建設工程教育網(wǎng) > 建筑文苑 > 工程管理 > 正文
2010-06-01 10:43 中國工程管理網(wǎng) 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
摘要:我國沿海地區軟土分布廣泛,軟土具有含水量高、孔隙比大、高壓縮性、弱滲透性、固結緩慢、承載力低等特性。本文對軟土的成因類(lèi)型、分布規律和危害作了分析,并對如何在實(shí)踐中做好軟土地基的巖土工程勘察和數據處理提出了自己的看法。
關(guān)鍵詞:軟土地基;巖土工程;勘察
1、前言
隨著(zhù)我國改革開(kāi)放的進(jìn)一步深入及國民經(jīng)濟的持續發(fā)展,公路、鐵路等交通的建設在我國已呈方興未艾之勢,公路、鐵路的顯著(zhù)效益也更加突顯出來(lái)。在公路、鐵路的修建中,時(shí)常會(huì )遇到物理力學(xué)性質(zhì)差且分布面積較大的第四系軟土類(lèi)區域。本文對軟土的成因類(lèi)型、分布規律和危害作了分析,并對如何在實(shí)踐中做好軟土地基的巖土工程勘察和數據處理提出了自己的看法,供大家參考。
2、軟土的成因類(lèi)型和分布規律
2.1 軟土的成因類(lèi)型
軟土的成因類(lèi)型有濱海沉積、湖沼沉積及河灘沖洪積幾種。而福建沿海一帶又以濱海沉積為主,其沉積時(shí)代主要為第四系更新統和全新統(即Q3、Q4)兩個(gè)時(shí)代。根據福建地區第四系標準剖面,福建沿海一帶歷史上有多次海侵活動(dòng),海侵時(shí)潮水帶來(lái)淤泥,退潮后就地沉積下來(lái),因此就有多層海相軟土,分布范圍廣,厚度變化很大。
2.2 軟土的分布規律
我國軟土主要分布在沿海一帶的下列省市:遼寧的大連;山東煙臺和青島;天津市;江蘇的無(wú)錫、蘇州、南通;上海市;浙江的嘉興、杭州、寧波、溫州;福建的福州、泉州、漳州、莆田、廈門(mén);廣東的汕頭、廣州、深圳及香港、澳門(mén)等省市。福建的軟土主要也分布在沿海地區。福建海岸線(xiàn)比較長(cháng),因此軟土分布廣泛。廈深高速鐵路、福廈高速公路等部分路段修筑在軟土地基上。
3、軟基的特征及其危害性
軟土泛指天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于1的細粒土。主要為飽和軟粘土,包括淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭、泥炭質(zhì)土等。我國廣泛分布的軟土絕大部分在全新世中一晚期形成,軟土一般具觸變性、流變性、高壓縮性、低強度、低透水性、不均勻性等特征,在工程應用上表現為:地基沉降量大,一般可達數十厘米甚至到數百厘米;地基沉降時(shí)間長(cháng),一般達數十年甚至到數百年,特別是沿海一帶的軟土地基,由于厚度大,固結速度較慢;地基沉降不均勻,由于上部結構的特點(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)災害。其危害性主要表現為:軟土地基的過(guò)大和不均勻沉降將嚴重影響路面的平整度,制約路面通行能力、行車(chē)安全度和舒適度;路基、路堤可能會(huì )隨著(zhù)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,高速公路及鐵路對于軟基的處理標準要求高,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。
4、軟土地基巖土工程勘察
4.1 勘察目的
