岩土条件

2024-10-19

岩土条件（共5篇）

岩土条件篇1

1 工程概况

顶山～克拉玛依引水渠全长329公里,其中西干渠长217.184公里;风克干渠长112公里。渠线穿越准噶尔盆地的西北边缘地带。该地区属荒漠半荒漠草原地带,地形为东高西低,北高南低。渠线前段地形为丘陵,由台地和洼地组成,中后段为戈壁荒漠地带,地势较平坦;后段地形多为低山、丘陵,渠线沿等高线伸延,其间有较多山洪沟。渠道运行至今已十几年,膨胀岩土,盐渍土是困扰渠道正常运行的主要问题。渠道设计引水流量55m3/s,加大流量60m3/s。明渠通过段65%为中生界～新生界砂岩、泥岩、砂质泥岩、砂砾岩风化剥蚀后形成的第四系松散覆盖层地段,岩性成分大多继承了成土母岩的矿物成分,含蒙脱石成分在25～30%左右,含盐(局部Na2SO4)量达2.91%,具高膨胀性和盐胀性。渠道在山区大多为挖方渠,在松散覆盖层上多为半挖出半填方渠道。工程区受地理位置的影响,多年平均气温3.4℃(福海气象站),4.3℃;极端最高气温42.9℃(克拉玛依站);极端最低气温-42.7℃。多年平均风速:3～3.7m/s,最大风速:30～40m/s(克拉玛依气象站),风向:NW,最大积雪深度:23～28cm。

山区冻深度达2m,准噶尔盆地中西部因戈壁沙质下垫面热容小,最大冻土深度达1.97m,顶山气象站最大冻土深度为l.9m。

2 渠道存在的问题及破坏机理

顶山～克拉玛依引水渠沿线地层岩性为第四系(Q4al～pl)冲洪积低液限粉土、粘土及含砂砾石土,渠段为第三系、白垩系、侏罗系泥质砂岩、泥岩,具多元结构,渠道沿线第三系和白垩系地层中灰绿、紫红色泥岩有明显的膨胀性,蒙脱石及富含亲水矿物含量高,一般在25%,最高可达76%。结合北疆第四系地层覆盖区明渠最优结构综合研究课题,在明渠破坏严重段,对膨胀土、盐胀土典型断面做岩土工程地质勘察、试验。西干渠取4个典型断面,风克干渠取3个典型断面。

2.1 膨胀土工程地质条件与破坏机理

XG149+800段为半挖半填方渠道,冲洪积扇中部,地形平坦、开阔,局部起伏,渠两侧有少量冲沟发育,为半挖半填方渠道,勘探点布置在渠左侧堤上距渠道2.5m与堤下距渠道12.5m处,探坑深3.5m,段内代表岩性0～5m为第四系上更新统～全新统(Q4al～pl)冲洪积粘土质砂,其中砾粒组含量10%～14.5%,砾磨园较好,该层厚5～8m,褐红色、黄褐色,干密度r=1.50g/cm3,孔隙比e=0.79,含水率4～7%,硬塑态。

渠道防渗板基本上与下部冲洪积层接触,层中粘粒含量较高,大于30%,蒙脱石、伊利石具多,在极端恶劣等候条件的影响下,岩土的含水量、环境温度与岩土的吸水膨胀和失水收缩变形特性紧密相关,它造成渠板变形凸胀破裂,渠水沿破裂处将板下执层进一步掏空,最终使渠堤板破坏。

2.2 盐胀土工程地质条件与破坏机理

西干渠187+800km处,冲洪积扇前中部,地形倾斜、开阔,局部起伏,为半挖半填方渠道,勘探点布置在渠左侧堤上与堤下两处,探坑深3.5m,渠堤填筑砂砾石混合土,厚3m,以含砾石砂土为主,干密度1.73g/cm3,含水率5～12%,孔隙比0.69,稍湿,中密态,渗透系数k=3.64×10-4cm/s,另外从室内颗分曲线中可知,粒径小于0.005mm15%左右,渠堤填料中有一定的含泥量。渠堤填土土盐分析详见表3。

从渠堤、渠坡下探坑中取样分析可知,土中易溶盐总量14.16～15.45g/kg,百分含量1.48%,大于0.3%,为盐渍土。其中SO42-含量0.72～0.92%,为中盐渍土,CL-含量稍高,具较大的吸湿性,持水能力强,而硫酸盐类吸水后发生结晶,体积发生膨胀,膨胀性使防渗板凸起开裂。

