1、軟土地區(qū)勘察應(yīng)注意的問題昆山地區(qū)處于長江三角洲沖積湖沼平原，中上部的土層一般為第四紀(jì)全新世及晚更新世河口湖沼相沉積土層。在昆山的長期勘察工作中發(fā)現(xiàn)，昆山大部分區(qū)域均有不同程度的軟土發(fā)育，為工程建設(shè)帶來了不利影響，因此在前期勘察中查明其分布、性質(zhì)及有針對性的提出建議方案對工程建設(shè)的順利進(jìn)行有著重要意義。本文依據(jù)在昆山地區(qū)的長期勘察經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合花橋污水處理廠遷建一期工程的巖土工程勘察工作，淺談一下軟土地區(qū)勘察應(yīng)注意的問題。軟土的定義及危害性軟土是指天然含水量大、壓縮性高、強(qiáng)度低、而滲透性低的一種軟塑到流塑狀態(tài)的粘性土。主要有淤泥質(zhì)土、淤泥、泥炭、泥炭質(zhì)土等，目前在昆山地區(qū)的勘察工作中，主要的軟土層為

2、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粘土，部分區(qū)域有揭露薄層泥炭的發(fā)育。軟土一般具觸變性、流變性、高壓縮性、低強(qiáng)度、低透水性、不均勻性等特征，在工程應(yīng)用上表現(xiàn)為：地基沉降量大，一般可達(dá)數(shù)十厘米甚至到數(shù)百厘米；地基沉降時(shí)間長，一般達(dá)數(shù)十年甚至到數(shù)百年；地基沉降不均勻，由于上部結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與荷載差異，常常引起地基不均勻沉降；地基抗剪強(qiáng)度低。由于軟土地基具有上述特征，常常影響公路、鐵路工程質(zhì)量，引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。其危害性主要表現(xiàn)為：軟土地基的過大和不均勻沉降將嚴(yán)重影響路面的平整度，制約路面通行能力、行車安全度和舒適度；路基、路堤可能會(huì)隨著軟基一起產(chǎn)生滑移，引起公路、鐵路路面的整體破壞。由于軟土地基的危害性，高速公路及鐵

3、路對于軟基的處理標(biāo)準(zhǔn)要求高，而這同時(shí)也對軟基工程地質(zhì)勘察的深度和廣度提出了很高的要求。結(jié)合工程淺談勘察工作中的著重項(xiàng)工程概況擬建場地位于擬建場地位于昆山花橋花園路東、312國道北、滬寧高速公路南。本工程由二沉池、生化池、污泥濃縮池、鼓風(fēng)機(jī)房等構(gòu)（建）建筑物，規(guī)模為6.25萬噸/日。根據(jù)巖土工程勘察規(guī)范（GB50021-2001）2009版之規(guī)定，本工程重要性等級為二級，場地等級為二級（中等復(fù)雜場地），地基等級為二級（中等復(fù)雜地基），巖土工程勘察等級為乙級?？辈炷康暮头椒ㄖ袘?yīng)注意的部分由于昆山地區(qū)軟土上部通常有一層硬殼層，該層分布穩(wěn)定時(shí)可作為無較大荷載建筑物的淺基礎(chǔ)持力層，有一定的工程價(jià)值，故查

4、明硬殼層的分布為重點(diǎn)之一；昆山水系發(fā)育，許多工程場地有暗塘、暗浜的存在，使上部硬殼層缺失，且其分布情況對工程后期有著較大影響，因此查明暗浜、暗塘的分布為重點(diǎn)之二；昆山地區(qū)各區(qū)域軟土的厚度均不相同，有些場地甚至范圍不大，但軟土厚度變化極大，對基礎(chǔ)設(shè)計(jì)有很大的影響，因此查明軟土的分布規(guī)律為重點(diǎn)之三；軟土的固結(jié)歷史、應(yīng)力水平和結(jié)構(gòu)破壞對強(qiáng)度的影響，尤其對基坑工程十分重要，對樁基的負(fù)摩阻力的產(chǎn)生有較大影響，因此查明上述未重點(diǎn)之四。針對上述問題，需要有針對性的采用不同的勘察技術(shù)手段：在查明暗浜、暗塘范圍時(shí)，應(yīng)結(jié)合原始地形圖、野外踏勘和小口徑麻花鉆的綜合手段，即節(jié)省工作量，又可以保證查明范圍的準(zhǔn)確性；由于