通過(guò)巖土工程勘察,查明軟土地基工程地質(zhì)條件,提供設計與施工所需的地質(zhì)依據。
4.2 勘察方法
軟土地基的勘察必須采用綜合勘察手段,即地面調查測繪、鉆探和原位測試和室內試驗相結合,以獲取軟土的物理、力學(xué)、水理和化學(xué)性質(zhì)。
4.3 勘察技術(shù)要求
4.3.1 地面調查測繪
軟土地基分布路段的地形、地貌及第四紀地層沉積的關(guān)系;軟土的成因類(lèi)型、分布范圍、基底地層的性質(zhì);軟土層內的砂夾層的厚度、顆粒組成及排水性能;軟土層的埋深、厚度及上下層間的性質(zhì);地下水類(lèi)型、埋深、補給與排波情況,以及地下水與地表水的水力聯(lián)系;在軟土地基上已建成建筑物在附加應力作用下,對地基強度及變形的影響程度,以及地基處治措施。
4.3.2 勘探與測試
鉆探與取樣。鉆探是巖土工程中劃分土層最重要、最關(guān)鍵的一環(huán),能揭示軟土的厚度、狀態(tài)、顏色以及所處的層位,探明地下水的埋深、徑流與排泄條件,確定巖土層的主要物理力學(xué)性質(zhì)指標等。鉆孔的質(zhì)量與數量必須滿(mǎn)足施工圖設計的技術(shù)要求,鉆孔深度應滿(mǎn)足施工圖設計對應力與變形設計計算的需要。鉆探過(guò)程中各項深度數據均應丈量獲取,累計量測允許誤差控制在±5cm。在高速公路及鐵路軟土地基巖土工程勘察中,為保證軟粘土不被擾動(dòng),地層性質(zhì)不被破壞,一般以采用干鉆法為宜,當需要采用泥漿護壁回轉鉆進(jìn)時(shí),必須采取措施,防止軟土地基結構發(fā)生變化而改變土的原始物理力學(xué)性能。對軟土取樣采用薄壁取土器靜壓法,從取樣至試驗的全過(guò)程,必須采取有效的措施,保證樣品不受擾動(dòng)、變形、水分流失等其它外界因素的影響。
原位測試。靜力觸探通過(guò)貫入阻力的變化情況,可查明軟土在水平和垂直方向的變化,結合鉆探資料,劃分土層,確定土的類(lèi)別、承載力和變形模量,以及其它物理力學(xué)指標。觸探點(diǎn)間距可按場(chǎng)地環(huán)境類(lèi)別確定。
十字板剪切測試應在每個(gè)具有代表性地段沿深度方向對地基穩定性有一定影響的軟土層測定其在不排水狀態(tài)下的抗剪強度、殘余抗剪強度和靈敏度等指標。計算地基承載力,確定軟土路基的臨界高度,判定軟土的固結歷史。設置間距應滿(mǎn)足每具有代表性的地質(zhì)路段的各軟土地層內均有兩組以上的有效現場(chǎng)剪切指標。
剪切波速測試應在沿線(xiàn)取有代表性的地段進(jìn)行,用于評價(jià)軟土震陷,計算巖土動(dòng)力學(xué)參數、地基剛度、阻尼比,劃分建筑場(chǎng)地搞震類(lèi)別,計算場(chǎng)地地基卓越周期。
室內測試。對于軟土地基樣品的室內試驗,應編制合理的試驗方案。對力學(xué)試驗過(guò)程中的應力和路徑條件、加荷的級別與標準、試驗的有關(guān)邊界條件,必須以工程現場(chǎng)地環(huán)境為依據,結合施工工期、預壓期與運營(yíng)期的實(shí)際情況研究確定。試驗項目應包括天然含水量、天然密度、土粒相對密度、粒徑組成、液限、塑限、有機物含量、酸堿度、易溶鹽含量、壓縮系數、前期固結壓力、無(wú)側限抗壓強度、天然快剪、固結快剪、三軸剪切試驗等。
為評價(jià)地下水對建筑材料的腐蝕性,應采取地下水進(jìn)行水質(zhì)化學(xué)分析試驗,試驗項目為簡(jiǎn)分析。
4.4 資料要求
文字說(shuō)明:應闡述軟土地基的分布范圍、成因類(lèi)型、厚度、上下層位的土性特征、土的物理力學(xué)性質(zhì)等。必須提供每個(gè)路段各層軟土的下列指標。
