兩種特殊土的工程地質(zhì)特征及對該地基土的處理

吳 丹 王潤倫 蔡 宇

湖北省地質(zhì)局第一地質(zhì)大隊(duì)

1 前言

關(guān)于本文所探究的兩種特殊土的工程地質(zhì)特征以及對該地基土的處理方法，可以明顯地發(fā)現(xiàn)，不同土地的質(zhì)量情況影響著土木工程建設(shè)當(dāng)中的地基建設(shè)情況，向軟質(zhì)土地以及特殊的淤泥土地在建設(shè)地基時(shí)往往不夠穩(wěn)定，甚至面臨著地基坍塌的危險(xiǎn)，導(dǎo)致后續(xù)的施工造成了很大的安全隱患。所以一定要針對這兩種特殊的土質(zhì)，進(jìn)行工程地質(zhì)特征的分析，根據(jù)分析情況，采取合理的建設(shè)方法進(jìn)行地基建設(shè)，從而確保建筑工程的正常開展。

2 對于工程建設(shè)現(xiàn)狀的分析研究

在當(dāng)前的時(shí)代發(fā)展背景下，我國對于工程建設(shè)的重視程度越來越高，人們對于居住環(huán)境安全性也更加注重，這就要求開展工程建設(shè)時(shí)，一定要確保高質(zhì)量的建筑施工，充分的考慮不同的土質(zhì)特點(diǎn)，根據(jù)土質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行研究和處理，選擇合適的土地定點(diǎn)進(jìn)行工程建設(shè)以及地基的建設(shè)，只有地基的質(zhì)量得到保障，才能夠在后續(xù)的工程建設(shè)中提供基礎(chǔ)保障。但是根據(jù)現(xiàn)在工程建設(shè)的施工建設(shè)來看，工人們在進(jìn)行具體的工程施工時(shí)，往往會(huì)面臨著以下問題，那就是施工現(xiàn)場的土地質(zhì)量過于低下，往往會(huì)存在著濕軟的土地以及淤泥土地，由于這種土地不利于現(xiàn)場施工，所以會(huì)對施工產(chǎn)生一系列的困難和阻礙，甚至?xí)聿焕蛩匾约皾撛谛园踩[患，影響著施工人員的人身安全以及正常施工。這種特殊的土地置地在正常的施工建設(shè)中開展起來是非常困難的，尤其是在特殊土地上進(jìn)行地基建設(shè)，存在著很大的危險(xiǎn)性和建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)，如果工作人員沒有按照正確的施工方法進(jìn)行施工建設(shè)，在建設(shè)的過程中，稍有不當(dāng)就會(huì)出現(xiàn)非常嚴(yán)重的問題，甚至?xí)?dǎo)致施工人員傷亡現(xiàn)象的發(fā)生。例如會(huì)發(fā)生建筑物的沉降和塌陷，也會(huì)導(dǎo)致地基的建設(shè)出現(xiàn)裂縫以及斷裂，影響著地基的穩(wěn)定，如果在后續(xù)的施工過程中出現(xiàn)了地基斷裂以及傾斜現(xiàn)象，那么就會(huì)影響著整個(gè)建筑物的安全性和穩(wěn)定性，這種嚴(yán)重的施工問題，會(huì)給建筑工程施工企業(yè)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失以及施工危害，不利于建筑企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展，也不利于我國建筑行業(yè)的高效運(yùn)行。所以針對這種現(xiàn)象，就一定要對特殊土質(zhì)的建筑施工情況進(jìn)行分析和研究，對于特殊地基土采取特殊的處理方式進(jìn)行處理，規(guī)避建筑過程中的不利因素，有效降低施工風(fēng)險(xiǎn)。

3 對于兩種特殊土的建設(shè)進(jìn)行分析研究

由于建筑工程在特殊土質(zhì)上進(jìn)行施工，會(huì)給建筑工程的施工造成不利的影響，那么我們在對特殊土質(zhì)的工程地質(zhì)特征進(jìn)行分析時(shí)，應(yīng)當(dāng)明白這兩類特殊土質(zhì)的類別，建筑施工特殊土質(zhì)主要分為兩種：

