软土地基岩土工程勘察论文

2022-04-29 版权声明 我要投稿

摘要:我国沿海地区软土分布广泛,软土具有含水量高、孔隙比大、高压缩性、弱渗透性、固结缓慢、承载力低等特性。本文以某电厂软土地基岩土工程勘察为例,对软土的成因类型及沉积特征作了分析,并简单阐述了软土地基勘察的方法和对软土地基的评价。今天小编给大家找来了《软土地基岩土工程勘察论文 (精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

软土地基岩土工程勘察论文 篇1:

分析软土地基岩土工程勘察要点

摘要:随着科技的发展和进步,近年来在软土地基岩土工程勘察方面已取得了较大的进展和发展,不仅通过科学技术进步和改良进一步优化了软土地基工程勘察技术,同时也对经济建设和土木工程建设发展起到了重要推动作用。但在当前整体工程技术运用当中仍然存在一系列的问题,因此本文主要从软土地基基本的特征和特点分析,从关键点入手对工程勘察要点进行逐条解析,为后续工程建设提供思路。

关键词:软土地基;岩土工程勘察;要点

一、软土地基特点

在软土地基工程勘察过程中,应当从软土地基整体特点进行分析,进一步结合地区特点,对工程建造过程中可能产生的影响因素进行考察,并为后续工程建设打下基础。由于在进行工程建设过程中形成软土地基地环境是沉积环境,且具有一定程度的复杂性,这直接导致了软土地基在空间分布上会产生一定程度的物理力學性质逐层变化情况,从而出现物理力学性质不均匀现象。

在工程进行时,建设施工中此种不均匀现象便会直接引发部分不均匀沉降问题,从而导致软土地基,出现工程建设安全威胁。由于软土地基本身带有较高含水量,但同时地基土壤本身透气性较差,因此在进行实际工程建设施工过程中。工程施工土壤内部水分便直接会受到软土地基本身物理性质影响从而造成地基自身承载力较差的特点,不能满足工程建设需要。地基自身承载力不足,不仅直接会导致上层建筑物容易出现长时间的沉降现象,还会出现沉降严重而导致的孔隙水压力,进而影响整体地基承载力,造成地基不稳的现象。

软土地基在长期荷载作用影响下,不仅容易出现变形,如剪切变形现象。此种变形在整体变化开始时并不具有很大影响力,是非显性现象,但是随着时间的积累,其影响范围也不断扩大,进而直接影响工程建筑边坡稳定性和地基整体承载力稳定性,甚至严重者容易出现地基沉降问题带来的工程建设危害。

由于软土地基中的软土是具有高压缩性特点的一种土,地基土壤的压缩性和液线存在直接的正比函数关系。因此在进行工程实际建设时,随着液线的不断增大,土壤地基自身压缩性也在不断增强,一般情况下随着整体扩大增加软土地基压缩性,会保持在0.5兆帕以上,部分压缩系数较高的软土会维持在4兆帕左右,这便使工程建筑范围内的土壤层发生沉降的可能性增加。

由于软土地基本身结构便具有不稳定特点,当软土地基原有的土壤结构受到周边环境影响而产生破坏后,便会直接导致软土地基自身承载力下降,从而影响软土地基稳定性,出现软土地基滑动震动现象,促使建筑失稳。

二、软土地基岩土工程的勘察要点分析

(一)土力学性质

在对软土地基进行实际勘查过程中,不仅需要对相应物理性质和力学性质给予正确判断和严密的分析,还需要对土壤超固结情况进行严密分析考察,进一步探究土壤自身固结情况给环境和施工环境带来的影响。若土壤自身固结程度有所差异,那么土壤自身的性能也一定会存在着相应差异,因此在进行实际工程建设前,相关技术人员不仅应当直接对土壤层勘查工作进行处理,还应给予土层勘察工作足够的重视,结合相应数据与图层分析工作,保障工程前期数据的科学可靠。勘察工作人员不仅需要直接对土壤变形情况给予测量和了解,还需要对土壤自身压力参数等重要物理性质数据进行测量,结合相关数据进一步做好前期工程建设前的固结系数,估值压力以及压力指数,回弹指数和压力系数等关键数值的分析确定工作进一步提高人们对土壤结构自身建设情况了解程度的同时,保证在工程施工进行过程中的施工顺利。相关技术人员能够依据前期勘探数据,直接对软土地基展开分析工作,并对施工过程中可能出现的问题给予预测,方便突发状况处理。

