总５６１期第４期 ２０１５年４月 ・河南科技 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｅｎａｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏ１．５６１，Ｎｏ．４ Ａｐｒ，２０１５ 交通与建筑科学・ 软土地基岩土工程的勘察和数据处理分析 张志忠 （河南省地质矿产勘查开发局第五地质勘查院，河南郑州４５００００） 摘要：岩土工程是对地面的岩层进行作业，在作业的过程中必然面临诸多不同的地质构造和地质环境。软土 地基在岩土工程中普遍存在，要应用不同的工程勘察技术，对软土地基的理化特点与工程特性进行细致勘察， 认真做好数据处理工作，从而确保工程安全、稳定地开展。 关键词：软土地基；岩土工程；勘察；数据 中图分类号：ＴＵ１９５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３—５１６８【２０１５）０４—００８０—２ Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄａｔａ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｓｏｆｔ Ｓｏｉｌ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄａｔａ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｚｈａｎｇ Ｚｈｉｚｈｏｎｇ （Ｔｈｅ Ｆｉｔｆｈ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｈｅｎａｎ Ｇｅｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｂｕｒｅａｕ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ Ｈｅｎａｎ ４５００００） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｓ ｗｏｒｋｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｒｏｃｋ，ｉｎ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｉｔ ｗｏｕｌｄ ｉｎｅｖｉｔａｂｌｙ ｆａｃｅ ｍａｎｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｓｏｆｔ ｓｏｉｌ￣ｕｎｄａｔｉｏｎ ｅｘｉｓｔｓ ｗｉｄｅｌｙ ｉｎ ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ ｗｅ ｎｅｅｄ ｔｏ ａｐｐｌｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｓｕｒｖｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｏ ｍｅｔｉｃｕｌｏｕｓｌｙ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｐｈｙｓｉｃｏ— ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｓｏｆｔ ｓｏｉｌ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，ｃｏｎｓｃｉｅｎｔｉｏｕｓｌｙ ｄｏ ａ ｇｏｏｄ ｊｏｂ ｉｎ ｄａｔａ ｐｒｏ— ｃｅｓｓｉｎｇ，ＳＯ ａｓ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ ｓｔａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆｔｈｅ ｐｒｏｊｅｃｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｏｆｔ ｓｏｉｌ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ；ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ；ｄａｔａ 在土壤的分布类型中，软土由于其特殊的特性构造 而散布于湖沼、河滩和洼地等区域，其理化特性较弱，对 岩土工程的改造和勘察造成较大的困扰，对工程建设的 顺利实施有较大的影响ｎ 。这就需要我们对软土地基的 质量进行深入的勘察和调研，进行深入的数据性分析，从 而结合实际推进和控制软土地基工程的建设施工。 １．１软土地基的流变性特点 软土富含液体状态的水分，其流质的状态在负重的 承载环境下，会迅速地缩减软土地基中的孔隙。液体分 子的物理状态随即发生改变，出现负载作用之下的剪切 物理变形。这种物理形状的改变，是一种渐进的、徐缓式 的切力作用的体现，使软土地基呈现不稳定的状态。 １软土地基的概念性阐述及特征体现 在自然地质的形成因素的影响下，软土分布于不同 １．２软土地基的触变性特点 岩土工程是对地层的作业工程，其建设和施工过程 都是对地层环境的改变和再造。而在软土地基之上，任 的、广泛的湖泽区域、滨海、沼泽等地带，它在地质形成的 何强烈的振动和钻探、开凿过程都会对软土地基产生破 坏性影响，使软土在剧烈的外力作用下，发生结构性的改 过程中没有规律可循，呈发散态分布，并呈现软硬夹层的 构成特点 。