浅谈某工程在岩土工程的勘察技术分析

摘要：某工程的岩土工程勘察工作主要分为场址普查的初步岩土工程勘察和施工阶段的详细岩土工程勘察，本文主要是从初步岩土工程勘察和详细岩土工程勘察的岩土参数，分析了地基处理的效果。

关键词：岩土工程，勘察技术

1、工程地质概况

某工程场址普查的初步岩土工程勘察的野外钻探工作经过一个月的时间。初步勘探的岩土地质概况为：

1.1岩土层划分

在地貌分区上，场地场位于一级阶地上。根据初步钻探揭露，场地第四纪土层自上而下分为如下几层：耕土层(Q4al)、淤泥层(Q4mc)、砾砂层(Q4pl)、砂质粘性土层(Q3-1el)；下卧基岩为白垩纪强风化花岗岩层(K)。详见表1。

勘察区岩土层一览表表1

1.2岩土层岩性及分布规律

（1）耕土层（Q4al）

冲积物，褐黄色，由粘性土及粉细砂混合组成，顶部见少许植物根系，很湿，可塑。层厚0.9～1.2 m。

（2）淤泥层（Q4mc）

淤积物，深灰-灰黑色，有滑腻感，含有机质，闻有腐臭味，含少量见贝壳与耗壳碎屑，局部间含粉细砂。饱和，流塑。层厚21.8～24.8 m。

（3）砾砂层（Q4pl）

洪冲积物，黑、灰白、褐、黄色，主要矿物成份石英，含少许淤泥质土，呈次棱角状，分选性较差。饱和，松散状为主，仅局部底部稍密～中密。局部底部为松散或密实状粗砂、密实状细砂。层厚0.8～6.4 m。

（4）砂质粘性土（Q3-1el）

花岗岩残积土，黄、灰白色，主要成份为石英砂与长石风化物，由上而下呈软塑～坚硬状，很湿～稍湿。层厚5.2～8.6 m。

（5）花岗岩（K）

白垩纪岩浆岩，黄、灰色，强风化，坚硬。岩芯为半岩半土状，由粘粒、石英及长石组成，长石已风化成碎屑状，碎裂状结构，岩体基本质量等级为Ⅴ级。强风化层未钻穿，钻进厚度4.5～17.2 m。

2水文地质

2.1地下水类型及赋存状态

地下水主要赋存在第四纪耕土层、砾砂层、砂质粘性土层、花岗岩风化裂隙中，以孔隙潜水和上层滞水为主。

2.2各主要含水层特征

场地内耕土层赋存上层滞水，下部以淤泥层为隔水底板；砾砂层赋存孔隙潜水，微承压，为强透水层，预计有一定水量，为场地主要含水层之一，厚度0.70～6.40m，上部以淤泥层为隔水顶板；砂质粘性土层赋存孔隙潜水，富水性一般；强风化花岗岩层赋存风化裂隙水，风化裂隙发育，并夹岩石碎块，场地内强风化层厚度较大，富水性一般。场地广泛分布淤泥隔水层，除耕土层外，其余各含水层水力联系较好。

2.3地下水位

钻探期间地下稳定水位0.30～0.70m，标高（珠江高程）－0.59～－0.99m，埋藏较浅；实测结果，上层滞水的初见水位一般比稳定水位低0.2～0.3m。耕土层赋存上层滞水和砾砂层孔隙潜水、砂质粘性土层孔隙潜水、风化裂隙水有淤泥层阻隔，水力联系弱，水位较稳定。

2.4地下水补、径、排条件

场地地下水主要接受南部潭江及北部残丘基岩裂隙水的侧向补给、大气降水的入渗补给为主，主要向潭江水道潜流排泄和以地面蒸发形式排泄。场地地下水总的地下迳流方向为从北向南，循环交替作用较缓慢。