(二)土层检测

勘察人员在进行软土地基考察过程中,必须要对现场实际施工情况进行结合,在实际对软土地基前期勘察工作进行处理时,不仅需要结合工程施工现场软土哦实际分布特征和分布情况,以及周边环境条件等关键信息进行综合考量,同时还应当将软土类型纳入考量范围中,进行综合性的科学对比分析。除此之外,还需要对软土地基地基本物理性质如排水固结条件,以及增加强度等进行基本的科学实验和测试实验,以统计其基本物理性质的相关数据。一般情况下,在不同的软土地基,分布状态下,整体施工现场有着不同的分布特点,因此在进行实际施工现场地质勘查过程中,不仅需要针对不同类型的软土地基进行区别特点分辨,同时还需要结合土层的基本均匀程度进行软土地基厚度测量,这也是软土地基基本勘察工作中需要十分注意的关键步骤,这种测量不仅可以直接观察软土地基,持力层埋藏的基本情况,还可以结合土壤土层分布深浅,对后续勘查工作进行初步分配,为后续软土和土层检测奠定良好基础。除此之外,还需进一步做好软土地基基础的影响经营情况调查,并同时对基岩分布状况和整体风化状况进行调查,为后续建设打下基础。

三、软土地基液化的判别以及处理

在一般情况下,若软土地基自身含有饱和粉土以及沙土,在实际施工时由于周边环境影响和相关条件影响,则可能会发生一定程度的液化现象出现,针对液化现象,大多数情况工程技术人员会采取专业技术标准和比较标准的实际试验方法进行综合判别,但若在实际施工中,地基中存在沙土层和液化土层,那么便要对整体优化涂层厚度进行直接地明确观察,并对钻孔液化指数进行详细的科学计算,再借助相关公式以及含。人数进行辅助的情况下,明确做好土壤液化指数计算工作的同时,进一步对土壤的液化等级划分,方便后续工程施工方案的布置。在进行软土地基液化处理的实际过程实施过程中,不仅首先要对整体土层液化沉陷部分进行消除。嗯,在实际工程建设时,由于工程建设结果和工程建设过程质量,会直接受到诱惑指数影响而产生不同程度的变动,做好土壤液化指数降低工作,有效控制液化指数的范围,保证液化指数,能够满足实际工程需要便是当下最重要的问题之一。此次工程土层进行挤密碎石桩振冲加固时,不仅需要从根本上确保桩与桩之间的距离标准符合,实际工程需要同时还需要保证,桩间土整体贯入锤击数符合。专业工程标准的要求满足,液化判别锤击数临界值以上的基础规范。除此之外,还需要对土壤整体排水工作和排水条件进行最大程度的改善,进一步减少土壤液化时所产生的塌陷现象。

四、结束语

在进行软土地基基本工程勘察过程中,不仅会受到气候政策等多种条件影响记者条件状况,对软土地基工程勘察工作的影响也十分重要。软土地基地质前期勘查要点是否实施也会直接影响勘查技术的有效开展的顺利性。除此之外还会对后续软土地基整体工程建设情况产生较大程度的影响,因此在进行软土地基实际工程建设时,应当对软土地基工程勘察工作给予足够的重视,并在工程勘察过程中充分考虑不同影响因素对土地及带来的影响,结合工程实际施工特点和当地工程建设状况,对其进行综合分析,进一步保证工程勘察满足工程需要的同时,为后续工程建设打下基础。

参考文献

[1] 金宗川.大面积堆载作用下软土地基变形的几点认识 [A].中国岩石力学与工程学会.第二届全国岩土与工程学术大会论文集(下册 ) [C]. 中国岩石力学与工程学会 : 中国岩石力学与工程学会 ,2006:5.