实际情况是某些渠段垫料中的盐分远超过表2-3中数指,据李万逵新疆引水工程西干渠的特殊岩土报告,H48+555—H49+750段易溶盐总量可达到4～5.5%,硫酸钠(Na2SO4)质量分数可达2.5%以上。它的破坏主要是最大溶解度值(32.4°c)的存在,温度达到此值时其溶解度最大,高于低于此值溶解值都将降低,在低于此值时,当温度从高向低变化时,无论是溶解在土溶液中的,还是以粉末存在的硫酸钠,都将吸收10个水分子,分子变成芒硝晶体,分子式为Na2SO4·10H2O,体积增大3.1倍,土体随即发生盐胀,当温度从低向高变化或高于此值时,晶体硫酸钠又很快溶解于土溶液中,或恢复到原来的粉末状态,使体积缩小。

如此反复的胀缩,土体结构发生变化,在渠道结构上表现为砼板凸起及裂缝,与冻胀破坏相似。

3 问题分析

根据:《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)2009版6.7中对膨胀土的定义是:含有大量亲水矿物,湿度变化时,有较大体积变化,变形受约束时产生较大的应力的岩土。

《膨胀土地区建筑技术规范》(GBJ112)中对膨胀土的定义是:土中粘粒成分主要由亲水性矿物组成,同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种特性的粘性土。

《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)2009版6.8中对盐胀性盐渍土宜现场测定效盐胀厚度和总盐胀量,当土中硫酸钠含量不超过1%时,可不考虑盐胀性;

根据以上图、表岩土性质可知:渠堤上部填筑料主要是原渠道开挖出废弃料均为灰白绿、紫红色泥岩、砂砾岩风化残积碎屑物,见表1、2,亲水粘粒含量高,易溶盐含量大,自由膨胀率47.4～51%,据规范定义为中等膨胀土,遇水土体积增大,故为典型的膨胀土、盐胀土。

取以上两个典型断面勘察分析为例,说明明渠经过特殊岩土地层区工程地质条件较为复杂,特别是在白垩系、第三系泥岩、泥质砂岩比较发育和分布广的区域,第四系松散沉积物沿袭了母岩的特性,含蒙脱石、伊利石、硫酸钠成分多,甚至高于原岩土成分的百分比含量。特别是风化无胶结扰动粘性土比原状岩土膨胀性更大,一般强风化粘土岩的膨胀力要比中等风化粘土膨胀力大1～4倍,原因是未风化岩土存在一定结构、胶结约束力,风化程度轻,结构联系破坏小,其膨胀性受到约束而难于发挥,膨胀力就小,反之就大。而顶山～克拉玛依引水渠发生破坏段往往是板下垫层料不合乎要求,防渗板直接与原土接触或垫层厚度不够,利用原渠道开挖废料充当垫层料现象多,所以发生中～强膨胀破坏段多,板下垫层吸水膨胀体积增大,使砼防渗板面凸起开裂,水流顺裂缝冲蚀板下垫层,垫层料被掏空,使渠板发生破坏。此类地层岩性在渠线一定范围内具广泛代表性。

4工程措施

4.1对特殊岩土段首先要做到防渗板下置换垫层料质量(厚度、相对密实度、易溶盐含量)完全符合规范要求。渠道应以防水下渗为主,水是特殊岩土发生变化的最主要介质。

4.2根据现场实际勘察发现,对某些含盐量极高的挖方段,采用条石防渗效果比较好,原岩石块对岩土膨胀、盐胀、冻胀、硫酸盐腐蚀等问题有较高的适应性。

4.3在透水性极小的泥岩、砂质泥岩区段,渠道底部可采用排水管措施,使下渗水流底部侧端排出,减小渠底水流顶托力对渠底板的破坏。

4.4渠线穿越地形复杂,有多处复式渠坡段,此段积雪融水易顺坡下渗到堤肩板下,复式段渠堤顶除用土工膜延伸防渗外,渠顶肩与马道间应用40～50cm厚粘土置换防水,比直接用砂石料垫道效果要好。

5 结论

5.1渠道线路长,工程地质条件复杂,地质勘察方法与一般工作方法有所不同,在此次明渠最优设计地质勘察中发现,以往的勘察资料与实际情况出入较大,原勘察资料控制不住特殊岩土地层分布具体位置,远远满足不了设计、施工要求,所以后期渠道运行中出现问题较多。

5.2渠道99年运行至今,渠段多处发生砼板凸起开裂现象,新疆油田供水公司采取多种工程措施,但至今并未彻底解决岩土膨胀、盐胀、冻胀问题,说明了特殊的岩土工程地质条件对水工建筑物质量影响是非常大的,工程地质勘察应针对这种工程地质情况进一步做勘察分析工作。

摘要：本文以新疆北疆地区顶山～克拉玛依引水渠段具代表性特殊膨胀岩土、盐渍土地层为研究对象,结合北疆第四系地层覆盖区明渠最优结构综合研究工程,分析明渠所处特殊岩土层的工程地质条件、破坏机理和影响因素,并提出工程措施。

关键词：风化岩土,膨胀土,盐渍土,气候条件

参考文献

[1]岩土工程勘察规范(GB50021-2001).北京:中国建筑工业出版社,2009.

