軟土工程性質的特征范文

時間:2023-12-07 18:02:04

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軟土工程性質的特征

篇1

關鍵詞:軟土地基;巖土工程;取樣分析;工程程勘查

1 軟土地基中的軟土性質

所謂的軟土指的是在自然狀態下孔隙比大于等于1,水分含量大于液限值的細粒土,例如:泥炭質,泥炭,淤泥等。軟土一般都有以下特征:(1)軟土的不均勻性:軟土是在沉積環境中形成的,形成的自然條件下土質均勻性較差,在作為地基的過程中,容易發生地基的不均勻沉降。(2)軟土的弱透水性:軟土的含水量雖然比較高,但是軟土的透水性也比較差,其具體表現在地基排水不暢,軟土地基建筑物沉降時間長等。軟土地基在加載的初級可以提高孔隙水的壓力影響整個地基的整體強度。(3)軟土的低強度:根據實際的檢測,軟土在自然的狀態下的強度都很差,其抗剪性都比較低,這使得軟土地基的承載力差,軟土邊坡穩定性差,容易導致因為剪切力出現破壞而失去穩定性的情況。(4)軟土的壓縮性強:軟土有壓縮性強的特點,其具體指的是軟土的孔隙大,因此壓縮系數也大,所以如果建筑用軟土做地基的話就可能產生大幅度的沉降。(5)軟土流變性能:軟土流變性能指的是軟土在承壓后就會因為壓力而變形,軟土本身的孔隙會逐漸變小,本身的含水量會被逐漸排除,軟土在載荷作用下會出現一種剪切變形。(6)軟土觸變性能:軟土的觸變性能指的是當軟土受到外力干擾時就會出現結構性破壞,強度大幅度降低的情況。軟土基地在受到振動符合之后就可能出現大幅度沉降,傾向滑動甚至是基礎下擠出的情況。

2 巖土勘察中的軟土地基基本勘察概述

2.1 軟土勘察內容敘述

在巖土工程的軟土勘察全過程中,其主要內容包括地下硬土層的埋藏情況,表層硬殼的厚度,立體分布的均勻性,軟土的滲透陛能,軟土的層理特征。軟土的分布以及發展規律。以及軟土的埋藏情況等。此外,對軟土的同結情況也要進行勘察,其勘察內容包括軟土的強度特征,由變形特征改變而引起變化的規律特征還有軟土的結構破壞對地基的變形以及強度的影響等等;還有其他一些勘察內容包括軟土中存在的河道,填土,地貌形態的分布范同以及分布深度。軟土周圍的地下水埋藏情況對周圍環境,安全設置以及對施_工材料的影響。

2.2 軟土勘察的目的和方法

2.2.1 勘察目的為優化建筑場地的方案進行地質比選,提供設計所需的地質依據。

2.2.2 勘察方法軟土地基的勘察必須采用綜合勘察手段,即鉆探和原位測試( 靜力觸探、十字板、孔隙水壓力測試) 和室內試驗( 土工、水質)相結合,以獲取軟土的物理、力學、水理和化學性質。

2.3 軟土地基勘查的基本要點

軟土地基勘查的勘探點布置應該根據工程的復雜情況,工程的成因類型,場地形狀等實際狀況進行設計和布置。當軟土土層情況復雜的時候可以相應對這些位置進行勘探布點的加密,勘探取樣的時候應與原位置的測試結果相結合,利用薄壁取土裝置進行,采用十字板剪切試驗或者靜力觸探進行原位測試。

3 軟土地基工程勘童的基本流程

軟土地基巖土工程勘測的基本流程包括確定巖土勘查等級,在實施具體勘測之前確定工作的基本勘查工作量以及初步的勘查措施,根據基本勘查工作量確定土層取樣數量以及在勘查過程中了解項目區域的水文狀況等。

4 軟土地基勘查的關鍵

4.1 軟土地基勘查中勘查技術的選擇

軟土勘查通常采用的方法是十字板,靜探,鉆探等技術,同時以物探等技術作為輔助,總的來說勘探方法是采取多種勘探的方式。其中鉆探是常用而且重要的技術措施,也是土層劃分的重要環節,這種方法可以用于描述軟土的顏色以及厚度等情況,也可以探明軟土中地下水排流,徑流以及埋藏深度等條件。需要注意的是,當采用護壁回轉鉆探的時候,應該配套以完善的保護措施以免土地結構破壞而影響原始土層性質的分析。對于細沙層的采樣,可以利用標準的貫入器進行取樣,并且對有代表性的地段進行采樣,采樣數量要達到三件以上,以確保采樣分析的準確性。要進一步準確描述軟土層的性質。可以加用原地檢測方式,針對軟土的具體特征選擇的原位檢測技術進行檢測。原位檢測技術主要有十字板剪切試驗,靜力觸探試驗,輕型動力觸探試驗以及標準貫入試驗等。

在地基采樣完成以后,就是對采集土樣進行進一步的試驗,研究其物理性質。土。試驗內容主要包括土層力學性質,化學性質以及物理性質的測試。通常對工程項目的地基檢測需要進行無側限抗壓強度試驗,固結不排水抗剪試驗,固結和直剪試驗等。

4.2 軟土地基勘測中的土層力學評價

其力學性質應該包括軟土層的同結歷史,其超固結、固結正常或者是欠固結的狀況、軟土在不同時期固結的壓力、性能以及應力存在特征(這是重點分析對象)等。在對軟土層進行力學分析的時候,要注意測定一些主要參數,其中包括同結系數,回彈系數,壓力指數,壓力系數等以準確描繪土層結構情況,對軟土性能的改變進行預測。

4.3 軟土地基的土層檢測

在軟土土層勘測中,除了對軟土土層的基本項目進行勘測之外,還要注意對軟土的沉降速度,排水固結條件以及軟土強度等指標進行詳細的勘測和記錄,特別要注意的是薄層中間有砂層的情況;軟土勘測是土層均勻度指標包括土層立體分布變化狀況,延伸長度以及土層厚度;對于軟土地基的土層,要對其風化程度以及土層特點進行描述。

5 結語

總之,軟土地基的準確勘查是巖土工程勘查的重要組成部分。是工程能否順利進行的基礎。實踐表明,在軟土地基勘查中,土工計算中的土工性質指標是關系到軟土性質分析的重要數據,其很大程度的影響勘查數據分析計算結果,之間關系到施工方案的選擇和優化。勘查,取樣,試驗以及數據分析處理是一個完整的分析過程,因此在實際勘查時要注意選擇準確的勘查措施,對試驗過程進行詳細控制以保證試驗結果的準確可靠,最后利用合理的參數分析方式以及計算方式得出更準確的結論。一般能夠依照不同的成因類型確定軟土的統計單元體,利用單元體的每一個指標測試值的統計圖表可以質變看出測試的變化,用以取舍和評價測試指標。

參考文獻

篇2

關鍵詞:淺析;巖土;工程勘察;軟土地基

中圖分類號:TU47文獻標識碼: A

軟土地基是一種常見的地質情況,對其準確的勘察是工程順利進行的主要基礎。在大量的工程實踐中證實,土工計算中較為重要的土工性指標是關系到軟土性質分析的重要數據,對計算的結果與實際情況的影響較大,并直接影響施工方案的選擇與措施優化。

1 軟土勘察的基本內容與要點分析

1.1 軟土勘察的內容

軟土勘察主要包括了: 軟土的形成類型、埋藏情況、分布和發展規律、層理特征、滲透性能、立體分布的均勻性、表層硬殼的厚度、地下硬土層的情況等等;對軟土的固結情況進行勘察,強度、變形特征以及隨著應力改變而變化的規律,并且了解其結構破壞對強度和變形的影響情況;軟土中存在的地貌形態差異、填土、河道等的分布范圍和深度等;地下水埋藏的情況,分析其對施工材料、安全設置、環境等影響。

1.2 軟土地基勘察的基本要點

軟土勘察的勘探點布置應根據實際情況進行設計,工程性質、場地形狀、勘察分段、成因類型、復雜情況評價等都應當考慮在內. 當土層出現復雜變化時應對此位置進行加密;勘察中鉆探取樣的時候應結合原位置測試的結果,去氧應利用薄壁取土裝置,原位測試應采用靜力觸探或者十字板剪切試驗完成.

1.3 軟土剪切試驗

當軟土的加載和卸載的頻率過高的時候其內部的水分形成的空隙水壓消散速率也會發生改變,此時應采用自重壓力預固結德爾不固結排水三軸剪切試驗,對透水性較低的粘性土質可以采用無側限的壓強度試驗或者十字板剪切試驗來完成測試; 當軟土排水速率快切施工過程緩慢的時候應采用固結不排水三軸剪切試驗或者直接剪切試驗獲得數據;對土體可能發生大的應變項目因此測定其殘余的剪切強度必要的時候應將蠕變試驗、動態扭剪切試驗、動態三軸試驗等納入到檢測中.