[2] 骆银辉 , 黄如文.对粉喷桩软土复合地基承载力确定方法的探讨 [J]. 探矿工程(岩土钻掘工程 ),2002(5) :18-19.

[3] 熊卫兵 , 石长礼 , 季军.软土地基沉管隧道岩土工程勘察方案设计探讨 — — 宁波帯洪隧道岩土工程勘察分析 [J]. 隧道与轨道交通 , 2004 (2) :28-30.

作者:贺智华 谷春梅 王朝相

软土地基岩土工程勘察论文 篇2:

浅析软土地基岩土工程勘察的方法和评价

摘 要:我国沿海地区软土分布广泛,软土具有含水量高、孔隙比大、高压缩性、弱渗透性、固结缓慢、承载力低等特性。本文以某电厂软土地基岩土工程勘察为例,对软土的成因类型及沉积特征作了分析,并简单阐述了软土地基勘察的方法和对软土地基的评价。

关键词:软土地基;工程勘察;力学性质;软土沉降;

1 前言

随着我国国民经济的持续发展,沿海地区的开发建设也进行的如火如荼。在沿海的工程建设过程中,时常会遇到物理力学性质差且分布面积较大的第四系软土类区域。本文以某电厂软基处理勘察为例,对软土的成因类型及沉积特征作了分析,并简单阐述了软土地基勘察的方法和对软土地基的评价。

2 软土层类型及沉积特征

《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)(2009年版)中对软土层的定义为“天然孔隙比大于或等于1.0,且天然含水量大于液限的细粒土,包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等”。由于软土具有高含水量,高孔隙比,高压缩性,低承载力,低抗剪强度、低渗透系数等“三高三低”的特征,给工程建设带来了很多问题。

某电厂工程场地位于珠江入海口,属河口三角洲冲积平原边缘,覆盖层主要由第四系全新统人工冲填土层、海陆交互相沉积层和残积层组成。海陆交互相沉积层主要为淤泥、淤泥质土、粘性土及砂土层,即本场地内淤泥、淤泥质土层属全新统滨海型软土。其具有滨海相沉积的如下特征:

(1)水平及交错层理发育:软土层中发育近水平微薄层理。由于该软土沉积于高海平面时期,频繁的海侵与海退的交替形成一系列不完全的沉积韵律。潮汐的局部作用力使部分地段软土层的微层理极其发育。

(2)砂团构造:表现为软土层内局部含有封闭的透镜状粉细砂,软土的工程特性因砂质含量多少的差异而变化。

3 软土地基勘察

3.1 勘察目的

查明软土地基的厚度、埋深、成层条件、分布规律、层理特性、排水条件等,透水层的水平和垂直方向的分布,提供设计与施工所需的参数。

3.2 勘察方法

软土地基工程勘察必须采用综合的勘察手段,即地面调查、钻探和原位测试和室内试验相结合,以获取软土的物理、力学、水理和化学性质。

3.3 勘察特点

3.3.1 钻探与取样

钻探是岩土工程中划分土层最重要、最关键的一环,能揭示软土的厚度、状态、颜色以及所处的层位,探明地下水的埋深、径流与排泄条件,确定岩土层的主要物理力学性质指标等。在软土地基勘察中,为保证软土不被扰动,地层性质不被破坏,一般以采用干钻法为宜,当需要采用泥浆护壁回转钻进时,必须采取措施,防止软土地基结构发生变化而改变土的原始物理力学性能。

