礦山地質(zhì)工程中軟土地區(qū)巖土工程勘查技術(shù)要點(diǎn)分析

郭 建

（山東金嶺礦業(yè)股份有限公司，山東 淄博 255081）

礦石地質(zhì)工程在軟土地區(qū)工程中的問(wèn)題具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，壓縮性是造成地基沉降量大的主要原因；第二，因?yàn)樯喜亢奢d還有結(jié)構(gòu)的不同導(dǎo)致地基有嚴(yán)重的不均勻沉降現(xiàn)象；第三，在沉積環(huán)境下很容易形成軟土，土層還會(huì)出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象。這些危害對(duì)工程有著嚴(yán)重的影響，施工團(tuán)隊(duì)在礦山地質(zhì)工程建設(shè)的過(guò)程中一定要做好相關(guān)的勘查工作。下文中，將主要分析露天礦山地質(zhì)工程軟土地區(qū)巖土工程勘查進(jìn)行深入的分析，以此來(lái)提高巖土工程勘查的工作質(zhì)量[3]。

1 軟土地基對(duì)巖土工程勘察工作的影響

天然孔隙比超過(guò)1.0的被稱為軟土，含水量中有一定程度的天然細(xì)粒土。軟土的觸變性比較強(qiáng)，受到壓力很容易變形抗壓能力比較低，并且還會(huì)滲水適合施工建設(shè)。軟土對(duì)勘查工作的具體影響主要表現(xiàn)在以下兩處：第一，軟土地基不穩(wěn)定，軟土抗壓能力低還有觸變性，如果被輕微的外力干擾組織結(jié)構(gòu)就會(huì)被破壞，會(huì)對(duì)工程產(chǎn)生不利的影響。針對(duì)該問(wèn)題，施工人員在建設(shè)工程前一定要做好相關(guān)的軟土勘查工作，了解軟土的層理特征還要成因和規(guī)律，記錄軟土層的厚度還有分布特點(diǎn)對(duì)此進(jìn)行分析；第二，軟土很容易發(fā)生不均勻沉降，如果沒(méi)有及時(shí)的處理軟土地基，地基在固結(jié)的過(guò)程中很容易出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象，嚴(yán)重的沉降現(xiàn)象還會(huì)使建筑物發(fā)生倒塌，會(huì)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失還可能危及群眾的生命健康。還要從根本上解決這個(gè)問(wèn)題，就必須勘查軟土層的固結(jié)歷史，明確軟土層的固結(jié)階段，了解其變化特征[4]。

2 軟土地區(qū)巖土工程勘察技術(shù)要點(diǎn)

2.1 巖石工程勘察前的準(zhǔn)備工作

想要全面的了解巖土工程的相關(guān)地質(zhì)特性還要結(jié)構(gòu)，就必須對(duì)此進(jìn)行巖土級(jí)別，給建筑工程提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)資料。在新時(shí)代的背景下，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)在不斷的進(jìn)步，很多現(xiàn)代科技也被運(yùn)用到了各行各業(yè)，新科技和新方法可以有效的推動(dòng)地質(zhì)勘察的進(jìn)步，我國(guó)也在對(duì)此不斷的實(shí)踐。在進(jìn)行軟土巖土工程勘測(cè)時(shí)要首先確定軟土土層的等級(jí)，然后準(zhǔn)備用到的器材，選擇專業(yè)度較高的工作人員。確定軟土土層必須嚴(yán)格按照巖石工程勘測(cè)規(guī)律進(jìn)行地基研究開(kāi)發(fā)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)工的實(shí)際情況對(duì)其劃分等級(jí)[5]。選擇合理的勘測(cè)方式調(diào)整工作量要在勘測(cè)前做好相應(yīng)的計(jì)劃，然后對(duì)其進(jìn)行評(píng)估，按照估計(jì)的工作量對(duì)制定工作時(shí)間選擇勘測(cè)方法。取樣準(zhǔn)備是在巖土工程實(shí)際勘測(cè)時(shí)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況確定取樣的具體位置選擇科學(xué)的數(shù)量，保證其工作的進(jìn)度有效的完成相關(guān)工作。水文條件是在巖土勘測(cè)前準(zhǔn)備，先明確該地區(qū)歷史地下水位的最高點(diǎn)以及最低點(diǎn)，然后按照勘測(cè)的數(shù)據(jù)去選擇不同的勘測(cè)方法[6]。