2 軟土的特征

所謂軟土就是指自然狀態下其孔隙比大于或者等于1,且水分含量大于液限值的細粒土,如:淤泥、泥炭、泥炭質土等。軟土的主要特性如下:

2.1 觸變性能: 此種性能是指當軟土受到外部干擾的時候就會出現結構性的破壞,導致其強度出現大幅度降低。軟土地基在受到振動負荷后就會出現側向的滑動或者大幅的沉降或者基礎下擠出的情況。

2.2 流變性能: 軟土在承載后就會因為壓力而變形,本身的空隙逐漸變小因此本來含有的水分就會排除,同時還會在載荷的作用下出現一種剪切變形,此種情況就是軟土地基的流變性。

2.3 壓縮性強: 軟土因為空隙比較大因此其壓縮性較大,即壓縮系數很大,所以建筑如果以軟土作為地基則會出現較大幅度的沉降。

2.4 強度差: 根據實際檢測,軟土在自然狀態下其抗剪的強度往往較低,這就使得軟土地基的承載能力較差,軟土邊坡的穩定性較差,容易因為剪切力而出現破壞失穩。

3 軟土地基勘察的關鍵問題

3.1 土層檢測

在勘察中除了對土層的類型、條件、分布情況等進行勘察外,還應當對軟土的排水固結條件、沉降速度、強度增加等情況進行細致統計與試驗,特別是薄層中夾雜著砂層的情況;土層的均勻度指標是指土層厚度、延性強度、立體分布狀況的變化情況等;作為淺層基礎、深基礎土層的持力層的埋藏情況進行勘察,即前面提及的硬土層情況;在基礎影響的范圍內對基巖的情況進行勘察,描述其分布特點和風化的程度。

3.2 力學性質

在軟土的勘察中應對其力學性質進行評價,探測軟土的固結歷史,對欠固結或者固結正常、超固結的情況進行勘察和分析。先期固結壓力前后變形的性能并不相同,不同的固結歷史的軟土的應力存在的特征是不同的,因此在勘察中應對其進行重點分析,以此確定前期固結的壓力;同時對其變形參數進行測定,室內試驗中應確定先期固結壓力、壓力系數、壓力指數、回彈指數、固結系數等各種參數的具體數值,以此指導施工實踐; 對地下的地貌進行全面的勘察和分析,以此準確描述地層的具體結構情況,有助于對軟土層的進一步了解; 對施工中的措施可能引起的軟土性能改變進行預測,包括其強度、壓縮性等的改變。

3.3 勘察技術選擇

軟土的勘察的過程中其主要的目的就是獲得其埋藏條件和分布范圍、物理力學性質等,即描述其對工程性質,同時以此為依據提出施工中對軟土的處理措施等. 通常采用的方式是鉆探、靜探、貫入、十字板等技術,同時輔助以物探技術,即采用多種方法進行勘察。

3.3.1 鉆探技術

此種技術是巖土工程中較為常見也重要的技術措施,也是劃分土層的重要環節,對揭示軟土厚度、狀況、顏色等進行描述,尤其可以探明地下水的深度、徑流、排除等條件,確定巖土的主要物理和力學指標。對軟土取樣的時候可以采用薄壁取土器靜壓方式,從取樣值試驗的全部過程都應當采用有效的措施保證土樣的性質不發生改變,尤其是水分的保護;對與細沙層也可以采用標準貫入器取樣并選擇具有代表性的地段采用薄壁取土采樣在三件以上的式樣以此保證顆粒分析的準確性。

3.3.2 現場檢測技術

在實際的勘測中,因為軟土的性質特殊,具有觸變性和流變性等不利于檢測的物理性質,其土樣很容易出現水流失,容易被擾動而出現性質改變,因此僅僅利用鉆探技術對其進行取樣是不能完全描述其物理學性質的,因此可以采用原地檢測的方式對其進行檢測,針對軟土的具體特征和工程等級選擇具體的原位檢測技術。軟土地基的勘測中常用的現場原位檢測技術有標準貫入試驗、輕型動力觸探試驗、靜力觸探試驗、十字板剪切試驗等。

3.3.3 物探技術

在軟土地基的勘測中如果常規的原位檢測技術不能很好的滿足勘測需求的時候,而場地的地理位置和情況適合采用地球物理技術進行勘測的時候就可考采用物探的方式結合常規的原位檢測技術共同對地基進行勘測。

4 軟土巖土工程勘察的基本流程

4.1 確定等級

巖土勘察的等級需要根據工程的性質進行劃分,現場的場地復雜程度、地基的設計和復雜程度等,干巖土工程勘察規范進行分析和劃分,結合工程實踐對工程的等級進行劃分,如某工程按照規范設定為二級,則其復雜程度、場地等級等均按照二級標準,即存在雜填土、粉質土、灰色粉質粘土、細砂、中粗砂、粉質粘土,因此綜合判斷場地的勘察等級為乙級標準。

4.2 確定勘察措施和工作量

在實施具體的勘測之前因確定工作的基本工作量,初步選定勘察措施。如工程勘察中按照建筑物周邊來布置勘察點,設定其間距和孔深,并計算整個工程的鉆孔數量。同對每個鉆孔的深度和標準進行規范化設定,最終匯總整個工程需要的工程量和基本采樣的數量,以此為依據制定具體的檢測方式或者工程實施的步驟,這樣可以保證整個勘察有計劃的進行,保證設備、人員等資源的充足,提高勘察的質量。

6 結束語

應重視軟土區域的巖土工程地質勘察工作,對巖土的工程地質特征做出準確的分析及判斷,并且還要結合工程實際情況選取合理的設計及施工方案,保證軟土地基勘察工作的質量,以預防軟土地基對建筑工程的破壞。

參考文獻:

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[2]曹輝亮. 提高軟土地基勘察成果準確性的研究與探討[J]. 中小企業管理與科技(下旬刊),2009,(5) .

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關鍵字:軟土地區;工程勘察;質量控制

軟土地區的工程項目的建設有著與其他地區工程項目不同的勘察要點和質量控制要點,而在具體的工程項目的勘察過程中應根據具體的工程項目的建設特點實施勘察,切實保障工程項目對勘察質量的要求。軟土是指天然孔隙比大于或等于1.0,且天然含水量大于液限的細粒土。軟土類型包括淤泥、淤泥質土、泥炭、泥炭質土等,并且其壓縮系數一般大于0.5MPa-1,不排水抗剪強度一般小于30KPa。

一、軟土地區工程勘察應查明的內容

1、軟土地區的工程勘察的自然條件勘探

軟土地區的工程的自然條件勘探應包括軟土的成因類型、成層條件、分布規律、薄層理與夾層特征、水平向與垂直向的均勻性、地表硬殼層的分布與厚度、地下硬土層或基巖的埋深與起伏等自然地質條件。對存在沼氣的軟土層,應查明沼氣的埋藏深度、分布范圍。對軟土層下為透水層的情況應查明其承壓水頭的高低和隔水頂板的高程。在了解了軟土的自然地質條件后應對軟土的固結歷史及應力水平、結構強度和變形特性進行測定。還應勘察微地貌形態、暗埋的塘、浜、溝、坑穴的分布、埋深及其填土的性質。分析工程項目開挖、回填、支護、工程降水、打樁、沉井的施工對軟土的應力狀態、強度和壓縮性的影響。

2、軟土地區工程項目工程因素的勘探

對勘探點的間距,根據不同的勘察階段、工程特性和不同成因類型的軟土及地基復雜程度采用不同布置的原則,對層厚分布不均勻的應適當加密。對勘探點的深度,應根據地質條件、建筑物特點、可能的基礎類型來確定,同時由于軟土地區建筑沉降為設計主要控制指標,勘察孔深度應滿足地基壓縮層的計算深度。此外還應預計到可能采取的地基處理方案的要求,測定土層的有機質含量、殘余強度、靈敏度等。勘探手段應以鉆探取樣與原位測試相結合為原則。在滿足取土孔數量的要求下軟土地區宜用原位測試取代相當數量的鉆孔,不僅減少鉆探取樣和土工試驗的工作量,縮短勘察周期,由于原位測試能更好的反映原位土層的力學特性因此可以提高勘察質量。靜力觸探是軟土地區十分有效的原位測試方法。標準貫入試驗對軟土并不適用,但可用于軟土中的砂土層、硬粘性土等。