第一種是紅黏土，第二種是淤泥質(zhì)土地以及軟質(zhì)土地。這兩種土地都是屬于建筑施工當(dāng)中的特殊土地類型，屬于建筑工程施工的特殊地質(zhì)，這兩類土地的性質(zhì)都是比較濕軟的，所以在進(jìn)行建設(shè)時(shí)難以固定和硬化，會(huì)導(dǎo)致地基的建設(shè)不穩(wěn)定，以及出現(xiàn)塌陷的情況。

紅黏土的成分比較復(fù)雜，多半是由石英與高嶺石來組成的，由于土壤中的鐵質(zhì)膠結(jié)較為豐富，因此紅黏土的黏性要比其他土壤的黏性強(qiáng)，這么強(qiáng)的黏度可以對土壤的顆粒性進(jìn)行抑制，使得厚度降低，并且在多水的自然環(huán)境下，也能夠展現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性。但由于紅黏土所在的區(qū)域多是高溫多雨的區(qū)域，因此紅黏土的原始形態(tài)多半含水量較高，倘若將其放置在空氣干燥的高溫環(huán)境下，紅黏土很可能會(huì)產(chǎn)生形變，并且會(huì)有較多的裂痕。但需要注意的是，紅黏土的內(nèi)涵有的水分是結(jié)合水，也正因?yàn)槿绱?，哪怕紅黏土的原始形態(tài)中有較高的含水量，紅黏土在自身的水分流失過后，就會(huì)呈現(xiàn)出較為堅(jiān)硬的形態(tài)。但是紅黏土也有其他土質(zhì)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，在孔隙比相同的情況下，紅黏土的承載力要比其他土壤高很多。

還有一種特殊土質(zhì)類型是淤泥質(zhì)土地以及軟質(zhì)土地，這種土地類型和第1種土地類型相比，存在著很大的差距，這種土質(zhì)主要是在加壓之后能夠獲取穩(wěn)定的狀態(tài)，如果在沒有壓力施加的情況下，這種土質(zhì)呈現(xiàn)的狀態(tài)往往是比較松散的。淤泥質(zhì)黃土當(dāng)中所包含的沙石顆粒含量占總體積的一半還多，甚至達(dá)到了總體質(zhì)量的60%以上，這種土質(zhì)非常的濕軟，其中所包含的天然水量非常豐富，不利于應(yīng)用到地基的建設(shè)上，如果通過這種特殊土質(zhì)進(jìn)行地基的建設(shè)，就應(yīng)當(dāng)根據(jù)土質(zhì)的特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整和改善，通過特殊方法改變土質(zhì)的濕軟狀況，將淤泥質(zhì)土質(zhì)進(jìn)行加印和固化，從而減少骨質(zhì)當(dāng)中的天然水含量，可以加入一些固體沙石來硬化土質(zhì)，從而確保施工的穩(wěn)定性。由于淤泥類土質(zhì)的承載能力非常低，不能承載重量過高的建筑物，如果在該類特殊土質(zhì)上進(jìn)行過多的施工，那么將難以承載而發(fā)生最后的塌陷。這種土質(zhì)常常分布于地下，將地下水和淤泥進(jìn)行充分的融合而形成的土質(zhì)，外觀呈現(xiàn)灰藍(lán)色而且具有腐蝕性，味道略臭，但是這種土質(zhì)可以通過高壓的形式來進(jìn)行壓縮處理，從而縮減土質(zhì)當(dāng)中的水分含量。

4 地基建設(shè)中存在問題分析

不論是紅黏土還是淤泥質(zhì)土壤，在現(xiàn)階段的地基建設(shè)當(dāng)中都存在著一些問題，倘若不對

這些問題進(jìn)行及時(shí)的分析與處理，那么有關(guān)于這兩種特殊土質(zhì)的地基建設(shè)就永遠(yuǎn)無法獲得更高的突破。下文將分別對這兩種土壤在地基建設(shè)中存在的問題進(jìn)行分析。