[2]膨胀土地区建筑技术规范(GBJ-87).北京:中国计划出版社.

[3]陈杰.新疆膨胀岩、土的工程地质问题探讨[J].新疆水利,2005,(4).

[4]李红燕.平原明渠盐胀土渠段工程措施[J].工程实践,2009,(3).

岩土条件篇2

关键词：工程勘测；地形地质条件；实践

中图分类号：P642.22 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）17-0153-02

以复杂的地形地质作为勘测工作实施的主要内容，深入研究在复杂地质条件下实施岩土工程勘测的方法并制定具有针对性的方案是本文所要阐述的主要内容。本文就岩土工程的地下作业、岩土勘察的相关试验等相关技术进行了深入的分析，目的是为了提高复杂地质条件下岩土工程勘察的实践成效，为岩土工程勘查工作寻求捷径。

1 我国复杂的地形地貌环境

我国地形地质条件复杂，就云南省来说，该省地处我国西南部，其大部分都是由山地组成，处于纬度较低的地区，地形条件相对较为复杂。该省大部分为高原山地，仅有一小部分为盆地和台地区，地势险峻，高山林立，云南省的地形起伏在不同的地域差别非常之大，纵观全省的地貌，主要成因以侵蚀、溶蚀、堆积为主，地貌丰富异常，在地域的整体布局可以看出，东部和西部是两个典型的地貌区域，东西部以云岭山脉和元江河谷为界限。像云南省这样复杂的地形地貌环境在我国的其他省份都有不同程度的体现。在形成地层的过程中，因为地质周围环境的变迁和地质下层的运动，导致不同的地层区域在各个方面都具有明显的差异，主要的表现形式为岩浆的活动状态、沉积建造等。勘测区域的地质构造和地层、地壳的活动强烈程度、构造的复杂程度都是岩土工程勘察的重要依据。

2 复杂地质条件实施岩土工程勘察工作

在这里以黄土地区为例，黄土地区具有特殊的地质环境和自然条件，因为黄土区域的上方主要以黄土为主，具有相当程度的湿陷性；而黄土区域的下方多以碎石为主，这样的地质特点就必然会导致黄土区域的岩土工程勘察和其他地貌类型的地区具有明显的不同，在黄土区域实施岩土工程勘察之前必须要对该区域的相关数据进行长时间的分析整理，比如该地域的地表温度、冻土层深度、气候条件、降雨量等，将勘察区域的黄土构成以及土层的性质、分布、成因进行详细细致的分析总结，还要对当地的地下水等状况做出深刻的分析与研究。

3 岩土工程勘察的相关技术

要想对岩土层的相关技术参数、数据和指标作出准确的评估，一定要遵循高实用性的基本准则，尤其在复杂地形地质条件下，常用的勘察技术手段主要以工程地质钻探、取样、地质测绘、波速测试、室内试验和静探为主。

①首先分析地质测绘这种常用的技术手段，地质测绘的主要意图是针对当地的地形做出科学细致的分析，这就要求勘察人员对要了解的地区的地层、地貌特点、地质结构和存在影响勘察的因素进行了解，这就可以更加科学、合理的对岩土的形成时间、形成的原因、性质、岩土的布局等进行划分，对这些基本要素进行深刻的分析，对岩土层的风化程度做好鉴定工作。

②钻探。在进行岩层钻探的时候，可以采用30型台式钻机进行具体的钻探工作，钻探作业时，可以采用泥浆护壁、回转钻进的方式，要注意粘性土岩芯采取率一定要大于90%，仔细观察分析各个土层的宏观特点，对土层的方向改变做出详细的记录，只有这样才能对地层结构分布特点的进行研究，以确定复杂地质条件下岩土工程勘测的重要指标。

③进行原位测试实验。在静力触探试验的过程当中，使用的探头必须是原装液压静力触探探头，采集到的具体数据需要通过电脑进行整理分析。在进行标准贯入试验时，应当使用标准落锤，试验之前一定要清孔，速率控制在20次/min，在对地基的勘察过程中，动力触探是进行原位测试基本方法之一，借助于这一实验，可以有效确定物理力学的性质标准。