5、軟土的觸變性，采取土樣時(shí)應(yīng)采用薄壁取土器，以保證試樣的完整性；對于查明軟土的固結(jié)歷史應(yīng)采取高壓固結(jié)試驗(yàn)的方法，而對于其靈敏性應(yīng)采取十字板剪切試驗(yàn)或室內(nèi)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。在本工程的勘察工作中，我院采用了鉆探、靜力觸探、小口徑麻花鉆等多種勘察手段，在室內(nèi)土工試驗(yàn)對采取的原狀土樣進(jìn)行了常規(guī)的含水率、比重、密度、重度及液塑限等物理性質(zhì)試驗(yàn)；對于23基坑深度范圍內(nèi)土層進(jìn)行了三軸UU、滲透試驗(yàn)；對于軟土為測定其靈敏度，進(jìn)行了原狀土、重塑土的室內(nèi)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)；對土的力學(xué)性質(zhì)則采用常規(guī)浸水低（中）壓固結(jié)試驗(yàn)及直接剪切（固快）試驗(yàn)，由于本區(qū)域經(jīng)驗(yàn)?zāi)艽_定場區(qū)軟土為正常固結(jié)，故未進(jìn)行高壓固結(jié)試驗(yàn)。場區(qū)土層情

6、況簡介本次勘察表明，擬建場地35.30m勘探深度范圍內(nèi)地基土土層分布較穩(wěn)定，除淺部填土外，均為第四紀(jì)全新世及晚更新世河口湖沼相沉積土層，主要由粘性土、淤泥質(zhì)土、粉土及粉砂組成，按其工程特性由上往下可分為8個(gè)層次。根據(jù)場區(qū)層土的層面起伏情況及、層土的厚度變化情況，場區(qū)有古河道分布，古河道的切割影響了場區(qū)層土的分布情況。各土層綜合特征表 表3層序巖 土名 稱層 厚(m) 層 底標(biāo) 高(m)巖 性 特 征壓縮性分布范圍素填土0.602.10-0.011.44雜色，濕，主要由粘性土組成，局部夾植物根莖、淤泥等等，結(jié)構(gòu)松散,非均質(zhì)。填積時(shí)間較長，填齡大于10年。高全場區(qū)分布粉質(zhì)粘土0.702.30-1.

7、28-0.07灰黃色，軟塑，局部可塑，含少量鐵錳氧化物，夾灰條紋，無搖震反應(yīng)，稍有光澤，中等干強(qiáng)度，中等韌性。中-高全場區(qū)分布淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土4.0011.30-11.90-4.28灰色，流塑，富含腐殖質(zhì)及有機(jī)物，無搖震反應(yīng)，稍有光澤，中等干強(qiáng)度，中等韌性。局部夾淤泥質(zhì)粘土、淤泥及薄層粉土。高全場區(qū)分布，古河道及接觸帶附近厚度變大粘土0.805.10-14.23-7.90褐黃色，可塑，含少量鐵錳結(jié)核，無搖震反應(yīng)，有光澤，高干強(qiáng)度，高韌性。局部夾粉質(zhì)粘土薄層。中等全場區(qū)分布，古河道區(qū)域?qū)用嫫鸱?，厚度變化大粉質(zhì)粘土夾粉土0.703.30-15.70-10.21灰黃色，可塑，局部軟塑，含少量鐵錳氧化

8、物，無搖震反應(yīng)，稍有光澤，中等干強(qiáng)度，中等韌性。夾稍密中密狀粉土，呈薄層狀、互層狀分布。中等全場區(qū)分布，古河道區(qū)域?qū)用嫫鸱蠓弁翃A粉質(zhì)粘土2.007.50-18.00-16.28灰黃色，很濕，稍密，局部中密，含云母碎屑，無光澤反應(yīng)，搖震反應(yīng)中等，低干強(qiáng)度，低韌性。粘粒含量高，夾軟塑狀粉質(zhì)粘土，呈薄層狀、互層狀分布。中等全場區(qū)分布，古河道區(qū)域厚度變化較大粉土夾粉砂7.6010.80-27.19-25.34灰色，很濕，中密密實(shí)，含云母碎屑，無光澤反應(yīng)，搖震反應(yīng)中等，低干強(qiáng)度，低韌性。夾中密密實(shí)狀粉砂，呈薄層狀分布，局部夾2030cm軟塑狀粉質(zhì)粘土。中等全場區(qū)分布粉質(zhì)粘土未鉆穿，最大揭露厚度7.70

9、m灰色，軟塑，局部可塑，無搖震反應(yīng)，稍有光澤，中等干強(qiáng)度，中等韌性。局部夾薄層粉土。中等全場區(qū)分布4、對軟土部分的相關(guān)評價(jià)重點(diǎn)及結(jié)論4.1、軟土震陷影響根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，擬建場地內(nèi)，層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土剪切波速平均值Vsr大于90m/s，且該層厚度較小，根據(jù)巖土工程勘察規(guī)范GB50021-2001（2009版）第條條文說明，可不考慮場地軟土的震陷影響。4.2軟土擬建場區(qū)有軟土分布，降低了場區(qū)淺層地基土的直接利用性。本次勘察對軟土進(jìn)行了室內(nèi)的原狀土、重塑土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，各項(xiàng)指標(biāo)見下表：軟土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度指標(biāo) 表9層號原狀土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度qu(kPa)重塑土無側(cè)限抗抗壓強(qiáng)度qu (kPa)靈敏度S