3.3.2 原位测试

软土地基勘察的原位测试方法主要有标准贯入试验、十字板剪切试验和静力触探试验。

1) 标准贯入试验:通过试验测定土层中的标准贯入击数,从而确定粘性土层的天然状态以及砂土的密实程度,并可判定饱和粉土、砂土的液化情况,求算地基土层承载力。

2) 十字板剪切试验:用十字板测定软粘性土抗剪强度的原位试验,目的是原位测定饱和软粘土天然压力下固结的不排水抗剪强度。

3.3.3 室内试验

对于软土地基样品的室内试验,应编制合理的试验方案。试验项目应包括天然含水量、天然密度、土粒相对密度、粒径组成、液限、塑限、有机物含量、渗透(水平和竖向)、酸碱度、易溶盐含量、压缩系数、前期固结压力、无侧限抗压强度、天然快剪、固结快剪、三轴剪切试验等。

3.3.4 水文地质试验

本项目软土勘察中采用的水文地质试验为注水试验,且主要在软土层中进行,试验目的是为了了解软土层的渗透性。

注水试验是通过向钻孔内注水,人工抬高水头,测定松散土体渗透系数的一种原位试验方法,目的是为评价场地土层渗透性提供依据,用于预测基坑排水量、评价地基或边坡发生渗漏的可能性,是选择地基处理方案的主要参数。

4 岩土工程条件分析

4.1软土地基处理方法分析

软土由于其性质差,强度低,一般无法满足工程建设的要求而需进行加固。常见的软土加固处理措施有:(1)置换法,如换土垫层、挤淤置换等;(2)排水固结法,如真空联合堆载预压、袋装砂井、塑料排水板法等;(3)灌入固化法,如深层搅拌桩、高压旋喷桩等;(4)振密、挤密法,如强夯法、挤密砂桩、灰土桩等;(5)加筋法,如加筋土垫层法、树根桩、混凝土桩复合地基等。

4.2 软土层对工程施工的影响

4.2.1 软土层的沉降问题

淤泥、淤泥质土层沉积年代较晚,一般处于欠固结状态。一方面软土在自重作用下产生固结沉降,另一方面在上部建(构)筑荷载作用下,土体中产生一定的附加应力引起软土产生压缩变形,引起建筑物基础的沉降。软土压缩沉降包括三个阶段:瞬时沉降、固结沉降和滞后沉降。瞬时沉降是由加载期间地基土产生的瞬时附加应力所致,由于超孔隙水壓力来不及消散,土体体积也没有变化,一般瞬时沉降在施工过程中也已基本完成。固结沉降主要指超孔隙水压力逐渐消散,使土体积压缩而引起的渗透固结沉降,随时间而逐渐增长。滞后沉降主要是工程完工后在上部动荷载作用下引起的土体体积减少或土体压缩。

由于软土厚度变化较大,软土层分布较厚的地段自重固结沉降及附加压力作用下的固结沉降较分布较薄地段必然沉降量大,沉降历时长。又因为淤泥、淤泥质土中局部地段夹粉细砂,由于各个地段砂夹层厚度不同,导致淤泥渗透性也不尽相同,含砂量多的地段渗透系数大于含砂量少的地段,渗透系数大也将导致固结沉降过程快,历时短。由于上述两种原因,场地内软土最终沉降量不同,沉降完成时间也会相差很大,这样必然导致场地内淤泥在时间和空间上产生不均匀沉降。

因此场地内软土层如果不处理或处理不当,在上部荷载或震动作用下,软土被压缩变形,将导致地基下沉过大或产生不均匀沉降,可能会产生地下管线变形断裂,楼房、墙体变形、开裂,地面(路面)沉降开裂破坏。

4.2.2 对桩基工程的影响

进行桩基施工时,当桩周淤泥因自重固结及上覆荷载作用下产生的沉降大于桩的沉降时,桩侧将产生负摩阻力。

由于淤泥、淤泥质土层渗透系数低,桩基施工过程中会产生较高的超静孔隙水应力,应注意其对桩基施工的影响。

采用冲(钻)孔桩时,因淤泥、淤泥质土层很厚,工程性质差,容易产生缩孔,故施工过程中应注意加强泥浆护壁,防止塌孔,缩孔。

4.2.3 对基坑开挖的影响

基坑开挖将使土体内部初始应力状态改态、岩土结构破坏、地下水渗流途径改变。如果设计、施工等不当,将可能导致基坑边坡或侧壁失稳和支护结构破坏、变形、位移,导致软土流动、砂土流砂等渗透破坏现象,给基坑工程本身造成经济损失,同时也对周围环境造成不良影响,使得邻近建筑或其它设施受到不同程度的影响和破坏。