④室内试验在岩土勘察中也起到重要作用，按照勘察环境中的出现的问题，实施针对性较强的室内试验，借助于该室内试验，可以科学地确定岩土物理学指标。普遍采用的物理性指标试验包括：对土层的性质测定、对土层的压缩性进行准确的判断，对于土层进行颗粒分析，从而对砂土准确定名和对地下水类型做出科学的判定。

4 复杂地形地质条件下岩土工程地基处理技术方法

①垫层法的使用。在黄土区域的粉细砂层实施垫层法是对浅层地基主要的处理方式，垫层法又称水坠法，其具体的实施方法是：在工程实施的过程中，把基坑挖到设计处理时的深度，然后注意把佯装设计在基坑两侧，保证普砂层的厚度在25 cm左右，铺好沙子以后，注水保持与通砂面平行，最后用刚才在沙砾中均摇，一旦当时的沙砾发生沉实状况，应当将钢叉去除，在距离10 cm的地方重新摇匀。

②强夯法的使用。在对复杂地形地质条件岩土工程勘察的过程当中，对软土地进行加固是重要的环节，强夯法是现有加固的有效技术手段。所谓强夯法，简单地说就是要借助夯锤在自由落体过程中产生的重力势能来振实地基土，这是实现地基土层夯实的有效措施。如此一来，既增加了地基的承载力又增强了地基的稳定性，使地基的压缩性得以降低，同时还可以改善黄土的湿陷性和沙土产生的液化的状况，强夯法具有施工流程简单、成本较低、效率高等诸多优点，其应用十分广泛。

③振冲法的使用。还有一种方法被称之为振冲法，它主要是借助于水冲来对土层进行加固，它适用的范围是在振密松砂地基上。其原理比较简单，主要是通过借助振动器的冲力实现振动，最终让沙砾层产生一定的振动和液化，实现沙砾的重新排列，进而使沙砾之间的缝隙变小，同时在振动器振动的效果下，借助于回填料，从而把砂砾层进行加密。在黄土区域，振冲法得到了广泛的应用。

5 复杂地形地质条件下岩土工程勘察实践

以某水库的建设为例，该水库的区域主要以冲洪积沙砾石层及砂壤土层为主，另外还有一些零星的沼泽堆积以及一些地滑对基层，此工程的北东向断裂第三系曾经有过强烈的活动，晚更新式活动并不明显，连接水库的枢纽区域在断线盆地内，根据枢纽区域的勘测资料，第三系基岩由老至新共有15层，土层之间的差异明显，强度较低，大多数为中压缩性土，砂土层桩的构造和结构比较紧密，没有形成整体岩块，承载能力较低，边坡较陡且具有良好的稳定性，压缩和沉头系数在渐渐变大，坝基上的第四系砂性土层属于极软弱土层。

针对以上构造，可以分析出该坝基存在渗流稳定性问题，通过对其进行科学的分析评估发现，各个岩组渗透变形系数较高，河床段渗流不稳定，这就导致了表层砂砾容易产生接触，产生管涌的风险系数较高。针对此种情况，应当在隧洞开挖后迅速进行支护的处理，采取必要的施工手段和降水措施，一定要避免闸门井与其他设施的结合部位产生不均匀，以防止土坡产生滑坡和塌陷，在洞内需要注意排水。

6 利用合理手段解决电站厂房的软基问题

对于电站的厂房等建筑物一般需要布置在干流河滩，这些区域往往松散层厚度较大且具有一定量的淤泥，其承载能力远不能满足建筑的需求，在工程勘察过程中应当注意其可能存在地震液化问题，所以需要通过一定的勘探技术检测松散层的结构组成，以便勘察人员工作的顺利开展。

7 结语

综上所述，在复杂地形地质条件下建造水利水电设施、堤坝等建筑物之前需要进行相关的岩土工程勘察工作，并对结果进行科学、系统的分析研究，以保证工程的顺利实施，对土层的活动断裂情况、河床深覆盖层情况以及山体稳定情况逐一进行勘察，是岩土勘察的主要内容。

参考文献：

浅谈复杂地质条件下岩土工程勘察篇3

1 复杂地质条件概述

结合我国现行岩土工程勘察标准来看, 对于地质条件的等级划分可以分为三级、二级以及一级这三个类型。三级地质条件是最简单的地质条件, 主要是指评估区域内的岩土种类单一, 无明显的性质变化, 工程开展不会受地下水的影响, 二级地质条件是常见的地质条件, 主要是指评估区域内的岩土种类较多, 存在一定的性质变化, 且工程开展在一定程度上受地下水影响, 但可及时避免。对比以上两类地质条件而言, 一级地质条件即本文所研究的复杂地质条件。此类地质条件的主要特点在于:地质灾害发育强烈;地形与地貌类型复杂;地质构造复杂, 岩性、岩相存在显著变化, 岩土体工程地质性质不良;工程地质、水文地质条件不佳;破坏地质环境的人类工程活动强烈;多年冻土、湿陷性、膨胀性、盐渍性岩土, 需要专门进行处理。