4.1 紅黏土

對于當(dāng)做地基的土壤而言，土壤本身形態(tài)的穩(wěn)定性進(jìn)行地基建設(shè)當(dāng)中很重要的特性，倘若土壤本身的形態(tài)不穩(wěn)定，經(jīng)常隨著外部環(huán)境的變化而變化，那么這類土壤就不適宜當(dāng)作地基建設(shè)的主要土壤來使用。紅黏土就是這樣的土壤，前文已經(jīng)說到過，原始形態(tài)的紅黏土含水量較大，一旦內(nèi)部的水分蒸發(fā)，那么紅黏土的體積就會(huì)發(fā)生十分明顯的變化，這樣的土壤是不適合拿來進(jìn)行地基建設(shè)的。倘若紅黏土本身的形態(tài)易變性沒能夠得到可靠的技術(shù)改進(jìn)，那么使用紅黏土進(jìn)行地基建設(shè)的設(shè)想就無法順利進(jìn)行。再有，同一區(qū)域內(nèi)的紅黏土也存在厚度不均勻的現(xiàn)象。紅黏土的這一特性與下臥基巖面的風(fēng)化程度有關(guān)。但哪怕同一區(qū)域內(nèi)的紅黏土其下臥基巖面的風(fēng)化程度也是有所差別的，因此其厚度就會(huì)產(chǎn)生些微的差異，這種差異在日常的使用中并不會(huì)產(chǎn)生多大的負(fù)面影響，但倘若用來做基土，就會(huì)使得基土的厚度不均勻，這樣的基土是不能能夠拿來使用的。再有，紅黏土的軟硬程度并不是恒常的，這并不是說紅黏土的軟硬程度會(huì)隨著周遭環(huán)境變化而變化，而是說同一區(qū)域內(nèi)的紅黏土，靠近陽光、接近空氣的部分通常比較硬，越往下越軟，越往下含水量也越大。倘若一直延伸至下臥基巖面附近的區(qū)域，那么紅黏土可能會(huì)呈現(xiàn)出軟塑的形態(tài)。這種形態(tài)的紅黏土是不能夠拿來進(jìn)行地基建設(shè)的。除了這些之外，紅黏土還有一個(gè)其他土壤都不具備的特性。由于其集中存在的地域較為特殊，故而紅黏土的熔巖現(xiàn)象要比其他地域的土壤嚴(yán)重得多。因此紅黏土的土層并非均勻光滑的，它內(nèi)部經(jīng)常存在土洞，這也給紅黏土作為基土進(jìn)行建設(shè)帶來了不小的難度。

4.2 淤泥質(zhì)軟土

通常情況下，淤泥質(zhì)軟土的表面都會(huì)有一個(gè)特別堅(jiān)固的保護(hù)層，這個(gè)保護(hù)層的平衡沒有被破壞時(shí)，倘若用淤泥質(zhì)軟土來進(jìn)行地基建設(shè)，那么建設(shè)出來的地基也能夠在很長一段時(shí)間內(nèi)保持巋然不動(dòng)的態(tài)勢，但倘若平衡一旦被打破，那么地基就會(huì)立馬變形，情況嚴(yán)重的甚至?xí)兂闪黧w狀態(tài)。再者，由于淤泥質(zhì)軟土本身并不透水，但由于所處環(huán)境緣故，其本身會(huì)含有許多水分。故而將淤泥質(zhì)軟土制成地基，內(nèi)部的含水量是十分可觀的。如果要讓地基完全穩(wěn)固，那么需要花費(fèi)大量的時(shí)間與精力，這對于有關(guān)的施工團(tuán)隊(duì)而言是很得不償失的，不僅浪費(fèi)了大量的資金，還降低了施工團(tuán)隊(duì)的工作效率。再者，淤泥質(zhì)軟土本身的質(zhì)地并不怎樣均勻，確切地說，是非常不均勻。淤泥質(zhì)軟土本身通常都含有大量的高分散顆粒，倘若有關(guān)技術(shù)人員對淤泥質(zhì)軟土的這種質(zhì)地不均勻不加理會(huì)，也不采取措施進(jìn)行補(bǔ)救，而直接將淤泥質(zhì)軟土當(dāng)作基土進(jìn)行使用的化，那么上層高負(fù)荷的重物就會(huì)給淤泥質(zhì)軟土帶來極強(qiáng)的壓力，這種壓力會(huì)使得淤泥質(zhì)軟土質(zhì)地不均勻的缺點(diǎn)暴露出來，最后使得整個(gè)地基發(fā)生不均勻的沉降。倘若這個(gè)問題得不到解決，那么使用淤泥質(zhì)軟土進(jìn)行地基建設(shè)的技術(shù)改進(jìn)就無法獲得更大范圍的推廣。

