在巖土工程的勘察過程，我們不可避免的會(huì)遇到有關(guān)軟土地基的地質(zhì)問題。因此在我們確保工程能夠安全、穩(wěn)定開展的情況下，需要對(duì)軟土的基本特征、主要存在的軟土問題、巖土工程當(dāng)中的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等方面做好詳細(xì)的分析與準(zhǔn)備，并且做好勘察當(dāng)中的有關(guān)數(shù)據(jù)處理，從而在最終的數(shù)據(jù)結(jié)果當(dāng)中選擇出合理的解決措施。
一、軟土地基的基本特征
所謂的軟土是指外觀以灰色為主、天然孔隙比大于或者等于1.0、天然含水量大于或等于液限的細(xì)粒土。軟土的基本特征主要有：
1、透水性較差
雖然軟土含水量很高，但是透水性較差。透水性差，就導(dǎo)致了修建在軟土地基之上的建筑物沉降延續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，有的甚至在數(shù)年以上。在軟土地基加載初期，會(huì)出現(xiàn)較高的孔隙水壓力，從而整個(gè)地基的強(qiáng)度都會(huì)受到不同程度的影響。
2、強(qiáng)度差
根據(jù)試驗(yàn)，軟土在結(jié)構(gòu)未被破壞時(shí)具有一定的抗剪強(qiáng)度，但一經(jīng)擾動(dòng)，抗剪強(qiáng)度將顯著降低。軟土的不排水抗剪強(qiáng)度一般小于20kPa，承載力很低，邊坡穩(wěn)定性極差。
3、不均勻
考慮到軟土所沉積與形成的環(huán)境不同，其土質(zhì)的均勻性較差。因此，在實(shí)際的巖土工程當(dāng)中，很容易出現(xiàn)不均勻的沉降問題。
4、觸變性
當(dāng)原狀土受到擾動(dòng)后，由于土體結(jié)構(gòu)遭到破壞，強(qiáng)度會(huì)大幅度降低。觸變性用靈敏度St表示，軟土屬于高靈敏土或極靈敏土，受到振動(dòng)荷載后，易產(chǎn)生側(cè)向滑動(dòng)、擠出等現(xiàn)象。
5、流變性
軟土在長(zhǎng)期荷載作用下，除產(chǎn)生排水固結(jié)引起的變形外，還會(huì)發(fā)生剪切變形。剪切變形發(fā)展緩慢，延續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)建筑物地基沉降及邊坡穩(wěn)定性均有不利影響。
6、高壓縮性
軟土屬高壓縮土，壓縮系數(shù)較大。因此軟土地基上建筑物沉降較大。
二、軟土地基巖土勘察的基本流程
1、確定等級(jí)
在等級(jí)上，需要通過現(xiàn)場(chǎng)、地基設(shè)計(jì)等的難易程度以及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)與工程的實(shí)際情況進(jìn)行劃分。
2、確定勘察措施和工作量
在實(shí)際的軟土地基勘察之時(shí)，首先要對(duì)總體的工作量進(jìn)行確定，進(jìn)而選擇好勘察的具體措施。例如：在勘察點(diǎn)的布置上，應(yīng)在建筑物或高層地下室的周邊進(jìn)行布置，按照勘察規(guī)范將間距與孔深設(shè)定好，并且將工程的鉆孔數(shù)量統(tǒng)計(jì)出來(lái)。另外，需要規(guī)范化的設(shè)定鉆孔的標(biāo)準(zhǔn)與深度，最終將整個(gè)工程的基本采樣與工程量進(jìn)行匯總，進(jìn)而制定出詳細(xì)的計(jì)劃，確�？辈斓母哔|(zhì)量。
3、確定取樣的數(shù)量
考慮到前期工程的工作量，需要將取樣的數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)確定，從而制定出一個(gè)完善的流程，確保試驗(yàn)的充分，并且將具體的時(shí)間加以明確，為了后續(xù)的工程開展提供一定的參考數(shù)據(jù)。
4、項(xiàng)目的地下水情況
在進(jìn)行巖土工程的勘察當(dāng)中，需要調(diào)查清楚項(xiàng)目區(qū)域之內(nèi)的地下水情況。例如：該地區(qū)的地下水的排泄、類型等等。因?yàn)榈叵滤畷?huì)對(duì)軟土產(chǎn)生較大的影響，勘察結(jié)果也會(huì)隨著地下水的波動(dòng)出現(xiàn)各種各樣的變化。所以，在制定勘察與試驗(yàn)措施的時(shí)候，需要將地下水的實(shí)際情況考慮進(jìn)行，從而有效的避免在勘察工作的開展以及試驗(yàn)當(dāng)中出現(xiàn)周期性的地下水影響。