2 复杂地质条件下的岩土工程勘察技术分析

结合地质条件的复杂性这一客观特点, 要求所应用的相关岩土工程勘察技术能够具有实用性、针对性、以及精确性在内的相关特点与优势。为了能够在岩土工程勘察作业的实施过程当中, 获取与岩土层所对应的测量指标以及相关参数, 避免复杂地质条件对岩土工程勘察数据产生的不良影响, 要求善于利用现代化、先进性的各类岩土工程勘察技术。当前条件下, 复杂地质条件下所适用的岩土工程勘察技术主要可以归纳为以下几种类型:

(1) 地质测绘技术分析:岩土工程地质测绘的主要目标在于, 对复杂地质条件下, 勘察区域所对应的岩土地形特点进行调查分析, 评估勘察区域内所对应的地形特点、地貌特点, 了解具体的地层组成以及地质构造情况, 分析勘察区域内存在的不良地质问题。通过进行地质测绘作业的方式, 使得现场人员能够准确的了解勘察区域内的岩土土体性质特点, 掌握岩土的具体分布情况, 记录岩、土体的颜色、成分、成因、类型等在内的关键数据信息, 同时也可以根据以上信息, 实现对岩土层风化水平的鉴定工作。

(2) 岩层钻探技术分析:在当前技术条件支持下, 岩层钻探作业可使用的钻机设备类型众多, 可适用于复杂地质条件下的钻探技术方法包括以下几种类型:其一为全部采芯钻探技术;其二为回转钻进钻探技术;其三为泥浆护壁钻探技术。在复杂地质条件环境下, 针对砂土层, 要求对应的岩芯采取率控制在75.00%标准以上, 针对粘性土层, 要求对应的岩芯采取率控制在90.00%以上。钻探期间, 各个土层的宏观特点要求做好详尽的描述记录。同时, 还需要对不同深度的地层进行取样以及实验分析, 以此种方式来评估地层结构的具体分布特点, 记录土层水平方向以及垂直方向变化, 最终判定岩土工程勘察所对应的指标取值情况。

(3) 原位测试试验技术分析:在复杂地质条件下开展岩土工程勘察作业期间, 常见的原位测试试验技术主要包括有静力触探、动力触探、标准贯入试验、十字板剪切、旁压试验、静载试验、扁板侧胀试验、应力铲试验、现场直剪试验、岩体应力试验、岩土波速测试等多重类型。以静力触探试验技术为例, 在本技术方案的实施过程当中, 需要关注的质量控制要点包括:其一, 触探杆最大偏斜度不应超过2.0%, 锤击贯入应连续进行, 试验过程当中需要防止锤击偏心、探杆倾斜和侧向晃动, 保持探杆垂直度;其二, 每完成对1.0m深度的贯入作业, 要求将探杆转动一圈半, 在贯入深度高于10.0m的情况下, 每完成20.0cm单位深度的贯入作业, 需要将探杆转动一圈;其三, 对轻型动力触探当N10>100或贯入15cm锤击数超过50的情况下, 可停止实验, 获取基岩所对应的相关物理力学指标。

3 复杂地质条件下的岩土地基处理技术分析

结合我国实际情况来看, 有相当一部分比例区域通过岩土工程勘察的方式显示, 粉细砂状态相对比较松散, 若直接作为天然地基使用, 可能导致上覆建筑结构后期运行存在严重的安全隐患。故而, 基于对安全性的考虑, 要求在岩土工程勘察技术的实施过程当中, 对复杂地质条件下的不良地基进行合理的处理。常见的处理技术主要可以归纳为以下几种类型:

(1) 垫层技术分析:垫层技术主要适用于对黄土地区, 特别是松散性粉细砂层的地基处理工作中。本方法的操作原理在于:在待处理区域内进行基坑开挖工作, 达到设计深度标准后, 于开挖基坑的两侧分别设置样桩, 铺设砂垫层, 垫层铺设厚度的控制标准为0.25m左右。垫层铺设完成后需要向基坑内注水, 达到与砂垫层齐平的位置, 插入钢叉后充分混合均匀。间隔0.1m后再次进行摇匀, 确保垫层可达到沉实标准。分层铺垫换填料后, 需要进行分层夯实处理, 根据夯实期间铺设厚度的不同, 选取对应的捣实方法。