5 如何針對兩種特殊土的工程地質(zhì)特征進(jìn)行地基土的處理

為了更好的進(jìn)行土木建設(shè)工程的正常施工建設(shè)，一定要確保地基建設(shè)的穩(wěn)定，那么針對地基建設(shè)過程中所出現(xiàn)的問題，本文也作出了具體的研究和分析，那就是特殊土地特征對于地基建設(shè)所產(chǎn)生的影響，由于特殊的土地性質(zhì)和正常土地性質(zhì)存在著很明顯的差異，在進(jìn)行地基建設(shè)時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分的規(guī)避特殊土地建設(shè)的不利影響。通過對兩種特殊土的質(zhì)地進(jìn)行研究和分析，可以明顯地發(fā)現(xiàn)與泥質(zhì)土地以及紅黏土土地所存在的共同特點(diǎn)都是土地比較松散和濕軟，這一類土地在進(jìn)行具體的地基施工建設(shè)時(shí)，常常會(huì)由于水分過多而影響地基的穩(wěn)定性和堅(jiān)固性，所以對特殊土地進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)當(dāng)有效的縮減土質(zhì)當(dāng)中所蘊(yùn)含的水分，可以通過加壓固定的方式來提高特殊土質(zhì)的穩(wěn)定性和堅(jiān)固性，例如紅黏土，如果進(jìn)行封閉硬化，可以提高紅黏土的承載能力，針對這種情況，可以在紅黏土特殊特征的基礎(chǔ)上加以硬化，提高紅黏土的承載能力，從而有效地進(jìn)行特殊土質(zhì)的地基建設(shè)，保障建筑工程設(shè)施的正常施工和發(fā)展。在地基施工的過程當(dāng)中，有關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)要注意做好排水措施，不讓水分浸入到紅黏土當(dāng)中，改變紅黏土當(dāng)前的形態(tài)與性能。在基槽的挖掘完畢后，有關(guān)技術(shù)人員也應(yīng)當(dāng)盡力避免基槽在空氣中的長時(shí)間暴露。正如前文所說，紅黏土內(nèi)部的水分一旦流失，那么紅黏土的整體形態(tài)就會(huì)發(fā)生較為明顯的改變，甚至在表面會(huì)出現(xiàn)裂痕。為了防止這樣的問題出現(xiàn)，有關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)及時(shí)采取措施，避免紅黏土內(nèi)部的水分流失。如果在施工途中，紅黏土還是不幸發(fā)生了龜裂，有了縫隙，那么有關(guān)技術(shù)人員就要及時(shí)進(jìn)行縫隙的填補(bǔ)。并且合理的規(guī)劃整個(gè)建筑的排水系統(tǒng)以及防水系統(tǒng)，爭取讓整個(gè)土體在較為穩(wěn)定的環(huán)境下投入使用。針對淤泥質(zhì)土地以及軟質(zhì)土地的土地類型進(jìn)行分析和研究，在進(jìn)行淤泥質(zhì)土地的地基施工建設(shè)時(shí)，可以將改善淤泥質(zhì)土地松軟情況作為主要的改善目標(biāo)，由于淤泥質(zhì)土地的土質(zhì)特征，是非常松軟而且濕潤的，而且這類土質(zhì)具備著非常強(qiáng)烈的腐蝕性，這類土質(zhì)還帶有略微的臭味，所以工人在進(jìn)行施工只會(huì)受到這些因素的影響，不利于正常的施工，會(huì)導(dǎo)致建筑工人在心理上形成一種厭惡心理，從而影響正常施工。所以針對這種土地的特殊質(zhì)地，可以采用灌注樁的方式來提高特殊土質(zhì)的硬度和強(qiáng)度，從而有效的協(xié)調(diào)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的施工情況，根據(jù)特殊土質(zhì)的特點(diǎn)進(jìn)行有效灌注，提高土質(zhì)硬度強(qiáng)度，為有效施工作出保障。

