某地區(qū)軟土地質(zhì)勘察方法探析

程 雙 敖 雨

（江西中煤建設(shè)集團有限公司 江西南昌 330000）

引言

軟土主要包含了淤泥質(zhì)土與淤泥。一般情況下，軟土是在靜水或流水非常緩慢的環(huán)境下借助生物化學(xué)的作用沉積，最終形成軟土地質(zhì)。軟土地質(zhì)的實際天然含水量、天然孔隙比均要大于粘性土與液限。通常以天然孔隙比在1.0～1.5之間作為判斷淤泥質(zhì)土的依據(jù)，而在天然孔隙比高于1.5的情況下，可以確定其地質(zhì)為淤泥。目前，軟土大部分集中在我國內(nèi)陸平原、山區(qū)、東南沿海這三個地區(qū)，比如武漢就屬于內(nèi)陸，廈門、上海、天津、廣州就屬于沿河地區(qū)。

1 天然軟土特征

某地區(qū)的天然軟土特征主要有以下幾個方面：①強度低、壓縮性高，從壓縮系數(shù)方面來講，淤泥質(zhì)土與淤泥的壓縮系數(shù)高于0.5MPa-1，一般多為高壓縮性土。而壓縮系數(shù)與軟土的強度的變化是不固定的，當(dāng)土的液限開始呈現(xiàn)增大的現(xiàn)象，軟土強度出現(xiàn)下降的情況，而土的壓縮性跟隨液限的增大而上升，同時深度的增大與其強度增大有著直接的關(guān)系。軟土在收到干擾后的第一反應(yīng)是其絮狀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不同程度的損害，隨著時間的推移，狀態(tài)開始轉(zhuǎn)為流動，這也表面其強度開始慢慢喪失。②含水量高，液限含水量一般在40～60%的范圍內(nèi)，淤泥質(zhì)土與淤泥的含水量在50～70%之間，而淤泥與淤泥質(zhì)土的天然含水量是隨著液限的增大而升高的[1]。③滲透性小，通常情況下，天然軟土的滲透系數(shù)在1×10-4cm/s與1×10-8cm/s的范圍之內(nèi)，通常在軟土地區(qū)可以見到淤泥質(zhì)土與淤泥。由于該地區(qū)的軟土層含有數(shù)量不等的極薄層或薄層的粉土與粉砂，因此在垂直方向，其滲透性明顯要低于水平方向。④孔隙比大，一般情況下，在相同的垂直壓力下，天然軟土的孔隙比要比重塑土的孔隙比多出0.20～0.40。

2 軟土地質(zhì)勘察方法分析

一般在軟土地質(zhì)的地質(zhì)勘察過程中，常應(yīng)用的是十字板剪切試驗、靜力觸探試驗與標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗，在操作這三種地質(zhì)勘察方式的過程中，還需要結(jié)合室內(nèi)土工試驗的結(jié)果及取土試樣、土質(zhì)鉆探，確保該地區(qū)測量的土壤力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的準(zhǔn)確性得到有效的保障。在后續(xù)的軟土地質(zhì)工程項目設(shè)計與施工的過程中，可以將上述測量的數(shù)據(jù)作為其依據(jù)，提高整體工程施工的質(zhì)量。目前，在軟土地質(zhì)勘察過程中，使用較多的有：①靜力觸探試驗，在原位測試環(huán)節(jié)，靜力觸探試驗方法的應(yīng)用原理需要借助外界的機械力將圓錐形探頭在設(shè)定的速度下緩慢壓入到土中，并同時測量與記錄其壓入到軟土土質(zhì)中實時承受的外界阻力，這種勘察方法屬于原位測試的范圍。②在軟土地質(zhì)勘察的過程中，十字板剪切試驗方法主要是是對其抗剪切能力進行測試。在應(yīng)用此方法時，需要利用鉆機在需要試驗測定的位置進行鉆孔，在鉆孔深度達到一定要求后，將十字板緩慢地壓入鉆孔最底部的泥土中，然后以均勻的速度旋轉(zhuǎn)十字板。在十字板轉(zhuǎn)動時，可以對施加的壓力進行測定與計算，通過測算的結(jié)構(gòu)，判斷該地區(qū)的軟土實際抗剪強度。一般通過十字板剪切試驗測試方法測得的軟土抗剪切強度就是該地區(qū)軟土地質(zhì)土的天然強度。③在軟土地質(zhì)勘察中，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗，對其粉土與砂土等土質(zhì)進行測定，通過一系列的土質(zhì)測定，得出該地區(qū)土質(zhì)可承載的能力。在利用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗方法測定軟土?xí)r，需要應(yīng)用到穿心錘、觸探桿與標(biāo)準(zhǔn)貫入器。④在軟土地質(zhì)勘察的過程中，鉆探作為一種常見的勘察技術(shù)，相關(guān)工作人員在利用其對軟土土層進行鉆探勘察的過程中，需要對其呈現(xiàn)出的絮狀結(jié)構(gòu)進行密切的關(guān)注，這種結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性差與流動性強的特征。為了降低絮狀結(jié)構(gòu)對軟土土質(zhì)勘察結(jié)果準(zhǔn)確性的影響，需要在鉆孔環(huán)境，要完善鉆孔孔壁的支護措施，避免在實際鉆探的過程中，發(fā)生縮孔的情況，進而給鉆探勘察造成負(fù)面的影響。