二、軟土地區勘察的勘探要求

1、勘探點布置宜根據建筑物的平面位置、結構特點和土層的成因類型和地基復雜程度確定,詳細勘察時勘探點的間距不宜大于30m;當土層變化復雜時,應予加密。

2、鉆探取樣應與原位測試相結合,取樣應采用薄壁取土器;原位測試宜采用靜力觸探、十字板剪切試驗,取土孔和以原位測試為主要勘察手段的原位測試孔數量應滿足規范要求。

3、勘察孔深度,除滿足受力要求外,尚應滿足沉降變形控制深度要求,對其下有承壓含水層的地區應查明承壓水頭和隔水頂板的高程。

4、對暗埋的塘、浜、溝、坑穴等宜采用輕型動力觸探。軟土的力學性質參數可采用室內試驗和原位測試確定,或根據經驗確定。亦可利用堆載、邊坡和建筑物的原型監測資料經分析后綜合確定。

三、軟土地區的工程勘探試驗

軟土剪切試驗應按工程實施條件下地基土應力狀態變化,加卸荷速率,排水條件等選用相應的方法,并應符合下列要求:

1、當土體加卸荷速率超過土中孔隙水壓力消散的速率時,宜采用自重壓力預固結的不固結不排水三軸剪切試驗。對滲透性很低的粘性土,可采用無側限抗壓強度試驗或十字板剪切試驗。

2、當土體排水速率快且施工過程較慢時,宜采用固結不排水三軸剪切試驗。

3、對土體可能發生較大應變的工程,應測定殘余抗剪強度,必要時應進行蠕變試驗、動扭剪試驗、動單剪試驗和動三軸試驗。 根據變形計算的要求確定壓縮系數、先期固結壓力、壓縮指數、回彈指數、固結系數時,可采用常規固結試驗、快速加荷固結試驗、高壓固結試驗或等梯度固結試驗。

試驗土樣的初始應力狀態、應力變化速率、排水條件和應變條件均應盡可能與工程的實際條件相似。同時應測定軟土地區的力學性質參數,按巖土工程類別及勘察階段采用一種或多種手段測定土的力學參數,這些手段包括室內土工試驗、原位測試、間接經驗推算、原型觀測反分析等。 故對正常固結的軟土應在自重應力下預固結后再作不固結不排水三軸剪切試驗。并且在實際測試過程中可增加對變形參數的測試要求。變形參數包括:先期固結壓力、壓縮系數、壓縮指數、回彈指數。有關固結問題的有固結系數、有經驗時也可用快速固結試驗,以便引進先進試驗技術,縮短試驗周期。

四、軟土地區的工程地質評價及基礎方案分析

1、選擇適宜的持力層和基礎型式,對荷載不大的建筑當有地表硬殼層可采用淺基礎時,基礎宜淺埋。 當荷載較大采用樁基礎時對地基土抗剪強度小于10 KPa的情況應考慮壓曲效對樁承載力的影響。

2、對路堤等填方構筑物,應重點分析其強度范圍下的允許填筑高度及整體穩定性和沉降量數值。

3、當建筑物位于池塘、河岸、邊坡附近時,應驗算其穩定性。判定地基產生滑移和不均勻變形的可能性。當有地下室基坑開挖時提出合理的圍護設計建議。

4、當建筑物相鄰高低層荷載相差過大時,應分析其相互影響。當地面有大面積堆載時,應分析對其對地基整體穩定性的影響和對相鄰建筑物的不利影響。

5、當土層下存在含氣層時應重點分析其對施工的影響和對地面最終沉降的影響,必要時應采取措施排出地下氣體。

6、當軟土下有承壓含水層且需要開挖時,應驗算其承壓水對坑底突涌的影響。

7、根據建筑結構形式、對地基處理措施提出合理化建議。軟土地區工程地基處理可采用方法:對暗埋的塘、浜、溝、坑穴等可采用局部挖除、換土墊層、灌漿、懸浮式短樁等方法。對大面積厚層軟弱土地基,可采用真空堆載、堆載預壓排水固結或深層攪拌等方法。

軟土的巖土工程分析評價過程中應注意:分析軟土地基均勻性,包括強度、壓縮性的均勻性,或直接反映在承載力及沉降的均勻性;注意邊坡穩定性;選擇合適的持力層,并對可能采取的基礎方案進行詳細的技術經濟的論證,盡可能利用地表硬殼層;注意不均勻沉降及減少不均勻沉降的措施;對評定軟土地基承載力強調了綜合評定的原則,不單靠理論計算,要以地區的經驗為主,對軟土地基承載力評定,變形控制原則比按強度控制原則更重要;軟土地基的沉降計算仍推薦工程上采用的分層總和法,一維固結沉降計算模式并乘經驗系數的計算方法,但也可以采用其他新的計算方法,以便積累經驗,提高技術水平。

五、軟土工程項目勘察應注意的問題分析

1、除土層的一般成因類型、成層條件、分布規律外,尤應查明:

對軟土的排水固結條件,沉降速率、強度增長等起關鍵作用的薄層理與夾砂層滲透特征;土層均勻性,具體指厚度、土性等水平向垂直向的變化;可作為淺基礎、深基礎的持力層--硬土層的埋藏條件; 在基礎影響范圍內基巖的埋藏條件、分布與起伏,基巖上部風化程度;地下承壓含水層的頂板高程和水頭高度;含氣層的空間分布。

2、對軟土的力學性質進行評定

依據工程特點,提出有針對性的力學性質參數,是軟土地區工程設計的重要前提,土工試驗條件應盡量模擬工程施工和使用條件采用不同的方法進行;對軟土的力學性質的評定時,查明軟土的固結歷史,確定固結狀態,對確定軟土的應力應變關系也是十分重要的。另外,應注意工程施工過程中靈敏性粘土受擾動后,土體結構破壞對強度和變形的影響。

3、對軟土地區的地貌特征和土層分布的聯系勘察

軟土地區微地貌特征形態與不同性質的軟土層分布有內在聯系,查明微地貌、舊堤、堆土場、暗埋的塘、浜、溝、穴等,有助于查明軟土層的分布。

4、施工活動對軟土應力狀態、強度、壓縮性的影響。

5、地區的工程經驗是是軟土評價、設計和施工安全可靠的保證。

軟土地區工程項目的勘察要建立良好的質量保障和控制體系,那么首先應建立在對軟土地區自然地質條件和工程項目特點有充分了解的基礎之上。軟土地區由于其土質的特殊性,有著自身獨特的質量控制要點,只有在充分掌握這些要點的基礎上,再結合建筑物的特點,并由此建立了軟土地區工程項目勘察的質量體系,才能切實保證軟土地區工程項目建設的安全性和科學性。

參考文獻:

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關鍵詞:軟土地基;巖土工程;地基處理;應用分析

中圖分類號: TU4文獻標識碼: A

0 引言

伴隨著經濟的不斷發展,國內的巖土工程迅速興起,作用日益凸顯,同時對其要求也越來越高,地基處理工作在巖土工程建設中占據著關鍵性地位,稍有失誤,必將對整個工程造成重大影響。淤泥質軟土地基是較為常見的現象,土質空隙大,壓縮性強、含水量多,以至于強度有所不足,承載能力頗為薄弱,成了巖土工程建設的安全隱患。如何加強軟土地基的處理是當前的重點工作,必須認真對待。

1 淤泥質軟土及其物理性質

1.1 淤泥質軟土的成因

所謂淤泥質軟土,指的是多分布于河灘湖沼等地的一些細粒土,土質壓縮性高,孔隙比較大,具有較高的天然含水量,所以抗剪強度較弱。我國地域廣闊,不同地區的淤泥質軟土存在著很大差異,但其基本的特性是共有的,如孔隙大、含水量多;不均勻性和流變性較為明顯,很容易發生沉降現象;滲透性較小,在含有水平夾砂層的情況下,該特點尤為明顯;觸變特征,強度不足,一旦土體被擾動,內部結構很容易受損,使得土體強度和承載力大幅下降。

1.2淤泥質軟土的物理性質

作為一種具有特殊性質的巖土,淤泥質軟土其實是淤泥與淤泥質土的合稱,分布較為廣泛,之所以稱其為軟土,是因為土中含有過多的天然含水量,穩定性不足,不符合工程建筑對地基的要求。那些在淤泥質軟土地基上建立起來的工程建筑常會發生安全事故,發生率最高的是不均勻沉降現象,某些時候,可能因蠕動變形引起邊坡或地基失穩。當判斷地基土體的特性時,可采用室內試驗和原位測試相結合的方法進行。如淤泥質粉土和淤泥質粉質粘土,兩者的物理性質較為相似,但也有細微的差別,判斷時,就應結合土層的多種物理力學指標做進一步判斷。

2 實例分析

某地受河流長時間的沖積,成了漫灘,水系較為發達,溝塘渠道縱橫交錯,地面的標高比常年河流洪水位要低。上部地層平坦開闊,水平層理顯著,而局部呈現出斜層理,表明該地有明顯的沉積特征,土質以粘土居多,自下而上為淤泥質粉質粘土、粉質粘土。今要在此處開展一個巖土工程項目,必須提前做好地基處理工作。

2.1軟土地基處理技術

①置換法

該方法多用于土層較淺的軟土地基,所謂替換,即用強度承載力較強的地基代替原來地基,首先需要清除固有的軟土地基,再用一些高強度材料,如卵石、砂礫等,進行回填。該方法在提升地基承載力的同時,還實現了均勻沉降,有效避免了路面不平整的狀況,至于回填厚度,通常會選擇80cm .