5 结束语

软土地基工程勘察质量取决于勘测方法选择的正确性和原始资料的可靠性,为了获得设计所需的参数,应针对工程地质条件,采用多种勘察手段,把软土层的工程特性了解清楚,对软土地基作出准确的分析和判断,采取合理、经济的处理手段进行软基处理。

参考文献:

[1] 《某电厂软基处理岩土工程勘测报告》

[2] 《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001 2009年版);

[3] 《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)

[4] 《建筑地基基础设计规范》(DBJ 15-31-2003)

[5] 《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2012)

[6] 《电力工程地基处理技术规定》(DL/T 5024-2005)

[7] 《建筑地基处理技术规范》(DBJ 15-38-2005)

[8]《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)

作者:邱招贤

软土地基岩土工程勘察论文 篇3:

浅析台州沿海地区软土地基岩土工程勘察的方法和评价

【摘 要】台州地处浙江省中部沿海,东濒东海,软土分布广泛。软土属特殊性岩土,具有高含水量,高孔隙比,高压缩性,低承载力,低抗剪强度、低渗透系数等“三高三低”的特征,给工程设计、施工、安全等带来很大的影响。软土地区勘察时应根据地区性经验,并通过了解软土的特征以及分布规律和结合相应规范,对软土进行岩土工程勘察分析评价。

【关键词】软土地基;工程勘察;岩土工程评价;

在国家标准《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001,2009年版)的第6.3.1条中对软土层的定义为“天然孔隙比大于或等于1.0,且天然含水量大于液限的细粒土,包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等”;在行业标准《软土地区岩土工程勘察规范》(JGJ83-2011)的第2.1.1条中对软土的定义为“天然孔隙比大于或等于1.0,天然含水量大于液限、具有高压缩性、低强度,高灵敏度、低透水性和高流变性,且在较大地震力作用下可能出现震陷的细粒土,包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等”。

软土具有分布广泛厚度大、含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、灵敏度高等特点,受外力作用容易产生扰动、变形,且强度显著下降。同时软土还有低渗透性、易触变性和流变性等特点。通过了解软土的特征以及分布规律,再结合相应规范,才能做好对软土的岩土工程勘察。

一、台州沿海地区软土的构成与特征

通过收集台州沿海地区的勘察报告,台州滨海地区软土主要为淤泥、淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土等,淤泥质土分布于场地浅部,成因为海相沉积。

淤泥质粉质黏土:灰色,流塑,饱和,高压缩性。水平交错层理结构,薄层状构造。含少量有机质,局部夹较多粉土粉砂薄层,偶见粉砂团块。土层不均匀,局部淤泥与粉土呈互层状。

淤泥、淤泥质黏土:灰色,饱和,流塑,高压缩性。水平层理结构,厚层状构造。切面光滑,具黏滞感和泥臭味。含少量有机质和较多贝壳碎屑。均匀性较好,局部可见粉土条带。

二、软土地基勘察

(一)勘察目的

查明软土地基的厚度、深度、成因类型、成层条件、分布范围、工程特性及变化规律,分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载能力,提供设计与施工所需的参数。

(二)勘察方法

通过钻探,分层采集土样进行室内土工试验,并配合进行原位测试等综合手段,对软土进行勘察评价。

1.钻探。我公司勘探外业一般采用GXY-1型、XY-1型工程钻机。钻进时,上部采用钢管护壁,钢管以下采用泥浆护壁,钻孔全孔全断面取芯,回次进尺控制在2.0m以内。现场由岩土工程师进行鉴定、分层、描述。

2.取样。在设计取样孔中采取土试样,按勘察技术要求确定的取样间距进行土样采集,为保证取土质量,软土采用敞口薄壁取土器钻机油泵快速加压法取样。试样采取完毕,并黏贴土样标签,及时进行蜡封。土样运输采用隔震搬运方式运回试验室。