在软土的地层里，土壤的孔隙比大于１．０，而 且土壤的含水量呈液化状态，多以黏粒、粉粒的形态存在 于土壤之中，使软土的承载量较小，易发生沉降、滑坡、塌 变，从而对岩土工程建设造成安全威胁。 １．３软土地基的强压缩性特点 软土地基中液体孔隙率比较大，颗粒之间的状态比 较松软，使软土地基犹如一整块大的海绵。在外力的作 陷等危险事故，给岩土工程施工建设带来安全隐患。其 主要特征如下： 用下，土壤构造和颗粒分布会呈现不均匀的沉降状态，使 收稿日期：２０１５～３—２０ 作者简介：张志忠（１９７０．８一），男，中专，工程师，研究方向：Ｘ－程地质勘察。 第４期 软土地基岩土工程的勘察和数据处理分析 ・８１・ 软土的不同特质产生不同步的压缩，从而形成一个切面， 料、气候资料、水文资料等，进行软土地基的形成及结构 影响岩土工程的稳定推进。 １．４软土地基的低抗力特点 测绘工作。应依照勘察的复杂程度，进行分阶段的可行 性勘察、初期勘察和补充勘察等，根据实地勘察的结果确 定岩土工程施工的不同等级。 ３．１．２钻探的勘察技术。这是一种常用的勘察方 根据相关技术检测，自然环境状态之下的软土地基， 会出现外力作用下的物理变形，而且无法对剪切状态下 的不同步变形进行自我调整。因而，相较于硬层地基而 言，软土地基的承载和负重能力极弱，具有较低的抗压、 法，一般采用干钻的方式，以避免对软土地层造成结构性 损坏。取样的过程中区分不同的土层，对于上层的软土 抗振性能，岩土建设工程中极易发生位移或坍塌事故。 １．５软土地基的排水不流畅特点 在大量含水的软土地基自然状态中，其透水的功能 较差，因而在长期的承载过程中不利于排水功能的实 现。它呈现利弊相生局面，即一方面使地基的沉降作用 时问延长，另一方面又可以起到加固地基强度的功效。 １．６软土地基不匀称的特点 在复杂的地质环境下，软土地基与硬层相夹层，呈现 多变的态势。在不同的分布环境内和不同的地质构造 中，岩土工程必须实现较大的跨度，这也使软土地基呈现 不同步的切力状态，形成不匀称、不稳定的地貌表现。 ２软土地基勘察的内容及要点剖析 勘察软土地基的最终目标是通过对地层表面以及潜 藏在地表之下的软土地基的考察，对其物理性质的分析 和检测，为岩土工程提供依据。勘察的具体内容包括：首 先，基于地质学的角度，对岩层的层理特征、地质构造、潜 藏状态等进行考察和勘探；其次，通过物理的科学性的视 角，对软土特殊地基的结构变换、物理压力和应力、物理 剪切与变形等特征，进行科学规律化的分析与研究；再 次，针对不同的地质风貌差异，明晰岩土工程施工的机械 技术应用和材料配备等内容 ］。 软土地基勘察的要点剖析体现在：①地质勘探点的 布置与设计是关乎勘察成败的关键点，它受地质条件制 约，也与勘探场地的形状紧密相连。在不同的场地形状 中，要布置适宜的勘探点，以便于勘探工作的进行。②实 现软土地基的剪切实验，软土地基在承载外力的情况下， 会出现加载或者卸载的频率变换，软土内部的水压消散 速率指标也会随之发生改变。可以运用固结不排水三轴 剪切试验进行数据的采集，或者采用静力触探和十字板 剪切的方法对地形复杂的地带进行采样，以连续压入或 重锤敲击的方式采取样本，进行有机质的含量、烧失量和 基床系数等参数指标的测量和分析。 ３软土地基勘察技术的使用及勘测数据的分析 ３．１勘测技术的使用 ３．１．１现场测绘的勘察技术。对不同地质的大地测 绘工作复杂而专业，必须综合与地质相关的所有历史资 宜采用薄壁取土器取样。而对２０ｍ之下的土层，由于静 压的强度不够，又不能损坏设备，因而选用岩芯回转钻进 取土的方法。 ３．１－３原位测试技术。为了最大化地避免软土地基 的结构被破坏，一般选用１／３～１／２的静探孔，进行标准的 贯入试验、静力触探试验和十字板剪切试验等，以补充单 纯采用钻探技术的缺陷，更为全面地描述软土地基的物 理学性质。 ３．１．４室内试验技术。在钻探或者原位测试的样本 采集之后，需要对采集的土样进行各种物理化学的相关 性试验，通过固结和剪切试验获取软土的各项检测指标。 ３．２勘测采集的数据分析 对软土地基的土样采集，主要是对试验样本和原位测 量的数据进行分析。各种实验获取的参数指标，诸如含量 和烧失量等，都可以用来评估软土的物理性质。对不同 地质条件下、不同地层深度、不同类型的土样，采取土 试验或者对原位数据进行处理，最终形成以工程分析为 内容的数据统计表，获得相关的统计数据处理结果 。 ４结语 岩土工程是复杂的工程，面对不同的地基时面临不 同的风险。在软土地基的施工作业中，首先要依据原始 的材料和设计参数进行勘察，勘察工作的重点是确立好 勘察位置及目标。再根据不同的质量要求、深度、类型要 求提取不同的土样，使用各种勘察测量技术，对软土地基 的不同地质环境状况进行勘探。然后，尽量选取先进的 设备，使用科学的评估分析方法，对采集的数据采用不同 方式进行处理和分析，确保数据准确、真实、可靠，从而保 证岩土工程的质量和效益。 参考文献： ［１］吴水清．软土地基岩土工程的勘察及其数据处理研究 ［Ｊ］．城市建筑，２０１３（１８）：１２０． ［２］高晓军．软土地基的岩土工程勘察和数据处理［Ｊ］．成宁 学院学报，２０１１（１２）：７６—７８． ［３］徐贵娃．软土的岩土工程勘察［Ｊ］．西部探矿工程，２０１２（３）： ３５—３７＋４７． ［４］李建荣．岩土工程勘察室内土工试验质量及管理［Ｊ］．中 国城市经济，２０１１（２４）：２３２．