②樁基加固法

該方法比較適用于厚淤土,因為厚淤土難以大面積展開處理,多會選擇利用樁基進行加固。一般說來,當淤土的厚度小于5m時,可使用石灰樁,因為生石灰在水化時,會發生一定的反應,致使體積不斷膨脹,對土壤形成擠壓力,使得原土體的密實度有所增強。因其膨脹擠密原理和排水固結作用有很大的聯系,實際中通常會遵循小樁徑、布密樁的原則,如果樁徑設計為300mm ,則樁距通常不會超過1200mm 。當淤土的厚度大于5m而小于10m時,則可使用灌注樁直至硬土層;如果淤土的厚度在10m以上,則懸浮樁比較合適,通過相關公式可計算出樁距、樁徑、穩定安全系數等參數。

③排水固結法

該方法則多用于淤泥質土和軟粘土等,具備良好的水穩定性,如果含水過多或者水位較高,極有可能形成軟土地基,對其進行處理時則以排水法為先。開挖低于原來地下水位的水溝,借助砂、石等透水性較強的材料進行填埋,為取得良好的效果,盡量采用反漏層結構技術進行鋪設。然后可開始塑料排水板的安裝,排水板具有諸多優勢,如良好的耐水性,較高的強度,能夠保證順暢地排水,需注意的是,安裝過程中,排水板外層應盡量以無紡土工織物濾層進行包裹,可避免因流砂深入管內造成的堵塞。

2.2粉噴樁復合加固技術

該工程施工現場以淤泥質土和黏土居多,強度低,土質差,經綜合考慮,選擇使用粉噴樁復合加固技術進行處理,此技術施工時產生的噪音小,質量有所保證,且不會對周圍環境造成很大的影響。

施工前應做好各項準備工作,將相關資料準備完善,包括土工實驗報告、水泥粉噴樁的樁位布置圖、粉噴樁的標高、加固處理深度等。 然后要對施工現場進行徹底清理,清除地面表層土,用粘土回填低洼處,并碾壓平整;土質較差的地方應設置碎石墊層或砂土;地表較軟的地方采取相關措施防止機械沉陷。 還有,各種原材料和機械的質量均應符合標準。

施工過程尤為重要,必須做好每一個環節,首先對鉆機平臺進行適當調整,保持導向架和攪拌軸相垂直,鉆頭中心對準孔位中心;然后啟動鉆機開始鉆進,先緩慢鉆進,待正常后保持轉速30r/min,鉆進速度為0.5m/min,應該保持勻速鉆進。當鉆進至超過設計樁底標高10~20cm時停止鉆進;接著提升噴粉,一旦鉆孔深度達到設計要求,便反轉鉆頭。同時,粉體發送器開始噴粉并保證噴粉量。鉆頭提升必須與送粉同步,禁止先提升后噴粉。如果套管漏氣堵管,應立即停止噴粉。停止噴粉后,緩緩取出鉆桿,并對計量儀仔細進行檢驗。

3 結束語

軟土地基在湖海河流等水系發達處較為多見,在這上面開展巖土工程時,必須提前采取合理的技術,對軟地基加以處理,提高地基強度和承載力,進而保證巖土工程的質量安全。

參考文獻:

[1] 陳南杰.談巖土工程中的淤泥質軟土地基處理技術[J].城市建設理論研究,2011,27(19):167-168

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1.跨孔波速測試原理及方法

跨孔波速測試利用兩個鉆孔,其中一個作為發射孔,另一個作為接收孔。試驗時將超聲波發射探頭和接收探頭同時放進預鉆孔內進行。從發射孔內震源激發的波經兩孔之間傳播到接收孔,被孔中檢波器接收,然后計算出波行走的時間t,即可求得波速Vp(單位m/s):Vp=L/t式中:L為由振源到達接收孔測點的距離。跨孔波速測試在兩個子L中進行,激發設備和接收設備分別置于同一高程,自下而上同步移動進行測試,移動點距一般為1m左右。跨孔波速測試現場連接如圖l。

2.跨孔波速測試在巖土工程勘察中的應用

2.1幕墻質量檢測

幕墻施工位于地下,許多不可見因素均會導致施工缺陷。為防止缺陷被掩蓋和疏忽,造成不可逆轉的經濟損失和安全事故,確保基坑開挖前工程支護結構質量符合設計標準要求,需對止水帷幕墻的完整性和均勻性進行檢測。根據波速值的高低判斷所測范圍內防滲墻是否有缺陷。一般設置跨孔間距5m,逐層進行檢測,各剖面測點垂直間距為1m。通過波速測試的實測數據,可分段對帷幕的均勻性進行評價,并綜合評價止水帷幕墻的完整性,判斷缺陷位置及其程度,明確降水工程開始前,查明不滿足設計要求幕墻的空間范圍。

2.2軟基處理工程檢測

建筑之前若地基不夠堅固,為防止建筑后地基下沉拉裂造成建筑物不穩定等事故,需要對軟地基進行處理,以提高軟地基的固結度和穩定性至設計的要求。軟基處理廣泛地應用在我國沿海及內地。例如:天津、上海、廈門、廣州等沿海地區以及昆明、武漢、南京等內地地區。特別是填海的一些地區,一般建筑前都需要進行勘測,然后進行軟基處理,否則存在很大的風險和后患。目前,水泥土廣泛應用于道路工程以及低層建筑的地基加固工程等。水泥土是利用水泥或水泥系材料作為固化劑,采用一定的攪拌機械將水泥與原位土強制拌合,通過水泥與土之間發生的一系列物理化學反應,使原位土變成具有高強度、低壓縮性、低滲透性的水泥穩定土。軟基處理的成功與否,取決于施工單位、工程管理、工程技術、工程機械設備及施丁人員素質多種綜合因素,水泥土質量檢測是應用中的一個薄弱環節。可用跨孔波速法檢驗,從而判斷水泥土攪拌樁的質量完整性及樁身缺陷位置。某工程實例表明,水泥土的波速(150o一2500m/s)之間,原土波速(550~1lOOm/s)之間,具有較明顯的波速差異,顯然水泥攪拌樁的波阻抗遠大于樁周土的波阻抗。因此用波速法判斷水泥攪拌樁的質量完整性具有理論依據及實踐可行性。

2_3采空區治理工程質量檢測

合理開發利用廢棄的采空區土地,可提高礦產土地利用率,緩解礦區土地資源緊缺的矛盾。經加固后,滿足一定的條件下,大型的采空區也可改造為旅游用地、倉儲用地、廢棄物存放地等。一般情況下,采用的工程措施是注漿充填處理方法。縱波波速測試可用以采空區勘察以及采空區治理工程質量檢測。注漿前,可通過巖層中波速值大小及變化情況來判斷巖體的完整性(如破碎、裂隙、軟弱夾層等),了解介質的工程地質特征。注漿后,采空區以及周圍巖體裂隙充填固結巖體的完整性、穩定性和抗壓強度提高,會直接影響到聲波在巖層中的傳播速度。通過對注漿區背景資料分析與研究的結果和注漿區的測試結果進行對比,可說明采空區注漿工程的質量是否符合設計要求。

2.4壩基巖體工程地質分類

水利構筑物中,縱波波速Vp值和壩基巖體工程性質(包括巖體完整程度、強度、巖體結構面的發育程度以及巖體抗滑、抗變形性能等)具有良好的相關性。《水利水電工程地質勘察規范)(GB50487—2008)壩基巖體工程地質分類表,列出堅硬巖、中硬巖、軟質巖等巖體特征及其相應的巖體主要特征值。縱波波速作為巖體主要的特征值,可用以評價巖體工程性質。縱波波速越大,巖土愈完整,強度愈高,抗滑、抗變形能力愈強。例如,對于堅硬巖,Vp>5000m/s,則巖體不需做專門性地基處理,屬優良高混凝土壩地基。而Vp<2500rrds,巖體較破碎,一般不宜做高混凝土壩地基。當壩基局部存在該類巖體時,需做專門處理。