三、軟土地基勘察數(shù)據(jù)處理
1、對(duì)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理
在巖土工程當(dāng)中的軟土地基的試驗(yàn)一般都是常規(guī)土工試驗(yàn)。土工試驗(yàn)所具備的優(yōu)勢(shì)為操作簡(jiǎn)單而方便。在數(shù)據(jù)的獲取以及數(shù)據(jù)的處理的時(shí)候，能夠綜合的考慮到巖土試驗(yàn)項(xiàng)目是否符合工程的性質(zhì)以及巖體類型，并且通過在建工程項(xiàng)目將試驗(yàn)操作及數(shù)據(jù)處理方法確定下來(lái)，最終得出軟土的基本屬性。
2、對(duì)原位測(cè)試的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理
軟土地區(qū)原狀土樣易受擾動(dòng)，勘察可采用靜力觸探試驗(yàn)、十字板剪切試驗(yàn)等原位測(cè)試手段。原位測(cè)試參數(shù)的選擇可以根據(jù)地層的情況而定，按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)不同性質(zhì)的土體進(jìn)行不同的參數(shù)選擇，以便獲得較為精確的數(shù)據(jù)資料，然后按照試驗(yàn)規(guī)范對(duì)原位測(cè)試的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與歸納，最終形成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表，進(jìn)行成果分析。
3、對(duì)地下水的影響進(jìn)行分析
在數(shù)據(jù)的處理當(dāng)中，我們也需要將地下水對(duì)軟土地基的影響考慮到其中。軟土地基的物理性質(zhì)直接受到了地下水性質(zhì)的影響。因此，在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，就需要在對(duì)勘察數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí)根據(jù)地下水分析報(bào)告按巖土工程勘察規(guī)范確定環(huán)境水的類型等內(nèi)容。
例如：地下水主要有地下徑流與降水兩種補(bǔ)給方式, 當(dāng)為承壓水的時(shí)候,勘察時(shí)如獲取的穩(wěn)定水位在3-4米,而項(xiàng)目的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)深度僅為2.5米, 那么，地基基礎(chǔ)位于地下水位之上，地下水對(duì)混凝土和鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕性判別應(yīng)根據(jù)巖土勘察規(guī)范分別給出是否具腐蝕性的結(jié)論，同時(shí)由于基礎(chǔ)位于地下水位之上尚應(yīng)給出土對(duì)混凝土和鋼結(jié)構(gòu)是否具腐蝕性的結(jié)論。
四、軟土地基勘察問題的提出與分析與處理意見
軟土深基坑勘察帶來(lái)的一些普遍性問題展開討論，并剖析部分案例，介紹如下。
(1)對(duì)淤泥質(zhì)超軟弱土沒做不固結(jié)不排水(UU)強(qiáng)度試驗(yàn)。
眾所周知，粉砂土富水性較強(qiáng)，而淤泥質(zhì)土層富水性貧乏，在這種一側(cè)富水，而另一側(cè)隔水的條件下，導(dǎo)致在接觸帶上富水最集中，由于長(zhǎng)期受其水的浸泡軟化，致使淤泥質(zhì)土中天然含水量很高，天然孔隙比和液性指數(shù)很大，其性質(zhì)接近于淤泥，可能為淤泥質(zhì)超軟弱土。對(duì)這種特殊性土應(yīng)進(jìn)行鉆探取樣做不固結(jié)不排水(UU)強(qiáng)度試驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)做十字板剪切試驗(yàn)。鑒于該土性對(duì)基坑工程的嚴(yán)重危害性，因此，建議鉆探取樣做不固結(jié)不排水(UU)強(qiáng)度試驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)做十字板剪切試驗(yàn)，確定土的性質(zhì)，同時(shí)，提醒勘察同行在進(jìn)行深基坑圍護(hù)方案設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意在淤泥質(zhì)軟土與粉砂接觸帶上，往往淤泥質(zhì)軟土是最軟弱的。
