特殊性土场地岩土工程勘察浅析

闫鹏菲

（重庆蜀通岩土工程有限公司，重庆 401147）

0 引言

在工程建设的过程中，为了使设计方案更加合理，同时保障使用的质量与安全，需要采取有效的岩土勘察措施。通常，不同区域的地质条件不同，可能出现各类特殊性土，包括软土、黄土、盐渍土等等，这些特殊性土容易出现冻融、液化、涨缩等变化，如果没有采取有效的预防和治理措施，地层强度会受到影响，造成工程地基的稳定性下降，影响施工安全。所以，必须要采取有效的岩土工程勘察措施，为工程设计与施工提供更加准确的参考依据。

1 特殊性土场地岩土工程勘察的内容和要求

1.1 内容

为了提升工程项目的质量和施工的安全性，必须要做好岩土勘察工作，详细勘察施工地的地质条件，了解施工场地周围的土体类型和土层状态，分析含水层分布情况，掌握土体物理受力特征和化学性质，主要包括地质调查、勘探采样、原位测试、室内试验等环节。在可行性研究勘察阶段，重点对拟建场地稳定性、适宜性进行评价分析，具体包括搜集工程地质资料、当地建筑经验；根据搜集的资料通过踏勘的方式了解施工地的地质条件，包括土层、岩石、图的性质等。分析滑坡、泥石流、土洞等不良地质现象；如果工程地质条件比较特殊，且已有资料与实际情况不符，但该地为最佳施工位置，则应该根据实际情况实施测绘和勘探工作，应该尽可能避开不良地质现象发育、土性质恶劣、建筑物抗震危险等地区或地段[1]。在初步勘察阶段，应该将可行性勘察作为基础，根据已有的资料信息测绘、调查和勘探测试，确定建筑物的具体平面位置、地基类型、特殊性土不良地质防治方案等。对地层、构造、沿途物理学性质等参数初步勘察，了解不良地质现象的成因、规模、分布等信息，为施工做好准备。在详细勘察阶段，应该确定工程的性质、规模和结构特点，初步制定施工方案。在这个阶段中，根据建筑物的实际情况，提出岩土工程资料和岩土技术参数为工程设计和施工提供依据。应该详细分析和评价岩土工程，对基础设计、不良地质防治等方案提出建议，具体包括预测建筑物沉降、查明地下水埋藏条件、判定地基土在建筑使用期间可能发生的变化。

1.2 要求

岩土工程勘察旨在为工程设计与施工提供地质依据，根据工程要求和地基土的特点对地基土进行改造、利用和政治，从技术和经济两个层面作出论证。在特殊性土场地落实勘察工作的过程中，要更严格和全面，详细查明工程影响范围内地基土的地层结构、埋藏条件、分布规律等条件，详细评价工程特性。为了确保勘察的有效性，必须要坚持理论与实践结合的原则，不仅要扎实勘察人员的专业能力，还要确保勘察人员有丰富的经验，可以根据实际情况进行适当的调整，使各项工艺技术可以更加灵活的运用。应该注意经济性指标的把控，不仅要符合规范要求，还要尽可能选择最经济的勘察手段，控制岩土勘察的成本，提升工程总体效益。应该严格筛选土工试验项目，促进岩土勘察经济性的提升。在实际勘察的过程中，一定要确保勘探孔数量、深度符合要求，否则会影响勘察结果准确性。如果孔数太少，且持力层顶面出现较大欺负，则很难确定桩长度；如果孔深不足，则设计人员无法充分了解持力层的厚度和下方地质情况，影响桩基沉降计算。针对特殊性土场地，如上方为软土，下方为基岩的场地，如果埋深达到20～45m 且顶面坡度比较大，则根据上部结构荷载、地质情况，可以选择钻孔灌注桩的勘察方式。此外，为了确保勘察结果的准确性，还应该做好交底工作，各个工作人员要及时沟通，详细划分等级、严格遵守规范、有效把控质量，提升工程整体水平和效益。