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關鍵詞:巖土工程;淤泥質軟土;地基處理;試樁;復合地基試驗

0 引言

地基處理是古老而又年輕的領域,許多現代的地基處理技術都可在古代找到它的雛形。自20 世紀80 年代中以來,在土木工程建設中遇到需要進行加固的不良地基越來越多,對地基也提出了越來越高的要求,地基處理己成為土木工程中最活躍的領域之一,地基處理在我國得到飛速發展。由于近些年來基建規模的不斷擴大,在建筑、水利、交通和鐵道等土木工程建設中,人們愈來愈多地遇到不

良地基問題,特別是高等級公路,通過水網地區時不可避免地會遇到過濕土和軟弱地基。軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質土、沖填土、雜填土或其它高壓縮性土層構成的地基,它們需要經過處理才能滿足建筑構造物的要求。地基處理的目的就是提高軟弱地基的強度,保證地基的穩定,降低軟弱地基的壓縮性,減少基礎的沉降和不均勻沉降等等。

本文以某建筑工程場地為例,該建筑工程場地水系發達,場地內的水塘、水溝分布較多,地面標高均低于常年河流洪水位,上部地層均為第四系沖積物,沉積韻律較明顯,具有明顯的水平層理,地形開闊、平坦,地貌簡單,局部具有斜層理,沉積的特征明顯,自上而下地基土為粉質粘土、淤泥質粉質粘土等。該工程主要建筑物地基采用樁基方案,附屬構筑物部分采用復合地基方案。

1 淤泥質軟土成因、巖性及分布

淤泥質軟土是指濱海、湖沼、谷地、河灘沉積的天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低的細粒土。因此,軟土的地區差異性很大。大量的研究和實踐表明,軟土具有以下共性:①含水量較高、孔隙比較大。②具有觸變特征。當原狀軟土受到擾動后,結構連接受到破壞,土的強度顯著降低。③具有明顯的流變性。④高壓縮性。大部分壓縮變形發生在垂直壓力為100kPa 左右,作為地基時的沉降量很大。⑤低強度。⑥滲透性小。特別當含有水平夾砂層時更為顯著。⑦不均勻性。作為地基則易產生不容許的差異沉降。

該場地的位置,處于一平原經河流沖積而形成的漫灘,屬原古河道,主河道現已北移,在北移的過程中由于河道的截彎取直的作用形成了特殊的原始地貌,由于河流水位的變化及洪水季節性影響,使本區地質的巖性含有較多粉砂級顆粒。

2 淤泥質軟土物理力學性質

淤泥質軟土是淤泥和淤泥質土的統稱。它是一種分布廣泛的特殊巖土。其特征是含水性強,當其作為工程建筑地基時表現得非常軟弱和不穩定,所以稱為軟土。因此在淤泥質軟土發育地區進行工程活動時,常發生嚴重的工程地質災害,主要表現是建筑物容易發生強烈的不均勻下沉,有時還因滑動變形造成地基或邊坡失穩。用室內試驗與原位測試結合的方法勘察場地,可判別地基土的特性。土層物理力學指標推薦值見表1。

3 綜合試樁

經過綜合試樁,對本淤泥質土層樁基的特性作結論如下:

3.1 在本淤泥質土層中,Φ800mm 旋挖灌注樁存在擴徑現象,其充盈系數可在1.3 左右,施工時可通過泥漿指標的控制和局部采用長護筒的措施。

3.2 在本淤泥質土中,沉樁極為容易,但在沉樁過程中要監控樁身垂直度并予以調整,施工中應注意避免由于施工快及措施不當造成樁斷裂與上拔等問題。

3.3 根據樁身內力測試及高應變擬合分析的樁側極限摩阻力與《建筑樁基技術規范》(JGJ94-94)靜探計算結果對比如表2。

4 復合地基試驗

復合地基試驗是因場地淤泥質土地基承載力無法滿足附屬構建筑物的要求而進行的,其勘探取樣試驗成果見表3。

4.1 水泥土樁體樁身完整,攪拌均勻,適于在場地復合地基加固中應用。

4.2 從室內試驗、載荷試驗、樁身芯樣試驗等結果來看,粉噴樁樁身強度明顯高于深層攪拌樁,加固效果好。

4.3 施工工藝,粉噴樁與深層攪拌樁均宜采用二次噴漿四次攪拌(復攪),上面8m 采用三次噴漿六次攪拌。粉噴樁宜保證攪拌頭攪拌一周時提升高度不超過16mm,深攪樁提升速度控制在0.5m/rain以下。

5 結語

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關鍵詞:土工試驗資料;巖土工程勘察;運用

中圖分類號:TU41文獻標識碼:A

巖土工程勘察是為土木工程建設服務,通過對工程地質的調查、測繪、勘探、采取土試樣等方式進行室內試驗或者現場檢驗,對試驗結果加以統計、分析,對土木工程施工工地的地質條件進行定性或定量分析,編制滿足施工不同階段所需要的成果報告文件。對于巖土工程勘察來說,土工試驗資料是必不可少的,因為土與一般的建筑材料不同,其具有特殊的復雜的物理性質,這種特殊的物理性質決定了它本身的特殊復雜的力學性質。在巖土勘察工程中,通過對土工試驗資料的合理運用,能夠避免工作中許多問題的出現,同時促進勘察工作的順利進行。

目前巖土勘察工程中土工試驗方面存在的問題

(一)粉土的劃分

顆粒分試驗比較復雜,但在實際的應用中,僅僅只是按照在塑性指數不大于10 來對粉土進行劃分的。這種不全面且不準確的做法會使得在判斷粉土的時候存在誤判的現象。

(二)剪切試驗方法比較單一

就目前而言,在實際中工程單位的剪切試驗通常選擇的是直剪試驗,比較單一,但是具體的測定軟土抗剪強度的試驗方法有很多,比如直剪試驗、三軸試驗、無側限抗壓強度試驗以及十字板剪切試驗等等,對于不同的試驗方法來說,所得到的強度參數是不相同的,并且各有其適用性。

確保土工試驗數據準確性的措施

(一)做土的含水量試驗時認真鑒別,結合實際情況取到有代表性好的試樣,測出土的比較準確的含水量。

(二)為正確求得土的密度,試驗中應對照送樣單的野外定名,在合適的部位切取試樣,切樣時保持環刀垂直,避免晃動,環刀兩端的土面應平整完好。

(三)液限含水量通過園錐儀測定,塑限含水量用手搓法測定。搓土條時應嚴格按照《GB/T50123-99±工試驗方法標準》中的有關條例進行。

(四)做固結試驗時,取土應有代表性,環刀要完好無損。壓土時要用力均勻不晃動,儀器設備應清洗干凈,操作時輕拿輕放,盡量減少外力對試驗數據的影響。

三、巖土工程勘察中土工試驗資料的運用

(一)某建筑概況及其場地巖土工程條件

所選建筑由兩棟十三層高級住宅樓,加地下車庫,兩棟五層住宅樓以及一棟四層的辦公樓組成,其中高級住宅樓為剪力墻結構,其他均為框架結構。建筑群所在地區地貌較為平坦,原為郊區農田,地貌單元為平原。所選建筑群地基分六層構成:(1)耕地土壤:黃褐色,松散狀,濕度略高,厚度約0.2-2.2 米左右;(2)粉質黏土:黃灰色,可塑狀態,濕度略低,厚度約1-3 米左右;(3)淤泥質粉質黏土:灰黑色,軟~流塑,厚度約5-9 米左右;(4)粉質黏土:褐色,可塑狀態,厚度約1.5-6.5 米左右;(5)粉質黏土:黃褐色,硬塑狀態,厚度約1.3-6.8 米左右;(6)風化閃長巖:厚度3.5-7.8 米左右。下層均為風化巖石。所選區域內地下水類型為淺層地下水和深度承壓地下水,淺層地下水主要集中在一層到四層的土層空隙中,深度承壓地下水主要集中在第六層及其下部。

(二)巖土工程分析

(三)場地穩定性及抗震穩定性評價:場地內地層分布穩定,無不良工程地質現象,屬穩定場地。場地土的類型為中軟場地土,建筑場地類別為Ⅱ類。該區抗震設防烈度為6度。該場地為抗震有利地段。