2.2 軟土地區(qū)勘察要點(diǎn)

礦山地質(zhì)工程在軟土地區(qū)的施工離不開(kāi)巖土工程勘查工作，勘查人員一定要去調(diào)查礦山的地質(zhì)，其中包括軟土成因還有土層情況等等，觀察薄層砂夾層還有硬殼層等等，從靈敏度還有降水等方面對(duì)土體進(jìn)行干擾。做好外業(yè)勘探還有原位測(cè)試工作至關(guān)重要，軟土勘查重點(diǎn)在鉆探，使用相應(yīng)數(shù)量的原位測(cè)試。在鉆探的過(guò)程中一定要重點(diǎn)注意間距還有深度，綜合評(píng)價(jià)土體、地基均勻性，注意勘查的距離必須低于三十米，將基層類型還要地基處理方案作為依據(jù)去確定勘查深度。軟土地區(qū)原位測(cè)試使用方法可以總結(jié)為：地基承載力使用旁壓試驗(yàn)，不排水具有抗剪強(qiáng)度可以使用識(shí)字板試驗(yàn)等等[7]。想要保證靜力觸探的有效性就必須明確軟土的力學(xué)性質(zhì)還有各種相關(guān)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，使用靜力觸探時(shí)深度一定要超過(guò)三米，將重點(diǎn)放在試驗(yàn)的反分析中。通過(guò)原位測(cè)試試驗(yàn)可以了解到最真實(shí)的土體變形情況還有數(shù)據(jù)，必須做好現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)工作然后對(duì)其變形指數(shù)進(jìn)行分析。另外，室內(nèi)軟土勘查數(shù)據(jù)處理也十分重要，在進(jìn)行土工實(shí)驗(yàn)時(shí)要將重點(diǎn)放在土體的初始力學(xué)條件上，選擇合理的排水條件，應(yīng)力應(yīng)變速率必須與工程中的土體力學(xué)一樣，在測(cè)試土體力學(xué)參數(shù)的過(guò)程中，摩擦角還有粘聚力一定要提前固結(jié)好保證其穩(wěn)定性。固結(jié)試驗(yàn)可以使用等應(yīng)變率固結(jié)試驗(yàn)。軟土勘查數(shù)據(jù)處理可以按幢進(jìn)行劃分，得出相應(yīng)的試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果。軟土地區(qū)的地基承載力比較差，并且取樣后在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中可能會(huì)被影響，所以對(duì)力學(xué)指標(biāo)不要有太過(guò)的要求。要將重點(diǎn)放在固結(jié)試驗(yàn)上，水平和豎向固結(jié)系數(shù)是關(guān)鍵，地下水土體試驗(yàn)可以使用帶有浸水條件的土工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。最后，就要評(píng)價(jià)軟土地區(qū)中的巖土工程，通過(guò)規(guī)范法還有數(shù)值模擬計(jì)算軟土沉降時(shí)的數(shù)據(jù)，可以在保證數(shù)據(jù)質(zhì)量的同時(shí)提高技術(shù)水平。在評(píng)價(jià)軟土地基承載力時(shí)，可以使用原位測(cè)試進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的對(duì)比計(jì)算出結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，其中變形是軟土地基承載力的決定因素。在使用淺基礎(chǔ)時(shí)，要從沉降以及強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)價(jià)，得出地基不均勻性。使用樁基礎(chǔ)時(shí)要將重點(diǎn)放在評(píng)價(jià)土層的不均勻性上，選用地基處理方案時(shí)要盡最大程度的減少不均勻沉降的問(wèn)題[8]。

3 典型軟土地區(qū)巖土工程勘察方法

3.1 地面調(diào)查與勘測(cè)