2 特殊性土场地的类型

2.1 软土

软土是比较常见的特殊性土场地，主要受到海水沉积、河滩沉积、沼泽沉积等因素构成软土，对应海滨相、溺谷相、湖相等多种沉积相位。软土有较高的含水量，但是透水性比较低，所以强度比较低，有明显的触变性特征。在软土场地勘察的过程中，通常会采用钻探、挖探、钎探等勘察方式，配合相应的地质调绘措施，条件满足的情况下可以采用物探的方式，通过不同的方式进行勘探，可以达到相互验证和补充的效果。软土的天然含水量在50%～70%之间，有时甚至会超过200%，随着液限的加大，天然含水量也会不断增加。天然孔隙比通常在1～2 之间，最大孔隙比不超过4。软土的抗剪强度比较小，通常会受到加荷速度、排水固结条件的影响，在排水的状态下，抗剪强度会随着固结程度的提升而不断增加。由于承载力比较低，所以软土地基很容易发生变形破坏的问题，严重时会导致建筑物倒塌，容易产生不均匀沉降。

2.2 黄土

黄土的组成成分比较均匀，粉土颗粒含量较高，粒径为0.05～0.01mm 的粗粉粒含量超过50%。黄土主要为粉土形态，含有细砂、极细砂等成分。在黄土勘察的过程中，要先明确勘察的目的和任务。湿陷性黄土场地是比较常见的黄土场地，在此类场地勘察的过程中，应该根据建筑的特点和设计要求，结合详细的资料信息做出准确的地基评价。应该明确黄土地层的时代和成因，测量湿陷性黄土的厚度，分析湿陷系数、自重湿陷系数和湿陷起始压力的变化情况。明确变形参数、地下水环境变化趋势等条件。可以将勘察工作划分为可行性研究、初步勘察和详细勘察三个阶段。如果场地条件比较简单且面积较小的情况下，可以适当简化勘察环节；如果地质条件比较复杂，或者对建筑物有特殊要求，则需要开展专门的勘察工程。采用不扰动土样，确保土样保持天然湿度、密度和结构，为测试分析提供准确的样本依据。勘探点使用结束后，应该立刻使用原图进行分层回填夯实，回填土的密度应该大于场地天然黄土的密度。

2.3 液化土

液化土就是饱水的粉细砂或亚粘土受到地震力的影响，强度瞬时消失，由原本的固态转变为液体状态。砂土液化主要受到静力或动力的影响，砂土层中空隙水压力提升，抗剪强度、剪切刚度下降或消失，导致此类土体出现。在地质年代为第四纪晚更新世及其以前、设防烈度为Ⅶ度或Ⅷ度的情况下，可以初步判断为不液化的情况。如果地基中含有液化土，可能会出现坍塌、滑坡等风险隐患，所以必须要做好勘察工作，详细分析土体特点。

2.4 其他特殊性土场

膨胀土、盐渍土、多年冻土也是比较常见的特殊性土场地，每种土场地的形成原因不同，所以场地特性也有所不同。以膨胀土来说，此类土体具有明显的吸水膨胀的特性，在失去水分之后会出现收缩、开裂的情况，导致往复胀缩变形，进而形成膨胀土，是一种比较特殊的高液限粘土。通常，可以根据自由膨胀率和液限两项指标对膨胀土进行判断和分析；盐渍土在自然沉积的作用下，会逐渐形成盐土、碱土。岩土工程勘察的过程中，如果表层1m 范围内的土体易溶盐含量超过0.3%，则此类图为盐渍土。根据含盐量的多少，可以将盐渍土分为4 种类型，分别是超强、强、中和弱盐渍土；多年冻土就是保持不少于3 年的时间，温度低于0℃，含有固态水体的土层。多年冻土受到季节变化的影响，可能会出现融化或冻结的变化情况，进而形成季节融化层。多年冻土的土体结构和原土骨架结构形态有直接关系，也受到地下冰形成析出条件的影响，通常包括整体结构、方格状网形结构并等多种形态。