(2)沒有合理分層
如某超高層建筑為地下2F深基坑，發(fā)生過深基坑整體塌滑事故，后據(jù)補(bǔ)勘查證，淤泥質(zhì)土層很厚，厚度最大可達(dá)10m，按其性質(zhì)可細(xì)分為3個(gè)亞層:第1層淤泥質(zhì)土性質(zhì)最差，含有較多的腐爛植物殘骸或富含有機(jī)質(zhì)，埋藏較淺，厚度較大，處于基坑開挖深度范圍以內(nèi);第2層淤泥質(zhì)土性質(zhì)稍好，但仍處于流塑狀態(tài)，厚度較大，位于坑底;第3層淤泥質(zhì)土性質(zhì)相對(duì)較好，其性質(zhì)接近于軟塑狀態(tài)，但埋藏較深，形成了淤泥質(zhì)土的性質(zhì)由上而下逐漸變好的特征。但查看原先地質(zhì)報(bào)告，發(fā)現(xiàn)沒有對(duì)淤泥質(zhì)土的明顯特征引起重視，僅粗分為一個(gè)大層，由于沒有細(xì)分層，導(dǎo)致淤泥質(zhì)土統(tǒng)計(jì)的抗剪強(qiáng)度C、值偏高，是引發(fā)深基坑滑塌事故的一個(gè)重要因素之一。由此可見，對(duì)深基坑而言，細(xì)分層很重要，而對(duì)很厚的淤泥質(zhì)土層更應(yīng)該進(jìn)行仔細(xì)分層。就本工程補(bǔ)勘來(lái)說(shuō)，對(duì)很厚的淤泥質(zhì)土層劃分為3個(gè)亞層是合理的。
(3)鉆探?jīng)]有詳細(xì)查明淤泥質(zhì)土等軟弱夾層
如某多層住宅小區(qū)，1F地下室，但在打樁和基坑開挖過程中發(fā)現(xiàn)淤泥質(zhì)土等軟弱夾層多處沒有查明，與勘察成果報(bào)告不吻合，造成多次補(bǔ)勘和采用加樁進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)的措施。究其原因主要有:①地質(zhì)條件復(fù)雜，據(jù)鄰近場(chǎng)地鉆探揭露，以淤泥質(zhì)土為主的軟弱夾層較多;②項(xiàng)目沒有搜集資料;③對(duì)地下室勘察沒有引起重視;④采用網(wǎng)格狀布孔，由于鉆孔較少，難以控制淤泥質(zhì)土等軟弱夾層在水平和豎向上的分布情況。應(yīng)沿建筑物周邊線并兼顧角點(diǎn)和沿基坑外側(cè)布置勘探孔，孔距取較小值;不能打淺孔，而是深孔;不應(yīng)是控制1/5取原狀土試樣孔，而至少是1/3取原狀土試樣孔;補(bǔ)勘不能都集中在所謂問題最多的地段，而還要兼顧面上的情況，分層對(duì)軟弱夾層。當(dāng)厚度大于0.5m的淤泥質(zhì)土等軟弱夾層或透鏡體，宜進(jìn)行單獨(dú)分層。
五、軟土地基中面臨的主要巖土工程問題
1、地基失穩(wěn)
軟土地基失穩(wěn)的主要機(jī)理是：當(dāng)基底壓力超過地基強(qiáng)度時(shí)，地基沉降并逐漸側(cè)向變形產(chǎn)生局部剪切破壞，塑性變形區(qū)逐漸擴(kuò)展為連續(xù)貫通的滑動(dòng)面，地基喪失整體穩(wěn)定而破壞。盡管這類地基強(qiáng)度事故的數(shù)量比起地基變形引起的事故要少，但后果極為嚴(yán)重。
2、下伏巖土層突變
軟土層直接覆蓋在基巖之上，并且軟土層厚度較大，基巖面起伏不定。在這類場(chǎng)地進(jìn)行工程建設(shè)時(shí)，應(yīng)分析場(chǎng)地的適宜性，尤其是建筑物基礎(chǔ)的選型尤為重要。由于軟土層至持力層之間無(wú)好的土層，樁周土大部分為軟土，一般呈流塑狀，樁的水平抗力小，穩(wěn)定性很差，影響上部建筑的穩(wěn)定，此外，單樁承載力基本靠端阻力來(lái)承擔(dān)，軟土的負(fù)摩阻力會(huì)增加樁端壓力，引起應(yīng)力集中，過大時(shí)會(huì)使樁端受損。
3、土的抗剪強(qiáng)度測(cè)試方法和取值的問題
如何選擇土的抗剪強(qiáng)度測(cè)試方法、合理取值和應(yīng)用，應(yīng)視土的性質(zhì)、周邊環(huán)境條件和深基坑開挖深度等具體情況選定。一般情況下，對(duì)飽和淤泥質(zhì)等軟土宜選擇三軸不固結(jié)不排水(UU)強(qiáng)度試驗(yàn)，而對(duì)排水條件較好的粉砂土可采用三軸固結(jié)不排水(Cu)強(qiáng)度試驗(yàn);但在實(shí)際工程中發(fā)現(xiàn)采用的是由地區(qū)經(jīng)驗(yàn)得出來(lái)的固快值和快剪指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