(2) 强夯技术分析:强夯技术主要适用于对软土地区, 特别是在对软土地基进行加固的过程中有着确切的优势。本方案的主要优势在于:施工操作简单, 施工速度快, 成本低廉。强夯技术实施过程当中, 通过夯锤下落的方式, 产生巨大的冲击作用力, 使地基土层能够快速满足夯实性能。在将此技术作用于软土地基的情况下, 可以有效解决砂土层可能出现的振动液化问题, 使地基基础的承载力水平得到有效的提升, 值得应用。

(3) 振冲技术分析:振冲法在作用于复杂地质条件的情况下, 常见的技术方案包括两种类型, 其一为添加填充材料的处理方案, 填充材料以砂子以及砾石为主, 其二为不添加填充材料的处理方案, 就地振密。通过强烈的振动作用影响, 使松散饱和的砂层具备了一定的液化作用。砂颗粒重新排列, 从而减小了砂颗粒之间的空隙。在此基础之上, 通过振动器振动作用力的方式, 使砂层能够在回填料作用之下完成挤压加密处理, 达到加固地基基础的目的。

4 结束语

本文重点从地质测绘技术、岩层钻探技术、以及原位测试试验技术这三个方面入手, 探讨了复杂地质条件下的岩土工程勘察技术, 进而总结了包括垫层技术、强夯技术、以及振冲技术在内的岩土工程勘察期间地基的处理技术, 望能够对实践工作的开展有一定的借鉴与指导价值。

参考文献

[1]刘俊杰, 乔德清.克里格法在岩土工程勘察和地基处理与基础设计中的应用[J].土木工程学报, 2006, 39 (4) :82-86.

[2]曾添华.浅谈岩土工程勘察中常见问题及改进措施[J].科技信息 (学术版) , 2007 (24) :571-572.

[3]陶忠平.复杂地形地质条件岩土工程勘察实践与探索[J].岩土工程学报, 2007, 29 (8) :1178-1183.

岩土条件篇4

关键词岩土工程勘察；地基基础；检验

中图分类号 TU412 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)121-0086-01

从基坑开挖到设计基底标高后，要对基底土层是否与勘察报告所提出的地基土层一致进行检验。在检验过程中时常会遇到一些异常状况。在这些经常会遇到这些异常状况的地质条件下我们应该如何应对呢？下文将对此进行简单的分析。

1 地基基础检验的基本要求

《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）中规定，对天然地基的基坑（基槽）、桩基工程、地基处理效果均需进行检验。对于岩土工作者来说，在对天然地基的基坑（基槽）、桩基工程、地基处理效果进行检验时，经常会碰到地基岩土条件与勘察报告有出入的情况，此时就要求工作人员在面对具体问题是具体分析、具体处理。

1）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）2009规定：桩基工程应通过试钻或试打，检验岩土条件是否与勘察报告一致。如遇异常情况，应提出处理措施。当与勘察报告差异较大时，应建议进行施工勘察。单桩承载力的检验，应采用荷载试验与动测相结合的方法。对大直径挖孔桩，应逐桩检验孔底尺寸和岩土情况。

2）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）2009规定：天然地基的基坑（基槽）开挖后，应检验开挖揭露的地基条件是否与勘察报告一致。如有异常情况，应提出处理措施或修改时间的建议。当与勘察报告出入较大时，应建议进行施工勘察。检验应包括下列内容：①岩土分布及其性质；②地下水情况；③对土质地基，可采用轻型圆锥动力触探或其他机具进行检验。

3）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）2009规定：地基处理效果的检验，除载荷试验外，尚可采用静力触探、圆锥动力触探、标准贯入试验、旁压试验、波速测试等方法进行试验。通过这些试验所得出的结果都可以对处理后的地基土的密实度、均匀性、强度等进行判断，而这些指标就可以作为检验地基处理效果或进行设计方案修改或调整的依据。

2 岩土工程工作中不同地质条件下的地基基础检验

1）人工挖孔桩基础。采用人工挖孔桩的场地一般都是丘陵山地区或者河流高阶地，且一般把下伏的基岩做为桩端持力层。由于与其上覆土层有着较为明显的区别，所以对持力层的鉴别是相对较容易。但在遇到新第三系砂泥岩或风化程度不均匀的岩层时，则对持力层的处理上还是存在着一定的问题。