按層位進(jìn)行軟土層的物理力學(xué)指標統計,并作出各層軟土的e-P、e-logp曲線(xiàn)圖。
作出各路段工程平面圖和縱剖面圖,每個(gè)軟土路段作1-2個(gè)典型的路基橫端面圖(軟土厚度變化較大的山前處應多作橫端面,以作穩定分析用。)
作鉆孔柱狀圖,靜探孔綜合地質(zhì)柱狀圖,十字板孔地質(zhì)柱狀圖。
其它有關(guān)圖表(標貫成果N值圖、試驗成果表、水質(zhì)分析成果表、無(wú)側限抗壓強度應力與應變圖、固結系數與荷載關(guān)系圖、孔隙比與荷載關(guān)系圖、三軸剪摩爾圓圖)。
5、軟土的物理力學(xué)指標分析評價(jià)
大量的高速公路、鐵路軟土地基工程實(shí)踐證明,在土工計算中,土性指標設計值的正確與否,對計算結果是否與實(shí)際情況相符關(guān)系甚大,將直接影響后續處理方案的選用與處理效果。因此,高速公路、鐵路軟土地基土性測試數據的整理與分析十分重要。
一條高速公路或鐵路通過(guò)不同勘探方法和手段進(jìn)行勘察和區域地質(zhì)資料綜合分析后,一般可根據地形、地貌、地質(zhì)條件和軟土成因性質(zhì),劃分不同成因類(lèi)型來(lái)確定軟土統計單元體。通過(guò)單元體每一指標測試值的統計表和散點(diǎn)圖,可直觀(guān)地看出測試值的變化范圍,并根據統計圖表來(lái)評價(jià)、取舍測試指標。通過(guò)分析、評價(jià)、鑒別那些不符合正常成因類(lèi)型的軟土指標,對那些離散極大的指標,分析原因后予以舍去。如對于不隨上覆壓力或埋深線(xiàn)性增加軟土地基勘察的軟土測試指標,根據地質(zhì)成因理論和誤差理論予以舍棄。
結束語(yǔ)
軟土地基的巖土工程勘察質(zhì)量取決于第一原始資料的可靠性和設計參數的正確性,為了獲得設計所需的參數,應針對工程地質(zhì)條件的變化,選用綜合勘探方法,利用各種勘察手段,用經(jīng)濟、合理的工作量取得必要、可靠的勘察成果。軟基的處治要根據實(shí)際地質(zhì)條件,因地制宜,重大的工程軟基處治方法應作試驗工程,以指導設計和施工,對軟土地基土性測試數據采用數理統計方法進(jìn)行整理與分析,作出正確的評價(jià)與預測,提出有效的地基處理措施,為施工圖設計提供可靠的依據。
參考文獻:
[1]工程地質(zhì)手冊(第四版)中國建筑工業(yè)出版社
[2]公路工程地質(zhì)勘察規范(JTJ064-98)
1、凡本網(wǎng)注明“來(lái)源:建設工程教育網(wǎng)”的所有作品,版權均屬建設工程教育網(wǎng)所有,未經(jīng)本網(wǎng)授權不得轉載、鏈接、轉貼或以其他方式使用;已經(jīng)本網(wǎng)授權的,應在授權范圍內使用,且必須注明“來(lái)源:建設工程教育網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其法律責任。
2、本網(wǎng)部分資料為網(wǎng)上搜集轉載,均盡力標明作者和出處。對于本網(wǎng)刊載作品涉及版權等問(wèn)題的,請作者與本網(wǎng)站聯(lián)系,本網(wǎng)站核實(shí)確認后會(huì )盡快予以處理。
本網(wǎng)轉載之作品,并不意味著(zhù)認同該作品的觀(guān)點(diǎn)或真實(shí)性。如其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人轉載使用,請與著(zhù)作權人聯(lián)系,并自負法律責任。
3、本網(wǎng)站歡迎積極投稿。