2.5地下水水质及对建筑材料的腐蚀性

场地地下水为咸水，矿化度较高，为常温水。本次采取2件地下水样进行工程水分析，详见表2。

地下水腐蚀性评价表表2

3软基处理分析评价

3.1软基处理必要性及处理目的

由于场地广布厚度较大（层厚21.8～24.8 m）、含水量高、压缩指数高的欠固结的软弱土层（淤泥层）；而场地拟建粮仓，粮仓在储粮使用过程中长期进行大面积的堆载，等同于长期大范围加载；在未纪处理的软土地基上进行长期大范围加载会引发诸多的工程事故问题。在软土地基上建造工程可能引发的工程地质问题详见表3。

软弱地基上建造工程发生的问题 表3

鉴于上述问题，场地进行工程建设前，有必要对场地软土地基进行处理。根据场地软基条件，进行软基处理主要目的是：

①改善地基土的固结特性，提高地基土的固结度；②改善地基的压缩特性，减少地基沉降；③改善地基土的剪切特性，防止剪切破坏以及减轻土压力，并防止侧向流动(塑性流动)产生剪切变形

3.2软基处理方法

下面根据场地条件针对排水固结法、深层搅拌成桩法逐一作对比，分述如下：

3.2.1排水固结法

排水固结法是在建筑物建造前，在需要加固的软土地基中埋设垂直排水通道，改善地基的排水条件，并进行加载预压等措施，以加速地基土的固结和强度增长，提高地基土的稳定性，并使沉降提前完成，从而提高地基土强度的方法，包括排水和加压两个系统。加压方法主要有真空加压、堆载加压和真空-堆载联合加压法，竖向排水主要采用普通砂井、袋装砂井和塑料排水板。排水固结法处理软土层后的地基承载力值一般可达到80～120kPa。

该法适用于处理厚度较大的饱和软土。其施工工期相对较长，但造价较低，属于对地基土彻底加固类型。当采用真空加载时，关键在于要有良好的气密性，使预压区与大气层隔绝。当在加固区发现有透气层或透水层时，一般可在塑料薄膜周边采用另加水泥土搅拌桩的壁式密封措施。

3.2.2深层搅拌成桩法

深层搅拌桩是在地基深处将水泥浆外加一定的掺合剂，通过深层搅拌机械与地基土强制就地搅拌，使土粒胶结，形成有一定强度和较低渗透性的水泥土固结体，从而提高地基承载力，增加稳定性，减少沉降。目前深层搅拌桩的处理深度最大可达20m，一般在10～15m深度内质量易保证，处理软土层后的复合地基承载力值高一般可达到120kPa以上。

但该法适用于处理正常固结的淤泥和淤泥质土、素填土、粘性土以及粉土等地基，施工工期短，但造价较高。对于欠固结软土，桩间土的固结沉降难以解决无法形成复合地基。因此，对于欠固结软土，该法处理效果不是很好，处理后的工后沉降仍然偏大。

3.3软基处理建议

对比上述方法，建议采用打入带有活瓣管尖的套管然后灌砂的砂井排水堆载联合预压法进行大面积的软基处理，砂井平面布置方式采用正方形方格网，砂井直径为30cm，砂井间距2m。施工方法采用先在耕土层面上进行填土（粘性土隔水层，厚度1.5m左右）、续而填砂（厚度2～3m），然后进行打砂井灌砂（砂井应深入到砾砂层，以达到双向排水作用），最后再进行填土（粘性土，厚度1.5m左右，起密封作用）。

3.4软基处理效果

该地区采用了打入带有活瓣管尖的套管然后灌砂的砂井排水堆载联合预压法进行大面积的软基处理，处理效果较好，淤泥层的物理力学性得到很好改善（含水量大大降低、孔隙比明显减少、液性指数数值减少，整层淤泥层经排水固结而转变为淤泥质粘土，承载力特征值由原来的45kPa提高到软基处理后的80kPa。）。地面沉降在软基处理后，前期沉降加速，于两年多达到最大值，随后沉降放缓而渐趋稳定。详见表4。

软地基处理效果表4

注：表中比较基准为场址初步岩土工程勘察数据，其后几个月才开始填土及进行软基处理。

注：本章论文的所有图表及公式以PDF形式查看