对于新第三系砂泥岩，由于其各种特殊的性质（如沉积时间短，软化性或崩解性等），对它不能完全以岩石来对待，尤其是强风化岩。所以，当人工挖孔桩桩端持力层为新第三系岩层时，检验的重点则是如何确定真正达到桩端持力层。一般情况下，新第三系是泥岩和砂岩常伴生出现的，且由于其泥岩的特殊性质（强膨胀性和遇水软化），这些对于建筑来说都是极为不利的。因此为保证建筑的安全和质量，勘察工作常把新第三系按泥岩对待。另外泥岩一定范围内常受到地下水或大气的影响膨胀、软化而呈可塑状态，强度较低，不能作为桩端持力层，因此当到了新第三系泥岩或砂岩面必须采取措施检验岩石强度是否可以达到要求，才能判断是否到了桩端持力层。常用的检验方法是采用轻型圆锥动力触探，根据触探击数及其变化情况，击数突然变化很大的地方就可以作为桩端持力层了。自然，为防止桩低土层遇水膨胀或软化，必须在桩孔挖到位后立即封底并灌注混凝土。

一般除新第三系半成岩状态的软质岩及石灰岩外的其他岩石均可进行风化分带，因而大致可根据不同风化带所对应的颜色、破碎程度等特征确定桩端持力层。但在确定桩端开挖至持力层后，需对桩底土层进行超前钻探，以确定桩底以下3d（d为桩身直径）或5m深度范围内有无空洞、破碎带和软弱夹层等。超前钻探一般是利用岩心钻逐孔钻探或者多利用风钻进行钻探，根据钻进快慢等情况对桩底土层存在空洞或软弱夹层进行判断。如果出现了空洞、破碎带和软弱夹层等不良地质条件，则应进行深挖或灌浆等措施进行处理。

2）天然地基基坑（基槽）。对于天然地基基坑（基槽）的检验应注意基槽开挖后应核对基坑的位置、平面尺寸、坑底标高，基坑土质、地下水情况，空穴、古墓、古井、防空掩体及地下埋设物的位置、深度和性状；在进行直接观察时可用袖珍式贯入仪作为辅助手段等要点。①半填半挖地段。随着城市规模的扩大，城市建设不断向荒山丘陵区拓展。在这类的地区进行建设时，为保持建设场地的平整，一般都采用有填有挖的平整措施，导致了半填半挖地段的产生。在场地平整过程中，填方受到大型机械不同程度的碾压具有一定的强度和密实度，而且所填材料就是其附近地势较高地段开挖的弃方，与原状土基本无大的差别，这就使勘察人员在鉴别时也会受到迷惑而导致误判。尤其是在难以找到原始地形图、或虽找得到地形图但该图是在填方完成后测绘的，则更易造成上述情况的发生。当遇到这种情况时，我们可以根据填土与原状土的分界面处在成分的均匀性、颜色的新鲜度、密实度的大小的细小差别，再配合一定数量的动力触探等原位测试，应该可以解决地基土层的分辨问题。②古冲沟、古河道等。由古冲沟、古河道等造成的二次沉积在天然地基基坑（基槽）检验过程中是最易遇到的异常情况。二次沉积沉积时间短，未完全完成自重固结，相对于老沉积土层来说均匀性较差、强度较低，一般不宜作为基础持力层。当遇到这种情况时，面对此情况的不确定性和特殊性，我们勘察人员应该对其进行仔细的分析后采取加密钻孔等处理措施，拿出合理的处理方

案。

3）地基处理的检验。对复合地基的检验可根据其处理方法的不同采取不同的检验方法。对复合地基常用的地基处理方法有换土法和强夯法，常采用动力触探检验。根据要求的高低，采用重型或者轻型圆锥动力触探。对采用深层搅拌桩、碎石桩、砂桩或CFG桩等方法处理的复合地基，可采用小压板进行载荷试验，对地基处理所形成的复合地基的处理效果进行检验是否达到设计要求时，应该根据有关规范进行检验。如达不到要求，应该重新进行处理，直到达到要求为止。

3 结束语

岩土条件篇5

1 自然地质条件的复杂性

松江广富林地区大部分地段地基土呈现硬土层浅埋的特征,即“暗绿色硬土层”埋深浅于上海市区(一般在标高-20 m或更深),不同于青浦地区埋深仅数米的情况。正常情况下该地区有2层硬土,上层埋深在10~15 m,为暗绿、褐黄色粉质黏土,厚3~5 m,以下以草黄色为主体的粉性土,不同程度地夹黏性土,略含有铁泥质结核,约2~4 MPa,厚5~7 m,上细下粗为一套稳定的陆相堆积;下层在标高-25 m左右出现,为兰灰色硬土层。中部则存在软层。按新版上海勘察规范可以看作是大理冰期准平原化形成的3个平台和相应的厚层堆积,并分为(6)1、(6)2、(6)3、(6)4 4个亚层。以其中某地块为代表统计各亚层土的物理力学性质指标及值(见表1)。厚层浅埋硬土层的存在,使它为上海西部平原地区开发建设提供了广阔的十分理想的投资低廉的基础工程场地。