10、t結(jié)構(gòu)性分類33.07.04.70高靈敏該層土靈敏度為4.70，屬于48之間，為高靈敏土，在基坑開挖過程中易擾動(dòng)，形成不穩(wěn)定邊坡，尤其是古河道區(qū)域軟土厚度漸變大，基坑開挖時(shí)應(yīng)做好支護(hù)工作；此外，由于軟土的分布，樁基施工時(shí)易發(fā)生偏斜，設(shè)計(jì)及施工時(shí)應(yīng)充分考慮軟土帶來的不利影響。由于擬建場區(qū)軟土均為正常固結(jié)，一般不會(huì)產(chǎn)生樁側(cè)負(fù)摩阻力。軟土地區(qū)的常用基礎(chǔ)形式從昆山地區(qū)來看，對于軟土地區(qū)常常使用樁基礎(chǔ)來處理軟土基礎(chǔ)。結(jié)合本工程的經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)本地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，一般適宜的樁基礎(chǔ)形式主要有灌注樁及預(yù)制樁。對于灌注樁，本場地樁端持力層以上分布有軟土層及厚度較大的粉（砂）土層（-層），施工時(shí)易產(chǎn)生塌孔、縮頸、斷樁等現(xiàn)象，

11、且對于長、大的鉆孔灌注樁，孔底清淤是質(zhì)量控制的關(guān)鍵因素，孔壁易形成過厚的泥皮，使樁身質(zhì)量不易控制，同時(shí)采用鉆孔灌注樁時(shí)泥漿排放不當(dāng)會(huì)對周圍的環(huán)境產(chǎn)生污染；而采用鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力管樁可以克服上述問題，且該種樁型具有施工速度快，單樁承載力可靠，樁身質(zhì)量容易保證等優(yōu)點(diǎn)，但采用預(yù)制樁時(shí)由于本場區(qū)土層變化較大，部分區(qū)域沉樁時(shí)需穿越一定厚度的粉土（砂），沉樁問題十分突出，因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮各種樁型的利弊，綜合權(quán)衡后選用。此外，還常常用地基處理方法來處理軟土基礎(chǔ)，昆山地區(qū)常用的主要有以下幾種：5.1墊層法。墊層法是在軟土地基頂面鋪設(shè)厚度為0.6m1.0m的砂墊層或土工布等化學(xué)物質(zhì)(具體厚度視路堤高度、軟

12、土層厚度及壓縮性而定，太厚施工困難，太薄效果差)作為軟土層固結(jié)所需要的上部排水層，以加速沉降的發(fā)展，縮短固結(jié)過程的方法。砂墊層可作為路堤內(nèi)的地下排水層，以降低堤內(nèi)水位，改善施工時(shí)重型機(jī)械的作業(yè)條件。采用砂墊層，砂宜采用中砂及粗砂，要求級配良好。顆粒的不均勻系數(shù)不大于5，且含量不宜超過35。砂墊層一般用自卸汽車及推土機(jī)配合攤鋪，攤鋪應(yīng)均勻，注意不要有很大的集中載荷作用。當(dāng)路堤為粉土類土，透水性不好時(shí)，路堤坡腳附近砂墊層被路堤覆蓋，可能會(huì)阻礙側(cè)向排水，必須注意做好砂墊層端部的處理。5.2預(yù)壓排水固結(jié)法預(yù)壓排水固結(jié)法地對天然地基，或先在地基中設(shè)置砂井、排水板等豎向排水體，然后利用建筑物本身重量分級逐

13、漸加載，或是在建筑物建造以前，在場地先行加載預(yù)壓，使土整體的孔隙水排出，逐漸固結(jié)，地基發(fā)生沉降，同時(shí)強(qiáng)度逐步提高的方法。預(yù)壓排水固結(jié)法可以解決以下兩個(gè)問題：(1)沉降問題：使地基沉降在加載預(yù)壓期間，即修筑路面之前沉降大部分或基本完成，路面在使用期間不致產(chǎn)生不利的沉降和沉降差。(2)穩(wěn)定問題：排水固結(jié)法加速地基土的抗剪強(qiáng)度的增長，從而提高地基的承載力和穩(wěn)定性，公路是條帶狀荷載，在橫斷方向受力面積較小，穩(wěn)定問題尤為重要。5.3 深層攪拌樁法深層攪拌法，是膠結(jié)法處理軟土地基的一種。它利用水泥漿材料作為固化劑，通過特制的深層攪拌機(jī)械，就地在軟土中利用壓縮空氣噴射水泥漿，與軟土強(qiáng)行攪拌，利用固化劑與軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理-化學(xué)反應(yīng)，使軟土