(四)地基土評價:第二層可塑粉質粘土,土層壓縮系數a1-2=0.30MPa-1,屬中等偏高壓縮性土,具有一定的承載能力,可作為商業用房天然地基礎持力層;第三層淤泥質粉質黏土,壓縮性高,承載力低;第四層可塑狀質粉質粘土:土層壓縮系數a1-2=0.27MPa-1,屬中等偏低壓縮性土,具有一定的承載能力;第五層硬塑狀粉質粘土:土層壓縮系數a1-2=0.21MPa-1,屬中低壓縮性土,具有較高承載能力;第六層強風化閃長巖:軟巖,巖體基本質量等級Ⅴ級,可作為小高層預應力管樁樁端持力層。

(五)基礎類型選擇,根據各土層主要物理學性質指標統計數據以及場地地基承載力特征值和壓縮模量進行分析,第二層可塑粉質粘土,屬中等偏高壓縮性土,具有一定的承載能力,可作為商業用房天然地基礎持力層。選擇第四層為樁基礎的持力層。兩棟五層住宅樓以及一棟四層的辦公樓均建議采用樁基礎進行建設,同時以第六層閃長巖作為管樁樁基持力層。樁基礎在建設時,建議采用預應力管樁,樁基設計時,要考慮樁身會穿過比較厚的松散土層等因素,合理進行樁基建設。

(六)基坑工程,此次建筑工程的重要性等級為二級,地基基礎設計等級為乙級,地下車庫基坑開挖面積大,深度在6 米左右,且由于地下潛水水位較低,對施工影響大,所以條件較為復雜,存在一定的施工難度。根據《高層建筑巖土工程勘察規程》(JGJ72-2004)有關規定,此建筑地基的基坑工程安全等級為二級。由于第二層粉質黏土的土層比較薄弱,所以必須考慮第三層淤泥質粉質黏土(軟~流塑)對于建筑物地基的影響,在施工過程中要通過各種措施加以排除,保證建筑物地基安全。

土工試驗資料對于我國土木工程建設意義重大,巖土工程勘察工作的復雜性以及固有勘察經驗的束縛,很容易有一些失誤,為降低勘察失誤,技術人員要堅持現場觀測,并將現場觀測結果進行分析、比較、評估、總結,始終堅持動態設計,注重施工驗槽,做到及時發現問題,處理問題,必要時還需進行施工勘察,進行有效補救,以防止造成嚴重的經濟損失和不良的社會影響。

參考文獻:

[1]關海波,宋海濱,韓金才;合理選擇工程地質勘察手段的重要性. 商品與質量•建筑與發

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關鍵詞:粉土,特性,工程地質,淮海,液化趨勢

 

0、引言

淮海地區位于魯南丘陵與蘇北平原交匯的殘丘平原上, 其地貌為侵蝕平原, 根據多年實際勘察了解, 除殘丘外, 平原區第四系地層的上部廣泛沉積了巧軟土, 一般多為土質松軟、飽和、高壓縮性、工程性質較差的粉砂、粉土或淤泥質軟粘土等。筆者通過收集大量資料, 對飽和粉土的工程地質性質進行了分析總結。

1、粉土的分布與成因

統觀淮海的地貌形態, 四周被低山、丘陵所環抱, 中間低平。從地質成因方面分析, 本地區在第四紀全新世有沐水、泅水泛濫, 后有黃河沖積, 形成了泛濫沖積平原及沖積垅狀高地。

淮海地區泛濫沖積平原分布較廣, 標高一, 地勢平坦, 從北西向南東微斜, 坡降很小, 表層為第四系全新統泛濫沖積粉土。沖積垅狀高地即廢黃河高漫灘, 分布于黃河故道兩側, 自北西向南東穿越市區, 由黃河帶來的粉砂、粉土堆積而成, 標高一。兩側形成天然壩堤, 高出泛濫沖積平原一。

2、粉土的指標及相應的工程地質特征

據GB50021 - 2001 及GB50007 - 2002 規范,粉土定義為塑性指數≤10 且粒徑>0. 075mm 的顆粒含量不超過全重50 %的土體。由砂粒、粉粒、粘粒組成。論文格式。粉土以塑性指數IP ≤10 為下限與粘性土分界;以粒徑> 0. 075mm 的粒組含量不超過全重50 %為上限區別于砂土。這類土呈現的特征主要是粉粒所具有的特征,是介于砂土與粘性土之間的一類特殊土。因粉土的顆粒較粘性土大,故其粒間聯結較弱。粉土有接近砂土及粘性土的雙重特性,這主要是因為粉土既含有砂粒又含有粘粒成份的緣故。實踐中證明:當粉土中的砂粒含量較高時,其特征與砂土相似;當粘粒成份含量較高時,粉土表現出來的性質則與粘性土接近,故有條件時我們可據粉土中顆粒的級配情況將之劃分為砂質粘土(粒徑< 0. 005mm 的顆粒含量不超過全重的10 %) 及粘質粉土(粒徑< 0. 005mm 的顆粒含量超過全重的10 %) 。論文格式。 粉土中水與土顆粒表面的作用發生了質的變化,明顯地與粘性土和砂土不同:因粘性土存在結合水,它與礦物顆粘表面的物理化學作用以及其自身結合水的變化,對粘性土的性質影響極大,形成了流塑—軟塑—可塑—硬塑—堅硬等不同的土體狀態。而砂土孔隙中存在的是自由水,水的存在與否幾乎對砂土土性無多大影響,而粉土中水與顆粒間的毛細作用占較大的優勢。據研究,淮海地區粉土在不飽水狀態下有一定的強度及硬實性,在飽水狀態下則易散化與結構軟化,致使強度降低、壓縮性增大。粉土在失水狀態下具有迅速的孔隙水壓消散過程,主固結完成很快,因而伴隨明顯的強度增大。

通過廣泛搜集資料,統計出淮海地區范圍內含水量和孔隙比統計頻數圖如圖1、圖2所示。

圖含水統計頻數圖

從表、圖1及圖2可看出天然飽和粉土的含水量、孔隙比等土工參數指標的變化范圍較大,說明飽和粉土在全區分布范圍內,其工程地質性質不均含水量較高、孔隙比較大, 中等壓縮性說明其工程地質性質較差。

3、粉土液化強度

下圖為典型的粉土液化試驗記錄曲線。(取淮海區粉土試樣)。將不同循環應力σd 條件下粉土液化時的循環次數 與動剪應力比σd /2σ′在單對數坐標系作圖,可以得到液化強度曲線。圖3為不同密度狀態條件下的液化強度曲線,從圖1中可以看出對于重塑粉土試樣,密實度是影響抗液化強度的一個重要因素,隨粉土干密的增大,抗液化能力增強。圖2為不同細粒含量下液化強度曲線。從圖中可以看出,當細粒含量從80%減少到55% ,土樣的抗液化阻力也隨之減小。但是細粒含量為45%的土樣的抗液化阻力卻稍大于細粒含量為55%的土樣,這表明當粉土中細粒為55%時,抗液化強度接近最低。在圖2中,細粒含量為45%和55%的土樣的液化強度曲線幾乎重合,根據的粉土中細粒含量對液化強度的影響作用存在分界點的概念,可以推斷本區試驗所用的土樣,當細粒含量在50%左右時抗液化強度最低,當細粒含量小于50% ,土樣的抗液化強度將隨著細粒含量的減小而增大。細粒含量為50%也相當于平均粒徑大約等于0. 074 mm。

圖1 不同干密度粉土抗液化強度曲線 圖2 不同細粒含量土樣抗液化強度曲線

4、粉土液化分析

筆者認為,在P c 小于9%時, 粘粒分布在粉粒周圍以點接觸式膠結著粉粒。在力的作用下, 粉粒沿粘粒發生滑移。此時, 粘粒起了以為主的作用, 動剪應力比隨粘粒含量的增加而減少; 當粘粒含量大于9% 時, 粉粒周圍有足夠厚的粘粒層, 此時的粘粒不但膠結粉粒, 也有自身固結的作用。隨著粘粒含量和時間的增加, 粘粒對粉土顆粒的膠結和自身結構調整作用也將增強, 此時粘粒主要起穩定、鑲嵌粉粒的作用。所以, 隨粘粒含量的增加而動剪應力比也逐漸增大。無論那組干重度下, 粘粒含量P c= 9% 抗液化強度最低。通過一些試驗及分析得出:粉土中所含粘粒量是影響其液化的重要因素。論文格式。通過對本區含天然粘粒的粉土進行實驗,動剪應力比在P c= 9% 時最低, 并且曲線呈向上開口的拋物線型;粉土中無論粘粒含量如何, 都有隨干重度增大抗液化強度增強的規律, 即干重度愈大,土的抗液化強度愈高, 反之, 抗液化強度降低。