軟土層的分布與軟土地區(qū)有一定的聯(lián)系，必須對(duì)其地貌進(jìn)行全面的探查，才能精準(zhǔn)的掌握軟土層的分布規(guī)律還有特征。另外，地面調(diào)查還包含了軟土的成因以及類型、關(guān)系等等[9]。

3.2 鉆探方法

想要從根本上減少軟土層的擾動(dòng)就要使用干鉆法，如果有需要就可以通過(guò)泥漿護(hù)壁進(jìn)行回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，采取有效的措施去防止軟土結(jié)構(gòu)遭到破壞，使用套管時(shí)要保證其水位高于地下水位，取樣位置可以選在套管三倍孔徑的下面。進(jìn)行軟土層取樣時(shí)必須使用合適的薄壁取土器，保樣品不能被影響發(fā)生變形還有失水的問(wèn)題，一旦發(fā)生就會(huì)影響數(shù)據(jù)的真實(shí)性。取樣細(xì)沙層時(shí)要使用標(biāo)準(zhǔn)的貫入器，在有一定代表性的路段去選擇樣品數(shù)量，一定要超過(guò)三份。

3.3 檢測(cè)方法

原位檢測(cè)有效的避免土層樣品發(fā)生失水的現(xiàn)象，不會(huì)被外界擾動(dòng)。如果軟土層厚度標(biāo)大還夾雜著一些沙土還有粉土等等，就可以按照靜力觸探的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。軟土層是飽和流塑黏土的時(shí)候，就選擇合適的十字剪切實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)可以較為準(zhǔn)確的檢測(cè)出土層的靈敏度以及抗剪強(qiáng)度，然后使用扁鏟側(cè)脹試驗(yàn)等各種方法是試驗(yàn)土層的具體參數(shù)進(jìn)行估算。

軟土勘測(cè)室內(nèi)試驗(yàn)的重點(diǎn)是剪切試驗(yàn)、固結(jié)試驗(yàn)。土體透氣性比較低可以使用無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。一旦土體加壓速率等都高于土體水分消散速率，就能通過(guò)自重壓力預(yù)固試驗(yàn)區(qū)去進(jìn)行不排水等試驗(yàn)，如果施工進(jìn)度比較慢而水體排水的速率比較快，就可以使用固結(jié)不排水三軸剪切試驗(yàn)。

4 軟土利用處理

4.1 表層處理法

這種方法一般都是使用在天然軟土地基上，軟土層的硬殼比較薄滲透性也比較低。該處理方法的主要特點(diǎn)就是施工簡(jiǎn)單方便，用不到一些特殊的機(jī)具設(shè)備，占地面積也比較小，必須適當(dāng)?shù)姆怕钪乃俣龋刂坪眉雍傻乃俾?，給地基一個(gè)充分的排水固結(jié)時(shí)間。表層處理法比較適合工期長(zhǎng)、有穩(wěn)定砂石來(lái)源的施工場(chǎng)地，有多種形式進(jìn)行處理。

4.2 反壓護(hù)道

使用該方式路堤的高度不能大于兩倍，沒(méi)有取土困難的問(wèn)題。這種處理方式的主要特點(diǎn)是不需要特定的設(shè)備還有相關(guān)的施工材料，施工比較方便但是占地面積比較大，要有穩(wěn)定的土源后續(xù)出現(xiàn)的沉降也比較大，對(duì)以后的養(yǎng)護(hù)工作有一定的要求工作量比較大。

4.3 開(kāi)挖換填法

這種方法需要軟弱的地基全部挖出，使用一些具有一定程度透水性的材料進(jìn)行填補(bǔ)。這種方法處理起來(lái)比較簡(jiǎn)單，更利于施工人員掌握重點(diǎn)。適合用在軟基比較淺的沼澤地。如果用在軟基比較深的地方，對(duì)沉降控制比較嚴(yán)的道路無(wú)法使用該方式，就要考慮其他處理方式。