3.原位测试。软土地基勘察的原位测试方法主要有十字板剪切试验和静力触探试验等。

(1)十字板剪切试验:十字板剪切试验可用于测定饱和软黏性土的不排水抗剪强度和灵敏度。

(2)静力触探试验:静力触探可根据工程需要采用单桥探头、双桥探头或带孔隙水压力量测的单、双桥探头,可测定比贯入阻力、锥尖阻力、侧壁摩阻力和贯入时的孔隙水压力。

4.室内试验。原状土样试验项目以常规试验为主,测试内容包括土的天然含水量(W)、重度(γ)、比重(G)、孔隙比(e)、液限(WL)、塑限(WP)、塑性指数(IP)液性指数(IL)、压缩系数(a1-2)、压缩模量(Es1-2)、固结快剪等。根据工程需要,加做有机物含量、、前期固结压力、三轴剪切试验、渗透系数、固结系数、无侧限抗压强度等。

三、岩土工程条件分析

(一)天然地基分析

台州滨海地区场地浅部有巨厚状的软弱淤泥质粉质黏土、淤泥层分布,其力学性质差,易压缩变形,容易造成大面积过量沉降和不均匀差异沉降,浅部地基土的地基承载力与地基压缩变形不能满足拟建建筑物荷载与沉降变形控制的要求。因此台州滨海地区不具备拟建建筑天然地基条件,应进行地基处理或采用桩基础。

(二)软土地基处理

常见的软土加固处理措施有:换土垫层、挤淤置换、真空预压、袋装砂井、水泥搅拌桩、高压旋喷桩等。

(三)软土对工程的影响

1.软土极易产生大面积沉降和不均匀沉降,宜采用桩基、地基加固处理等方法避免或减轻其不良影响。

2.软土属高压缩性土,当桩周土产生的沉降超过基桩的沉降时,应考虑土层固结沉降对桩产生负摩阻力作用。

3.若采用预制管桩时,因上部软土较厚,软土具有渗透性差,排水条件差的特点,局部容易造成较高的超静孔隙水压力,超静孔隙水压力消散缓慢,对桩的施工可能造成不利影响,故桩基施工时,应控制打桩速率,并合理安排打桩顺序,并采取有效措施,消散沉桩引起的超静孔隙水压力。

4.若采用钻孔灌注桩时,应注意桩身穿越范围内浅部分布的巨厚状软土,桩孔容易缩径,建议先打试桩,通过试成桩,确定钻进速率,泥浆比重等各项施工参数,以确保成桩质量。

5.对于基坑工程,淤泥质粉质黏土、淤泥等软土,含水量高,具有流变性特点,土体不能自立,受压容易造成侧向流塑挤出,造成坑壁失稳,因此必须采取适当支护结构措施。

四、结语

软土属特殊性岩土,工程性质差,为不良工程地质层,软土受力后压缩量大,容易扰动,不能作为地基基础持力层。软土地区勘察时应根据现行有关勘察规范,通过工程钻探、原位测试、室内土工试验等多种勘察手段,查明软土的厚度、深度、成因类型、成层条件、分布范围、工程特性及变化规律,为地基基础施工图设计和施工的提供工程地质依据。

参考文献

[1] GB50021-2001,岩土工程勘察规范[S].2009.

[2] GB50007-2011,建筑地基基础设计规范[S].2011.

[3] GB/T50123-1999,土工试验方法标准[S].1999.

[4] JGJ83-2011,软土地区岩土工程勘察规范[S]2011.

[5] JGJ94-2008,建筑桩基技术规范[S].2008.

[6] JGJ/T87-2012,建筑工程地质勘探与取样技术规程[S].2012.

[7] DB33/1001-2003 J10252-2003,建筑地基基础设计规范[S].2003.

[8] DB33/T 1065-2009,工程建设岩土工程勘察规范[S].2009.

作者:施昌盛 莫永江

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