5、小結

由于飽和粉土工程地質特性的變化范圍較大,在巖土工程勘察時, 應針對具體工程項目,

對飽和粉土地基進行更詳細更具體的分析研究。本文對淮海區的粉土進行了一定的實驗分析和討論,研究了干密度、細粒含量對粉土的抗液化強度的影響。分析發現該地區的粉土的抗液化強度并不是隨細粒含量的變化而單調變化,而是當粉土中細粒含量達到某一定量時,粉土的抗液化強度將達到最低點。淮海區的粉土有粘性粉土及砂質粉土之分。水在粉土中影響較大,不飽和水狀態有一定的強度和硬實性,飽和水后易散化,力學強度大幅下降等。

參考文獻:

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【3】(劉輝、石磊論徐州市飽和粉土的工程地質特性、江蘇煤炭、2003年第三期)

【4】(李志毅、楊裕云 工程地質學、中國礦業大學出版1994年10月)

【5】(隋旺華、土質學與土力學中國礦業大學出版 2007)

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關鍵字:巖土工程 勘察技術問題發展措施

Abstract: the current of geotechnical engineering investigation has made progress, hot and the existing problems, a detailed analysis of the problems, and points out the key points of them, thus to of geotechnical engineering investigation trend forecast, in improving the quality of geotechnical engineering investigation provides the basis.

Key word: geotechnical engineering technical problems development measures

中圖分類號:[P258]文獻標識碼: A 文章編號:

引言

巖土工程勘察是建筑工程設計的基礎,主要是為建筑物設計、地基處理和施工提供詳細的工程地質資料和技術參數。而巖土參數的合理提供關系到設計的安全性、經濟性和可行性。巖土工程勘察的目的在于解決和處理建設工程中與巖士介質有關的問題,是建設工程中不可或缺的重要環節。

1.巖土工程勘察取得的進展及熱點

1.1取得的進展

1.1.1我國已經能夠解決技術要求,地質條件復雜的巖土工程問題。相應的規范、規程的編制,標志著我國這方面已經積累的經驗達到的水平。

1.1.2勘察工作已從單一的鉆探、取樣、試驗、提報告模式發展為多種測試手段、綜合評價的模式。多功能靜力觸探、超重型動力觸探、預鉆式和自鉆式旁壓試驗、螺旋板載荷試驗、孔隙水壓力測試、波速試驗等新技術的迅猛發展,大大提高了地基評價的水平。室內土工試驗中高壓固結試驗和三軸壓縮(剪切)試驗的普遍應用,使土力學理論更進一步應用到勘察生產實踐中。另外,土的動力性質的試驗也日益增多;樁的動力測試已經列入有關規范規程和手冊中;表面波速法也開始在工程中得到應用;巖土測試的重要性已經越來越顯示出來。

1.1.3勘察與設計、施工密切結合,初步形成了從勘察到設計、施工、監測,貫穿各個階段的認識、實踐、改造全過程。

1.1.4地基處理技術水平的大幅度提高。十多年來為了滿足工程建設的需要,引進、發展了多種地基處理技術積累了相當豐富的經驗。對第四紀松散地層、濕陷性黃土膨脹土、軟土、填土、飽和松散粉細砂等各種不良地基開發和應用了許多新的地基處理技術,已成為巖土工程中一項重要內容。

1.2勘察結果形成重要的技術內容

1.2.1場地穩定性的評價,對建筑場地擬建的建筑作出適宜性的技術論證;

1.2.2為工程設計提供場地各巖土分層、地下水的埋藏條件及其對工程的影響,以及巖土體工程設計參數;

1.2.3對工程施工過程中可能出現的各種巖土工程問題(如開挖、降水、沉樁等)作出預測,并提出相應的防治措施和合理施工方法的建議;

1.2.4對擬建場地作出巖土工程評價,對巖土加固(基坑支護)與改良方案或其他人工地基設計方案進行論證和提出建議,并根據設計圖紙在巖土工程施工中監控施工質量;

1.2.5預測由于場地及臨近自然環境的變化對建設場地環境和臨近建筑物可能產生的變化及其對工程建造的影響;

1.2.6為已有工程的安全性進行預測性的評定,對擬建工程可能會造成已有工程的不良影響和事故調查分析提供依據;

1.2.7指導巖土工程在建筑物運營、使用過程中的長期觀測如建筑物的沉降和變形觀測等工作。

顯而易見,新的巖土勘察體制下形成的文件———巖土工程勘察報告對設計、施工都是極其重要的技術保障文件,它服務于工程建設的全過程,是重要的建設工程程序性文件。但是在新的工程勘察體制創建后的相當長時期內,巖土工程勘察報告在設計和施工企業中未受到應有的重視,特別是在施工企業中不重視運用巖土工程地質勘察報告指導施工的現象顯得尤為嚴重。

2.3巖土工程勘察熱點

當前,特殊條件下的巖土工程評價仍然是巖土勘察工程中最普遍最大的熱點。特殊條件指的是:

2.3.1特殊土。包括濕陷性黃土、軟土、膨脹土、鹽漬土等。在特殊土地基上進行工程建設時,必須充分考慮到它們所具有的特殊物理力學化學性質。

2.3.4特殊工程地質條件。包括巖溶、斜坡與滑坡、泥石流、采空區、地面沉降、地震效應等。其中強震區的砂土液化、斷裂、震陷等問題是巖土工程勘察中經常遇見的。

2.3.5特殊工程。包括高層建筑、動力機器基礎、地下工程、水上工程、核電站、道路橋梁、機場跑道、水壩、尾礦壩等。大型建筑地基勘察與評價仍是當前最熱門的話題,對可能產生不均勻沉降的預測及對策以及地震效應的抗震設計參數等問題。

2.完善建筑工程巖土勘察工作的措施

2.1確定勘察依據在建筑工程巖土勘察工程中,就要首先制定好合理的勘察綱要。巖土工程勘察綱要是指導巖土工程勘察各項工作的綱領性文件,是勘察工作順利完成的保證。應加強勘察市場的監督和管理,及早推行巖土工程監理體制;加強對勘探合同、勘察綱要的審查和管理。防止越級或盲目勘察,加強對勘察報告的審查,對勘察報告中的工作量、勘探質量、資料數據分析及其結論建議逐一進行審查,特別是對基礎選型論證,場地穩定性評價及施工建議等內容進行重點把關。防止勘察報告中重視描述,缺乏深入分析的現象發生。從而確保勘察市場的健康發展。其次要合理確定場地地層工程地質性質。如:地層工程地質性質好、埋藏淺且厚度大的地區勘探孔深度可適當減小,勘探間距可適當放寬;而地層工程地質性質差的地區勘探孔深度較深,勘探間距應加密。第三是野外地層的劃分應盡量詳細。按顏色、狀態、濕度甚至鉆進難易程度、巖心采取率等不同指標詳細劃分,為室內資料整理提供最詳實的編錄地質資料;對多鉆機共同作業情況,應首先集中技術人員勘探一二個鉆孔,統一編錄形式,避免各行其是,盡而造成野外資料分層、定性、描述等難以統一,給資料整理帶來困難。

2.2合理整理與編錄資料,勘察資料的整理應有現場技術人員的參加。很多勘察單位由于勘察分工比較詳細,現場技術人員回來后將現場編錄和原始班報表交給報告編寫人員就不管了,這樣容易造成兩者之間的脫節。對原始編錄資料、室內化驗結果及現場測試、現場拍照等逐一比對,出現異常和矛盾時應認真查明原因,確保資料準確無誤。按勘察技術要求,依據各類規范和當地的通常格式做好各類資料的整理工作,各資料整理成果除整理者自檢外,尚應有他人再進行校對檢查,做到無一紕漏。根據整理出的成果資料,寫出勘察報告。由于各勘察場地的巖土特征、擬建建筑物、勘察要求等千差萬別,因此勘察報告不能死搬硬套、一成不變,勘察報告應注意重點突出,應具有很強的針對性。同時勘察報告中應特別重視場地的穩定性評價、地基承載力和地基變形的評價以及場地地下水的評價。場地穩定性評價中的地震評價近年來越來越重視,尤其是高層建筑和大規模的建筑場地。地基承載力和地基變形是相輔相成的,與地基基礎的選擇一起應綜合考慮、綜合評價,才能取得理想的效果。