浅埋硬土层分布广泛,但分布不稳定。以某地块为例(见图1、图2),在该地块西南部约1/5面积为浅埋硬土稳定分布范围。向东北侧硬土层埋深渐次增大,并出现宽约15~20 m呈西北-东南向条带状分布的一级内叠阶地的阶面,阶面标高约为-15~-16 m,在场区东北角存在标高近-20 m的二级内叠阶地,阶面宽约10~30 m。2个内叠阶地的土层组成和浅埋硬土基本相似,同时,随着埋深渐次增大,各亚层厚度渐薄、甚至缺失,土的性质也略显变差。众多科研成果表明,上海西部浅埋硬土层绝对年龄在一万余年,为晚更新世纪末期大理冰期产物[2,3],并多倾向于用相应的低海面期掩埋的内叠阶地成因理论解释[4]。

该地块是一个十分典型的掩埋二级内叠阶地。在其他场地或可能当时陆域水系刻蚀不完整,也可能勘探范围局限所致,常常遇到浅埋硬土出没无常、毫无分布规律可循的情况,给现场勘察带来极大的麻烦[5]。

2 场地地震地质条件的复杂性

上海松江广富林地区属湖沼平原,表部水网密布。浅部发育全新世(淤泥质)软土,按GB50011—2010《建筑抗震设计规范》第4.1.1条应判为建筑抗震不利地段。场地抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g,所属地震分组为第一组,由于浅埋硬土层埋藏特征存在急剧变化,可能导致场区平均剪切波速Vse有较大变化,甚至使建筑场地类别由Ⅳ类优化为Ⅲ类。

为此,文献[1]规定“基岩露头或浅埋区以及浅部有硬土层分布的湖沼平原I-1区,宜按波速判定场地类别……”,根据提供的各土层的剪切波速结合场区勘察资料分别对广富林地区某地块I-I′剖面中各不同地貌区段进行平均剪切波速Vse计算(见表2),结果表明:随着硬土层埋深增大,Vse依次递减,但该区段Vse值在110~130 m/s之间,均小于150 m/s,场地类别仍属于Ⅳ类。

从平均剪切波速Vse=d0/t公式可知,式中d0覆盖层厚度20 m为定值,t为剪切波从地面至20 m深度间的传播时间,由计算式得。

广富林某地块I-I′剖面硬土埋藏深度由13 m递减至19 m至25 m,Vse相应递减,系20 m深度内剪切波传播速度相对较快的硬土层系占比相对减少所致。

比照上海市湖沼平原地区I-1区的青浦地区各点,结合场地类别以及场地平均剪切波速的各土层剪切波速Vs值,试算Vse。青浦区各地平均剪切波速Vse计算见表3。

通过试算结果可得如下结论。

1)一般唯硬土浅埋<5 m时,Vse才可能>150 m/s,场地类别才有可能属Ⅲ类(除佘山、金山之外,覆盖层厚度均>80 m)。否则即使浅埋区也难为Ⅲ类区。

2)新上海岩土工程勘察规范对大型项目进行波速勘探孔的规定,宜视硬土层埋藏情况初步明确后确定是否必要。

3)对于上海西部浅埋硬土地区Ⅲ、Ⅳ类场地归属实际上处于临界状况,在计算中存在较大随意性,只要其中某一土层厚度或者ps值、Vs值等参数有变化很可能影响最终Vse值导致场地类别变化,故计算时所依据的原始资料包括分层深度、ps值、所取Vs值等必须准确可靠。

4)对于存在硬土层深且不正常分布地段/单体,必须区别对待,认真处理,切忌以单孔局部掩盖整体场区,影响场地正确判断。

3 提高岩土工程勘察要求

1)认真踏实地做好每个工程项目的岩土工程现场勘察、管理、控制工作。发现浅埋硬土“异常”情况,及时调整勘察方案,搞清土层分布规律。

对如此复杂的硬土分布特征,宜按文献[1]规定以网格状甚至用“之”字形布置勘探点,或者根据国标规定按建筑单体角点布孔控制,甚至在建筑中心再增补勘探点。宏观分析桩基持力层分布情况,结合拟建物的平面布置,在持力层突变带增补勘探点。

2)及时了解总平面布置的变化情况,调整勘察方案,传递现场勘探所发现浅埋硬土的埋藏最新信息,尤其是埋藏异常的信息,以利于及时调整桩基设计。