苏北沿海地区的勘察要点

发表时间:2019/9/2   来源:《基层建设》2019年第16期   作者:于亚民
[导读] 摘要:苏北沿海地区主要为由海相沉积及河流冲积的平原地区,海拔起伏不大,没有大的丘陵,区域内河流众多,第四纪覆盖土层大于80米,主要为细粒土(粉土,粘性土,粉细砂)。
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        摘要:苏北沿海地区主要为由海相沉积及河流冲积的平原地区,海拔起伏不大,没有大的丘陵,区域内河流众多,第四纪覆盖土层大于80米,主要为细粒土(粉土,粘性土,粉细砂)。
        关键词:苏北沿海地区;软土;勘察外业施工;计算依据
        本地区的工程勘察和其他地区一样,主要为调查土层分布及厚度,排查不良地质作用,摸清地下水埋藏分布,为工程建设中的基础设计提供依据参数。但也是由于本地区的地质成因和土层特点,本地区的工程勘察也具有其他地区不一样的侧重点,由于属于软土地区,受工程建筑技术及材料限制,本地区在过去很长一段时间内几乎无法建设高大重的建筑,这也限制了本地区的城市建设发展,进入新世纪由于科学技术的发展,以上限制已不再成为工程建设的难点,高大重的各类建筑纷纷上马,这也对工程勘察提出了新的要求。作者在该地区工作了13年,一直从事工程勘察,有感于工程勘察的发展和出现的一些问题,提出一些个人认为在该地区勘察的一些要点。
        一、前期勘察要点
        包括现场踏勘和初步勘察,本地区由于河流众多,北部平原更是曾经作为黄河的入海水道长达300年,故区域内河塘及暗浜众多,近年更由于农业生产和城市建设的需要,填埋了大量的沟塘,故在建设方选定工程建设场地后,勘察单位应及早进行场地踏勘和资料收集,必要时进行初步勘探,以确定场地内是否有填埋的沟塘河浜。若调查有河塘或者疑似河塘,则应进行小口径螺纹钻钻探施工排查,以确定沟塘深度及边界,关于这点在“软土地区岩土工程勘察规范JGJ83-2011”第7节有明文要求,虽然是针对天然地基,但作者认为对于桩基工程同样适用,因为桩基工程同样需要进行开挖,需要做承台基础,即使对承载力没有影响,但是对于施工便利很重要,同时对于建筑物室内地坪的沉降开裂也有影响,故该项工作十分重要。
        二、详细勘察要点
        包括外业施工、室内试验和资料整理。我们先来讨论外业施工,我们经常接触到的外业施工基本包括钻探,静力触探及其他一些原为测试,先来谈论一下钻探,本地区为软土地区且由于地下水位较高,钻探施工虽然很方便,但由于土的特性(含水量大,易受扰动)及水的问题,容易导致取样困难,这里说的困难不是指取出土样困难,而是指取得合格的原状样很难,虽然规范上对于软土取样有严格的规定,但受限于勘察费用预算及工期影响,除了大型重点项目,其他工程很难能保证按规定取软土样;其次,土样还需进行土工试验来确定土的物理力学性质,与上述原因一致,除了大型项目,几乎不可能做到现场试验,那么土样从现场到实验室还需进行运输,二次扰动不可避免。这样一来土样的试验结果只能是参考使用了,但是钻探对于土层辨别及埋深调查直观准确。再来说静力触探,静力触探作为一种成熟的原为测试手段,近年来应用广泛,机具的改进和探头的更加精密化,使得其成果基本能准确反应土的摩擦力及端阻力,其成果曲线也是简单明了,使用十分方便,但其也有自身的不足---在端阻力较大或施工孔深度较深时容易形成弓形甚至是斜孔,容易导致持力层(或硬土层)层顶埋深大于实际埋深(40米深度会出现1.0-1.5米的偏差),这样会导致设计桩长超过实际需要的桩长,可别小看这一点,有时候设计进入持力层2米,按照静探结果可能会进去3米以上,一来浪费,而来桩基施工时有可能因为这1米而打桩困难,作者就曾多次遇到。

所以,静力触探施工必须结合钻探,互相验证。其他一些原位测试手段还包括标贯和十字板剪切,标贯作为一种有效的手段,在粉土粉砂层中,能直观反应土的承载力,是一种十分简单有效的测试手段,但钻孔时会灌入大量护壁泥浆,同时地下水位也较高会产生较大浮力,易导致在超过一定深度后,标贯击数大于实际击数,故而个人认为在超过40米后尽量不要采用标贯击数作为主要的计算依据;而十字板剪切更是简单明了,在本地区浅表土层中也广泛分布有淤泥质粉质黏土层,选用十字板实验能较直观的反应这种土层的抗剪切数据。个人认为本地区应该首选静力触探进行外业施工,同时必须辅以钻探。当然静力触探除了上述的深孔时易斜孔的问题外,还存在一个问题,不能反应水压力,虽然各种计模型也几乎不考虑水压力,但不容忽视的时,水压力是地下施工中十分重要的因素,希望在以后勘察技术发展时能解决这个问题。
        关于室内试验,需要指出的是该地区粘性土层应该选用UU来测定其抗剪切强度,同时应结合实验和地区经验对于淤泥质土的OCR做出明显的判断,以利于设计单位对于负摩阻的选用;其他土的力学参数作者不想过多讨论,因为在没有新的实验模型和试验手段的情况下,只能借助现有手段来进行物理力学成果分析,但由于受到干扰太大,其结果并不能准确真实的反应土的力学状态,有时候甚至会产生误导。
        我们再来讨论一下资料整理,这里说的资料整理不是说勘察报告的装订校对,而是指计算模型,国家虽然有统一的勘察规范,但由于我国地域辽阔,各地地质成因、地形地貌大不相同,该规范有很大的局限性,即使江苏在2016年10月也出了一个全省的勘察规范,但依然有很大局限性,比如盐渍土的分布,只是笼统的划了一片区域,没有具体的边界,同时海边潮汐带和海边向内陆延伸的10KM范围的盐渍土也是没有具体划分(应该是由强盐渍土向弱盐渍土过度)。这样的笼统划分导致只能选用通用的评价方式或计算公式,在本地区并不能真实反应土的力学特性,目前作者更倾向于使用上海的勘察规范(临近区域,且同属于近海地区)来指导本地区的勘察工作和数据计算,希望在以后的勘察技术发展中能专门有针对本地区的规范和计算模型。
        通过以上阐述,作者结合工作经验,主要想表达在本地区勘察应侧重的几个要点:
        1.摸清场地沟塘河浜的分布,以及特殊性岩土的分布。
        2.在现有勘探技术手段下,尽量考虑采用静力触探等原位测试来作为主要的勘探手段和计算依据。
        3.选择适合本地(目前建议使用上海)的土层承载力计算模型和公式来进行数据计算。
        希望在以后的工作实践中能总结更多有用的经验来和大家分享,并且能在工程建设中得到好的应用。
        参考文献:
        1住房和城乡建设部,岩土工程勘察规范(GB50021-2001)(2009年版)
        2江苏省住房和建设厅,岩土工程勘察规范(DGJ32/TJ 208-2016)
        3.住房和城乡建设部,软土地区岩土工程勘察规程(JGJ83-2011)
        4.化建新 郑建国主编 ,工程地质手册第五版,中国建筑工业出版社 2017
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