3 軟土地質(zhì)勘察實例分析

某地區(qū)的濱海平原區(qū)域表層均被第四紀(jì)中的多種沉積物覆蓋，沉積物主要來自海洋。根據(jù)以往在該地區(qū)建設(shè)的工程項目沿線地質(zhì)調(diào)查情況，可以確定該區(qū)域為平原，且具備地勢平坦的特點[2]。而沿線土壤地質(zhì)情況負(fù)責(zé)的主要原因是由于沿線周邊河流分布的范圍比較廣泛，這也是軟土區(qū)域分布廣泛的重要原因。該地區(qū)的軟土一般以淤泥質(zhì)的粘土與淤泥為主，壓縮性與含水量較高，且孔隙大，從側(cè)面也提高在該區(qū)域施工工程項目發(fā)生沉降的可能性，對工程施工質(zhì)量造成負(fù)面的影響。在該地區(qū)開展軟土地質(zhì)的相關(guān)勘察工作過程中，為了可以準(zhǔn)確且全面測定其軟土土層的數(shù)據(jù)指標(biāo)，應(yīng)用十字板剪板與靜力觸探這兩種試驗方法。在應(yīng)用靜力觸探試驗對軟土土層進行測定的過程中，通過采用圓錐探頭與靜力觸探測儀來開展相關(guān)的勘察工作。圓錐探頭的錐角、錐底截面積分別為60°、10cm2，在劃分軟土土層中，可以以靜力觸探試驗方法測得的數(shù)據(jù)作為其劃分的主要依據(jù)。在軟土土層檢測試驗的過程中，應(yīng)用十字板試驗方法，其方法的應(yīng)用原理主要是基于軟土土層的抗剪強度，以原位測定進行土質(zhì)勘察。在應(yīng)用該方法進行軟土土質(zhì)勘察時，負(fù)責(zé)該地區(qū)軟土地質(zhì)勘察的工作人員必須考慮到其結(jié)構(gòu)性與靈敏性，減少外界干擾因素對其結(jié)構(gòu)性的影響，確保軟土內(nèi)的平衡性。當(dāng)軟土內(nèi)的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，其強度也開始喪失，最終形成難以恢復(fù)的局面。因此，在應(yīng)用十字板試驗方法進行軟土地質(zhì)勘察的過程中，需要充分考慮到軟土的結(jié)構(gòu)性與靈敏性之間的關(guān)系，密切關(guān)注其結(jié)構(gòu)的變化，避免出現(xiàn)絮狀結(jié)構(gòu)。

4 軟土地質(zhì)勘察的注意要點

在軟土地質(zhì)勘察中進行設(shè)計與布置，需要先綜合考慮勘探點的分區(qū)與勘察項目地的實際情況。在勘察軟土地質(zhì)的環(huán)節(jié)，不僅要測定軟土土層的分布情況與類型，還要重點統(tǒng)計與測定軟土的強度、沉降速度[3]。此外，土壤的力學(xué)性能評價作為軟土地質(zhì)勘察的主要內(nèi)容之一，需要測定軟土土壤的固結(jié)情況，判定軟土土壤是一般固結(jié)、欠固結(jié)還是超固結(jié)，不同固結(jié)狀態(tài)的軟土，其實際存在的應(yīng)力也有所不同。在對不同固結(jié)狀態(tài)下的軟土承受壓力進行分析的過程中，需要結(jié)合前后軟土固結(jié)的變化情況，測定與計算其土壤的變形參數(shù)。一般可以在室內(nèi)試驗中，采用相應(yīng)的試驗確定軟土土壤的指數(shù)、系數(shù)、回彈指數(shù)與系數(shù)，在后續(xù)的工程項目施工中，以測定的數(shù)值作為其施工的依據(jù)。

5 結(jié)語

綜上所述，軟土是在靜水或流水非常緩慢的環(huán)境下借助生物化學(xué)的作用沉積，最終形成軟土地質(zhì)。軟土地質(zhì)的實際天然含水量、天然孔隙均要大于粘性土與液限。通常以天然孔隙在1.0～1.5之間作為判斷淤泥質(zhì)土的依據(jù)，而在天然孔隙高于1.5的情況下，可以確定其地質(zhì)為淤泥。在勘察軟土地質(zhì)的環(huán)節(jié)，要測定軟土土層的分布情況、類型、軟土的強度、沉降速度[3]。此外。土壤的力學(xué)性能評價作為軟土地質(zhì)勘察的主要內(nèi)容之一，需要測定軟土土壤的固結(jié)情況，判定軟土土壤是一般固結(jié)、欠固結(jié)還是超固結(jié)，不同固結(jié)狀態(tài)的軟土，其實際存在的應(yīng)力也有所不同。

[1]張小利.深圳市海上田園風(fēng)光下游段整治軟土勘察淺析[J].陜西水利，2013（03）.

[2]田野.軟土地區(qū)鐵路勘察選線及路基處理措施[J].山西建筑，2015（06）.

[3]朱墩.軟土勘察中各種強度指標(biāo)機理與分布評價[J].城市道橋與防洪，2015（08）.