3 特殊性土场地岩土工程勘察的策略

3.1 软土勘察

可以采用钻探勘察的方式，这是一种比较常用的软土勘察技术，但钻孔和取样的过程中，很容易出现扰动问题。所以，应该根据实际情况进行规划安排，有效预防扰动问题，具体施工流程如图1 所示。常用的钻探方式包括空心螺纹钻进、十字钻回钻法、无泵反循环钻进等。根据软土的特点和工程施工要求，应该通过勘察了解软土的成因类型、分布规律、水平向与垂直均匀性、分层条件等参数指标，了解软土的排水固结条件、强度增长等薄层理和夹砂层特征。软土勘察在我国岩土工程中十分常见，在布置勘探点的过程中，应该先分析成因烈性和地质复杂程度，勘探点保持30m 以内的距离。如果土层变化比较复杂，可以适当提升勘探点的密度[2]。钻探取样的同时，也要做好原位测试，采用薄壁取土器进行采样，装样的过程中，要杜绝扰动和挤压问题，采用蜡封的方式密封样品盒，避免出现失水、损坏的情况，确保测试结果的准确性。可以采用静力触探、十字板剪切试验的方式进行原位测试。在现场钻探的过程中，技术人员应该详细检查软土中砂夹层的分布特征，为地基处理提供便利，确保方法选择的科学性，丰富工程施工设计的参考资料。

图1 软土场地岩土工程勘察流程

3.2 黄土勘察

黄土勘察采用不扰动土样的方式，保持样品的天然湿度、密度和结构。通过探井获取样本，竖向间距通常控制为1m，土样直径最好超过120mm。在钻孔取样的过程中，应该严格遵守技术规范要求，避免出现扰动的情况。在勘探点获取的过程中，要确保探井数量充足，通常为1/3-1/2 勘探点总数，且要超过3 个。探井的深度应该超过限行黄土层的深度。在勘探点使用完成后，应该采用原土分层回填夯实的处理方式。在场址选择以及可行性勘察的过程中，应该初步评价场地的稳定性和适宜性，搜集各项资料数据，根据已有资料进行设计规划，完成地质测绘、勘探、试验等工作。应该在初步勘察阶段就明确场地土体的类型，为建筑总平面图的该规划设计提供依据。

3.3 液化土勘察

液化土勘探也可以采用钻探的方式，同时配合物探和原位测试，实现综合性勘探。在地震动峰值加速系数在不超过0.40 且大于0.05 的情况下，应该对地面20m 以下范围内的饱和砂土和粉土进行采样和测试，根据实际情况可以实施静力触探试验，获取更加准确的数据信息[3]。为保障数据信息精准可靠，可以采用冲击钻进工艺，避免土体原状结构不会因此被破坏。如果采用深基础，则基础底面应该埋入超过液化深度的稳定土层中，通常在500mm 以上；如果采用加密法对此类土层进行加固，则处理深度应该超过液化深度下界。

3.4 注意事项

在实际勘察的过程中，为了确保勘察结果的准确合理，必须要做好规划管理，明确勘察的目的和任务。应该坚持理论和实践结合的原则，同时充分考虑经济性要素。在满足工艺规范、设计要求的同时，选择最经济有效的方法进行勘察。在特殊性土场地岩土工程勘察的过程中，应该采用针对性的采土取样措施，对不同的土壤条件进行不同的分析测试，确保取样的均匀和准确。应该做好现场检查和管理工作，确保各个环节顺利实施，保障岩土勘察措施的合理性。以软土勘察来说，应该充分软土地基的变形特点，分析软土地基的沉降特性，初步查明影响工程质量的不良地质条件、特殊性岩土类别和性质，评价岩土对工程的危害性，为工程规划、线路规避提供详细的依据。应该对场地地震烈度进行严格的审查，对抗震设防烈度超过Ⅶ的区域进行全面复核以及地震安全性评价，切实保障工程施工的安全性。

4 结语

综上所述，在工程建设的过程中会遇到各种岩土条件，特殊性土场地会对工程施工的安全性和工程质量产生影响。所以，要针对特殊性土的特点采取有效的勘察措施。常见的特殊性土包括软土、黄土、液化土等等，可以采用钻探、挖探、物探等方式，全面掌握土质参数，为工程施工提供依据。