不少厂房、住宅楼项目施工开挖之后,挖到厚度不一的淤泥、淤泥质土或者松散回填软土,地基承载力达不到设计要求,需要做换填或者桩基础处理,工期和成本都会增加。很多时候不是软土藏得太深,而是勘察阶段没有识别到位。软弱土层分布没有规律,厚度变化大,局部透镜体状分布,如果勘察手段安排不到位,很容易漏掉。想要识别场地内软弱土层,要清楚勘察过程里依靠哪些方式判断。
前期资料收集和现场踏勘,是识别软土的首先一步。拿到地块信息之后,先查阅区域地质资料,同时了解地块历史。这片区域是不是低洼地带、古河道、废弃池塘,有没有长期积水,有没有近期回填。这类区域出现软弱土层的概率更高。现场踏勘的时候,观察地表积水情况、植被生长情况,走访周边居民或者之前在附近施工的队伍,了解之前开挖有没有遇到淤泥、流塑状态土体。踏勘记录会给勘探方案提供参考,软土风险高的区域,加密勘探点位,增加取样频次。
钻探取芯是识别软弱土层最直接的方式。钻机钻进过程中,技术人员观察取出的土芯,判断土的状态。软土一般颜色偏深,多为灰黑色、灰褐色,手捏容易变形,含水量高,土芯成型差,容易流动。钻进的时候也有特征,钻进阻力偏小,钻杆下沉速度突然变快,孔口有泥浆持续涌出。记录土层分层的时候,要记录软弱土层的顶面标高、底面标高、分布范围,不能简单一句话带过。软土经常呈透镜体分布,在两个钻孔之间尖灭,如果钻孔间距过大,相邻孔没有揭露,就会判断场地不存在软土。
原位测试手段,用来辅助判定软弱土层的力学性质。静力触探在软土层里面,锥尖阻力数值偏低,曲线变化平缓,可以清晰划出软土分布区间;十字板剪切试验专门用来测定软土的不排水抗剪强度,判断软土的流动性;标准贯入试验,软土里面锤击数很低。原位测试数据配合土芯肉眼描述,互相印证,避免单凭肉眼判断出现偏差。只靠看土样,很难准确判断软土的变形特性,后期沉降估算缺少依据。
土样送到实验室之后,开展土工试验,测定含水量、孔隙比、压缩系数、固结系数这些指标。软土普遍含水量高、孔隙比大,压缩性偏高,在外荷载作用下沉降持续时间长。试验数据可以划分软土类别,判断是淤泥质土还是一般软弱黏性土,评估后期沉降量。除了土层本身,还要关注软土层里面的地下水,软土透水性弱,排水固结慢,基坑开挖时容易出现坑底隆起、涌土。
勘察报告识别出软弱土层之后,需要说明软土分布范围、厚度变化,给出对应的提示。可以给出换填、预压、复合地基等处理方向参考,说明不同处理方式适用场景。建设方拿到报告,要重视软土评价内容,不要忽略局部小范围软土透镜体。哪怕面积不大,建筑荷载作用下,也会造成不均匀沉降,墙体开裂、地坪变形。
软弱土层属于比较常见的不良地质,隐蔽性强。勘察工作不能只盯着主要钻孔剖面,对踏勘预判的风险区域加密勘探。把钻探、原位测试、室内试验结合起来,才能完整摸清软土分布和性状,给后续地基方案提供可靠依据。