2.3合理選擇勘察測試手段和方法,不同的勘探方法具有不同的優缺點和適宜性,對勘探裝備、勘探手段、取樣方法的適宜性和合理性要充分了解。現在有不少勘察企業為了降低成本,大量地布置靜探孔,甚至于全靜探。在沿海地區的湖沼相和海相沖沉積平原中多分布有淤泥、淤泥質軟土、填土,地下水位埋藏較淺,靜力觸探在這種場地條件下應用效果較好,既能幫助準確分層,又能客觀準確地反映地基土的強度性質;而在一些山前沖洪積地層中,由于地層土一般顆粒較粗,地下水位埋藏較深,不適宜靜探,甚至在河床河漫灘相的沉積地層中,靜探的測試結果也不能準確反映地層的實際情況,一般得出的強度變形指標偏高,所以應用時要適當考慮。標準貫入試驗適用于砂土、粉土和一般粘性土,而不適用于碎石土,淤泥、淤泥質軟土中也要酌情使用,因為軟土的靈敏度高,鉆孔時存在擾動影響,同時標貫擊數的精確度對評判地基土的強度性質影響也較大。所以勘察施工中,應當針對地基土的性質,用適宜的測試手段和方法對其進行勘探,以確保勘察結果的準確性。

3.結束語

總之,建筑工程的巖土勘察是建設的基礎性工作,勘察工作的準確詳實與否,決定了工程建設的投資效率。但是與這一課題有關的許多問題目前解決得還不太完美,科學研究尚薄弱,科學性及方法性的文獻也比較少,而且由于有效的技術手段、儀器和設備不足,故在工程勘察中先進方法也運用得很少。在工程地質學面前存在著大量道路工程勘察方面的問題,仍待我們進一步去探索、去解決。

參考文獻:

1.張鴻儒;夏禾;閣貴平;;深開挖施工過程的計算機模擬和方案優化[A];中國土木工程學會計算機應用學會第六屆年會土木工程計算機應用文集[C];1995年

篇10

關鍵詞:巖土工程;勘察

前言

巖土工程勘察是運用地質學、巖土力學、工程地質學的理論,按照科學的勘察程序與方法,利用有效的測試儀器和技術,調查和工程建設有關的工程地質條件,評價存在的與巖土工程有關的工程地質問題,為工程建設的設計、施工等提供詳實、科學、準確的地質資料,是工程建設中必不可少的環節,其主要目的是查明擬建場地工程地質和水文地質條件,提出準確的巖土工程特性指標和地基基礎及有關巖土工程設計參數,對擬建工程場地進行穩定性和適宜性評價,提出經濟合理的巖土利用、整治、改造的建議和方案。巖土工程勘察工作是根據擬建工程的性質、規模、安全及重要性等級、抗震設防要求、建筑物荷載、結構特點和擬建工程場地的地質地形特點等情況綜合確定。本文僅圍繞巖土工程勘察這一課作以下的探討,僅供參考。

一、關于巖土工程勘察作業的重要性

施工勘察雖然不像詳勘階段被人們重視,但它卻是巖土工程必不可少的一個重要環節。巖土勘察作業的主要任務是運用工程地質學的理論和方法,認識工程通過地帶的工程地質條件,為工程的設計和施工提供依據和指導,以正確處理工程建筑與自然條件之間的關系,充分利用有利條件,避免或改造不利條件,使修建的工程能更好的實現多快好省的要求。因此,在巖石工程勘察作業中,為了研究各路段不同成因和各種類型的巖土的物理力學性質,以及按特殊設計進行路基施工的各巖層的物理力學性質,加強巖土工程勘察作業就會顯得相當重要。

二、加強巖土工程勘察作業的方法

(1)勘察前期

相關資料的收集。作為一名合格的勘察工作負責人,不能局限于場地內的幾個鉆孔基本情況的記錄,還應關注場地及的地形地貌、地質條件等。在場地的仔細觀察有沒有其他不良的地質現象和比較重要的建筑物并調查訪問當地人該場地以前的地質條件是否和現在一樣,訪問周圍建筑物采用的基礎形式和地基處理措施,當年開挖時的地基及地下水情況。同時還要認真收集擬建工程的基本資料,如擬建物規模、結構特征、結構類型、基礎形式、荷載分布、地面整平標高及擬建物對變形的要求,從而為外業前期工作量的布置提供依據。

工作量的布置。《巖土工程勘察規范》對勘探點的布置有明確的規定,所以工作量布置方面要嚴格按照規范中的要求來布置,不能隨意地布置勘探點的位置、勘探點深度和勘探點間距。

(2)勘探與取樣

勘探。勘探工作包括物探、鉆探和坑探等各種方法。它是被用來調查地下地質情況的,并且可利用勘探工程取樣進行原位測試和監測。應根據勘察目的及巖土的特性選用各種勘探方法。物探是一種間接的勘探手段,它的優點是較之鉆探和坑探輕便、經濟而迅速,能夠及時解決工程地質測繪中難于推斷而又急待了解的地下地質情況,所以常常與測繪工作配合使用。它又可作為鉆探和坑探的先行或輔助手段。鉆探和坑探也稱勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地質情況,在巖土工程勘察中是必不可少的。其中鉆探工作使用最為廣泛,可根據地層類別和勘察要求選用不同的鉆探方法。當鉆探方法難以查明地下地質情況時,可采用坑探方法。坑探工程的類型較多,應根據勘察要求選用。

取樣。《巖土工程勘察規范》有關強制性條文規定:每個場地每個主要巖(土)層取樣不少于6件(組),但目前有一種錯誤的傾向,即重視取樣的數量而忽視了取樣的間距,沒有錯開取樣,尤其是在孔少的情況下問題最突出,幾乎是在同一個水平面的深度上取樣,造成代表性差,因此,必須錯開取樣。同時,應盡量避免在分層交界處、鉆進回次的底部等部位選取巖石試樣。

(3)現場監測

現場監測是構成巖土勘察作業系統的一個重要環節,大量工作在施工和運營期間進行;但是這項工作一般需在高級勘察階段開始實施,所以又被列為一種勘察方法。它的主要目的在于保證工程質量和安全,提高工程效益。現場監測主要包含施工作用和各類荷載對巖土反應性狀的監測、施工和運營中的結構物監測和對環境影響的監測等方面。檢驗與監測所獲取的資料,可以反求出某些工程技術參數,并以此為依據及時修正設計,使之在技術和經濟方面優化。此項工作主要是在施工期間內進行,但對有特殊要求的工程以及一些對工程有重要影響的不良地質現象,應在建筑物竣工運營期間繼續進行。

(4)原位測試

在原位測試中,有些樣品如粘性土可以通過采取原狀土樣進行室內試驗,一些樣品如無粘性沉積土由于幾乎不可能獲取不受擾動的原狀試樣。所以對這類樣品的密實度、強度和壓縮性評價通常需要通過原位測試方法獲得。勘察中我們常用的幾種原位測試手段的作用與適用性如下:

圓錐動力觸探試驗。圓錐動力觸探試驗是利用一定的錘擊能量,將一定規格的圓錐探頭打入巖土中,根據貫入土中的難易程度來判別土的性質的一種現場測試方法。根據它的試驗指標可用于進行地基土的力學分層,定性地評價地基土的均勻性和物理性質,查明土洞、滑動面、軟硬土層界面的位置。通過建立地區經驗,也可用于評價地基土的強度和變形參數,評價地基承載力、單樁便,適應性廣,并有連續貫入的特性,但試驗誤差較大,再現性較差。

波速測試。波速測試是利用波速確定地基土的物理力學性質或工程指標的現場測試方法。主要用于測定各種類巖土體的壓縮波、剪切波或瑞利波的波速,以此來劃分場地類型;提供地震反映分析所需的地基土動力參數;提供動力機器基礎設計所需的地基土動力參數;判斷地基土液化的可能性,劃分場地類別,確定場地土的特征周期。另外,波速測試本身可以用來評價地基土的類別和檢驗地基加固效果。

三、結束語

總之,巖土工程勘察工作是工程建設中一項重要的工作,隨著電子、電子計算機技術的飛速發展,發展了一大批集適時采集處理,軟、硬件功能于一體的工程物探探測設備,它具有采樣密度大、速度快、成本低、信息量大等特點,并且可以利用綜合工程物探方法有效地解決傳統勘察手段難于解決的諸多巖土工程問題,如地下不明物體、洞穴、軟弱結構面、滑動面、斷層、破碎帶等在地下的分布特征、形態、埋藏深度、位置,并且可以提供許多工程建設所需的巖土動力參數設計地震動參數。

參考文獻:

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[2]葉國琳.初探巖土工程勘察基礎技術問題.山西建筑,2009.

[3]張其鋒.巖土工程勘察工作中常見問題.施工技術,2009.