4.4 重壓法

重壓法施工的道具比較簡(jiǎn)便，材料也簡(jiǎn)單施工十分方便，但是在進(jìn)行其堆載預(yù)壓時(shí)需要的時(shí)間比較長(zhǎng)，如果施工項(xiàng)目的工期比較短就沒(méi)有辦法使用該方法，軟土地區(qū)的深度還有厚度都比較飽和，排水時(shí)間就會(huì)比較長(zhǎng)，并且還要更多的材料，在使用的過(guò)程中就會(huì)遭到限制，必須更換其他的方法。

5 軟土施工注意事項(xiàng)

軟土地區(qū)巖土工程勘查必須考慮建筑物的荷載還有施工現(xiàn)場(chǎng)的分布情況等等，對(duì)其進(jìn)行有效的分析。在分層分布比較穩(wěn)定的地區(qū)進(jìn)行勘察時(shí)一般都是使用靜力觸探，將鉆孔在場(chǎng)內(nèi)的巖土層分布變化作為主要的依據(jù)進(jìn)行全面的探測(cè)，重視淺部暗溝還有暗塘，勘察其具體分布情況。深基礎(chǔ)的高層建筑物可以使用樁基礎(chǔ)建筑，先去了解樁基礎(chǔ)持力層的具體分布情況再分析其變化。土層分布的變化如果比較大，就可以利用土層中的物理性質(zhì)，對(duì)其進(jìn)行有效的判斷是否符合多層建筑、高層建筑的持力層需求，勘探孔在必要時(shí)可以加密，能夠保證勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性。

除此之外，還要確定巖石工程的勘察內(nèi)容還有工作量情況等等，嚴(yán)格按照規(guī)范的要求進(jìn)行實(shí)施，將勘察工作的實(shí)施難度等等作為主要的依據(jù)進(jìn)行判斷。軟土工程勘察等級(jí)一般都是分為甲、乙、丙，勘察階段可以分為四大部分，不同的勘察等級(jí)工作量也有較大的差異，勘察階段對(duì)應(yīng)的勘察內(nèi)容也有所不同?？碧娇组g距還有孔深的位置都可以按照相應(yīng)的地質(zhì)條件還有軟土成型原因進(jìn)行布置優(yōu)化和完善。

6 軟土施工建議

設(shè)計(jì)水壓、儲(chǔ)水等埋坑的基礎(chǔ)一般都是七米和六米，實(shí)際挖的深度一般都減少零點(diǎn)五米，屬于三級(jí)基坑，這種方式對(duì)工程有一定程度的影響?；诘耐翆邮擒浲翆樱翆拥拿芏缺容^低很容易因?yàn)椴环€(wěn)定發(fā)生坍塌等問(wèn)題，底層還會(huì)出現(xiàn)各種不良的現(xiàn)象，施工人員在進(jìn)行挖基坑作業(yè)時(shí)，要提前做好基坑的支撐工作。在基坑施工時(shí)一定要提前對(duì)環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，加強(qiáng)信息管理力度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在施工的過(guò)程中，不僅要監(jiān)測(cè)周圍環(huán)境的質(zhì)量還要對(duì)土地地質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，記錄相關(guān)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，施工才能順利的進(jìn)行。在基坑施工過(guò)程中一定要避免出現(xiàn)破壞現(xiàn)象，如果地層土體結(jié)構(gòu)被破壞，土地的承載能力就會(huì)不斷的下降。

7 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)綜上所述可以得知，巖土工程勘察工作對(duì)建筑物施工建設(shè)至關(guān)重要，保證勘察報(bào)告的準(zhǔn)確性是后續(xù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。軟土地區(qū)巖土工程勘察具有一定的難度和復(fù)雜性，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤可能就會(huì)破壞勘察設(shè)備，導(dǎo)致勘察數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤不符合實(shí)際情況。對(duì)此，必須利用不同的勘察手段然后其進(jìn)行總結(jié)，將操作安全放在第一位保證經(jīng)濟(jì)的合理性，提高結(jié)果數(shù)據(jù)的可靠性，關(guān)系到后續(xù)工作的順利開(kāi)展。對(duì)其方式要點(diǎn)不斷的探索更新，得出更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)結(jié)論，才能全面的提高軟土地區(qū)的巖土工程勘察水平。