)報(bào)告進(jìn)行評(píng)審并出具相應(yīng)的評(píng)審意見。

（5）建設(shè)單位制定詳細(xì)的考評(píng)獎(jiǎng)懲制度，待勘察工作完成后，結(jié)合審批部門審批意見、過程中監(jiān)督管理發(fā)現(xiàn)的問題等進(jìn)行測(cè)定評(píng)分，最終獎(jiǎng)優(yōu)罰劣。

2.2 因地制宜、多管齊下，確立組合勘察體系

根據(jù)工程建設(shè)場(chǎng)地地質(zhì)條件以及勘察技術(shù)要求等選擇多種勘察技術(shù)有機(jī)組合，在提高勘察效率、降低成本、縮短勘察周期的同時(shí)，還能通過不同勘察技術(shù)所得結(jié)果的對(duì)比分析提高勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性，進(jìn)而保證工程的質(zhì)量水平。每一種勘察技術(shù)都會(huì)存在缺點(diǎn)，因此片面地采用單種方法進(jìn)行勘察，不利于發(fā)現(xiàn)結(jié)果中存在錯(cuò)誤。此外，考慮到軟土地區(qū)地質(zhì)條件的復(fù)雜性，有必要建立專門的軟土地區(qū)地質(zhì)勘察體系。

3 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)有關(guān)軟土地區(qū)勘察技術(shù)尚存在許多不完善之處，這就要求勘察工作者在總結(jié)過去經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，積極借鑒國(guó)外新技術(shù)，結(jié)合國(guó)內(nèi)實(shí)際，構(gòu)建完善的勘察體系，在提高勘察效率、降低成本、縮短勘察周期的同時(shí)，還能通過不同勘察技術(shù)所得結(jié)果的對(duì)比分析提高勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性，進(jìn)而保證工程的質(zhì)量水平。

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[責(zé)任編輯：王楠]