與此同時(shí)，還可以采取換土墊層的方法來穩(wěn)定地基的基礎(chǔ)建設(shè)，改善特殊土質(zhì)的特點(diǎn)，進(jìn)行正確的科學(xué)的地基施工，對于特殊土質(zhì)的情況進(jìn)行更換和調(diào)整，將特殊土質(zhì)更換為正常土質(zhì)，在正常土質(zhì)上進(jìn)行建筑施工以及地基的建設(shè)，這樣能夠有效地保障地基建設(shè)的穩(wěn)定性以及堅(jiān)固性，有效地克服特殊土質(zhì)所產(chǎn)生的不利因素和影響。進(jìn)行換土墊層法所采用的土質(zhì)主要是以天然砂石為主，采取大量的天然砂石進(jìn)行更換填補(bǔ)，彌補(bǔ)特殊土質(zhì)的不足之處，從而促使地基建設(shè)的穩(wěn)定。當(dāng)然，由于淤泥質(zhì)軟土本身有極高的含水量，卻沒有上好的透水性能，故而在充當(dāng)基土進(jìn)行地基建設(shè)時(shí)，經(jīng)常需要花費(fèi)大量的時(shí)間與人力進(jìn)行地基的排水與穩(wěn)固。針對這個(gè)情況，有關(guān)技術(shù)人員嘗試使用排水固結(jié)法來對淤泥質(zhì)軟土的地基進(jìn)行排水以及固結(jié)。這種方法能夠在一定程度上幫助淤泥質(zhì)軟土建成的地基進(jìn)行排水與加固。從某種程度上來說，這種方式能夠幫助有關(guān)施工團(tuán)隊(duì)節(jié)省大量的勞力資源與時(shí)間成本，幫助有關(guān)施工團(tuán)隊(duì)提高有關(guān)項(xiàng)目的建設(shè)施工效率。當(dāng)然，根據(jù)實(shí)際情況的不同，排水加固措施又可以細(xì)分為塑料排水與砂井排水兩種，但具體使用哪一種方式來進(jìn)行淤泥質(zhì)軟土的排水固結(jié)，還是要視具體情況來定。

6 結(jié)束語

綜上所述，不難看出，隨著時(shí)代的不斷發(fā)展以及現(xiàn)代化進(jìn)程的推進(jìn)，我國對于工程建設(shè)的重視程度越來越高，越來越要求工程建設(shè)朝著更加安全高效的方向發(fā)展，但是根據(jù)目前的情況來看有兩種特殊土質(zhì)的存在，影響著地基的建設(shè)以及建筑工程的正常發(fā)展。所以針對這種現(xiàn)象，必須要綜合的考慮兩種特殊土質(zhì)的性質(zhì)和特征，對地基土采取科學(xué)正確的方法進(jìn)行處理和改進(jìn)，規(guī)避地基建設(shè)當(dāng)中的不利因素和不良影響，保障建筑工程施工的正常開展，同時(shí)也要保障建筑工人的施工安全，防止?jié)撛谛园踩蛩赜绊懼ㄖと说氖┕みM(jìn)程。所以通過本文對兩種特殊土質(zhì)的研究和分析，可以為建筑工程企業(yè)在進(jìn)行施工建設(shè)，提出有效的專業(yè)性指導(dǎo)，從而促進(jìn)建筑工程企業(yè)有效施工。