松散层地基岩土工程勘察试验方法选择研究

杨宗宇

昆明市建筑设计研究院有限责任公司

摘要：松散层地基工程勘察中因取土样困难，其土层物理力学性质认识、工程指标获取目前存在手段单一、技术突破难、认识不到位等问题，本文从方法、技术、工程监理、资料成果处理四个方面进行了分析，并专门研究了相关影响。对钻孔技术、勘察手段以及在原位测试标准贯入试验杆长的具体修正、砂土荷载试验值确定及承载力数据处理等全方位分析。结合典型工程实例，给予解决该问题的方法。

关键词：松散层地基；钻井技术；工程监理；数据管理

1. 引言

松散层是第四系与新近系地层，一般由土质、砂、砾石、卵石层等组成。可为岩石经侵蚀、搬运和沉积形成的疏散沉积物，也可为风、河流冲洪积、湖泊和海洋沉积形成的，而在本文中要讨论的松散层主要为由河流冲洪积形成的砂、砾石、卵石层。松散层地基是指砂、砾石、卵石层为主要承受上部荷载或对基础设计有重大影响的地基土。由于这类土为粒状结构，颗粒间作用力很小，粘聚力通常为零。在岩土工程勘察过程中，原状土的取样非常困难。土工试验不能根据土类粘性土的物理力学性质对砂土地基土进行分析和评价，而更多地依赖于土层的现场钻进特征和现场测试方法。

地质勘察野外工作是获取第一手数据资料的重要工作，特别是像松散层地基勘察，关键工作强依赖与野外工作的质量和数量，但其重要性往往被忽视，现场管理人员素质不够，监管不力等，都是影响岩土工程质量的重要因素。近几年国家有关建设监理制度以及项目管理在建筑领域初步试用，说明我国工程建设领域的改革进入了一个新的管理体制的变革，会逐步形成和完善以业主责任制、建设监理制、工程招投标承包制为主要内容的新的建设体制。对于逐步摒除有关岩土勘察质量的现实问题有很多的促进作用。

随着城市化的急速发展，无论是规模还是结构形式，所有的建设工程都涉及到岩土工程问题，如地基、降水、基坑支护、边坡防护等。岩土工程监理是施工监理的重要组成部分，也是岩土工程不可缺少的组成部分。特别是对于大型、庞大的岩土工程，岩土工程监理在勘察、策划、检测和处理过程中不可或缺。

2.勘探方法

岩土工程师在接受勘察任务时，首先要认真研究勘察任务书，了解设计意图；收集该场地区域地区的地质资料，进行现场调查。根据建筑物的形状和地基的形式来确定勘察位置，勘探点的密度应根据场地地形的特点和地基土的复杂性来确定。对于冲洪积和残积形成的砂、砾石、卵石层地基土，根据地层的原始地貌特征，当地层的原始层理稳定均匀相对起伏变化不大时，勘探点之间的距离可适当加大，反之亦然；但通常情况，特别是昆明平坝地区，平坝河流上游、下游、近滇池地段都各现不同，需根据现场具体情况而定。

岩土参数是岩土工程设计的基础数据，而岩土参数的取得，在具体工程勘察操作中有多种方法。在勘察工作中取土试样或者作原位测试测定岩土的性状，其目的都是确定岩土体总体的工程地质指标，如何得到合理有针对性的数据，非常重要。

在松散层地基的研究中，我们常用的砂土采样器分为内环切割器和双管单作用内环切割器。相应的原状砂土取样方法分为压制法、重锤少击法和旋挖法。此外，冻结法在水利工程中也有应用。岩土工程师都知道，对这类土取原状土样很困难，土体极易受到扰动，更不用说取大量原状土样来测试砂土的物理力学性质了。因此，除了常规的钻井方法和适量的扰动样品外，原位测试方法是岩土工程勘察砂土类地基的首选方法。

2.1钻探钻孔

钻孔是工程地质勘察中最常用的方法，也是松散层地基土勘测中常用的方法。但松散层地基土通常空间上纵横竖向变化都很大，密度不均、强度有高有低，局部有胶结层或胶结块，但总体上受钻近影响，易松动踏孔，土体具有流动性。所以在松散层地层钻进中，最重要的是根据土的工程特性选择合适的钻进工艺，严格控制钻进和起钻速度、送水平衡压力，采取泥浆护壁，必要时需采取导管护臂跟进作业，并配合现场试验方法进行钻进。

3.岩土工程勘察试验质量问题

3.1岩土工程勘察试验质量问题产生的原因

岩土工程勘察试验质量整体上落后于发达国家， 我国经过多年的工程实践积累，由其经过改革开放后取得很大进步，我国的岩土工程勘察技术已经有了显著提高，但总体而言，尽管理论水平差距不大，但试验方法、实验设备性能综合比较还是处于低水平的阶段，特点就缺少新技术、新方法的开发运用，创新水平不高。

尽管国家对资质管理行业管理都要求勘察单位要有足够的专业岩土工程勘察技术人员，但国内部分单位为了利润最大化，人员配备不到位，项目一包再包的情况，省减现场工作量的情况、测量放孔不精，现场定位钻孔位置随意，岩土编录由钻探工人来完成，地下水位也未能按要求准确测量，岩土测试与取样等测试均未达规范标准等等时有发生。都大大降低了勘察质量。后期的勘察报告由一些非专业人员进行编写，如项目无勘察大纲、资料整理由毕业新生利用其他项目的报告套写等等，并没有去严格按照相关的标准把控质量，未对报告内容有针对性的评价，从而提供的报告成果并无多大参考意义，严重影响建筑设计的质量。

3.2提高岩土工程勘察试验质量的方向

岩土工程勘察的重点是野外作业，野外作业的重点钻探、采样、现场试验。对于松散层地基土物理力学参数试验的质量决定着最终勘验报告的准确性和可靠度，所以严把现场关非常必要。这里面人和设备都很重要。严把现场关首先要把好人员关，采取必要的手段强化各个环节的专业技术人员配备，提升现场人员的技术和责任意识，认真学习先进国家和地区的勘察试验方面技术经验和先进理论。积极推进岩土勘查与试验技术项目研究，利用大数据与信息技术、通讯技术探究勘察试验技术的创新。另一方面实验设备性能提升也是保证试验成果重要的要素。目前普遍存在岩土勘察仪器老化丶检测方式陈旧丶设备的性能指标不规范标准等问题。岩土工程勘察是一项复杂的工程，难度系数较高，借助精密先进的勘察设备才可以提升勘察工作的开展效率以及保障勘察结果的准确度，保证工程建设安全高效的顺利开展。

4.结文

由于原状土取样困难，无法单一的根据土的物理力学性质对其进行分析评价，而更多地依赖于现场特性和原位测试方法。因此，本文针对松散层地基勘察中存在的问题，如钻进工艺、标准贯入试验、侧压试验和荷载试验等进行了研究，得出了以下结论。

（1） 根据的松散层地基工程特性，应选择合适的钻进工艺，并结合现场测试方法进行钻进。为了获得原状砂样，除选择合适的钻探方法外，砂样采样器的选择是取样成功的关键。

（2） 勘察报告中应提供未经杆长修正的标准贯入试验实测值n，是否修正及如何修正应根据实际情况考虑。对于深度较大（>50m）的标准贯入试验，建议作地区对比试验，确定杆长是否修正。

（3）每一分层的物理力学指标确定，必须综合分析室内试验数据和现场原位测试数据。进行参数统计分析时，原位测试数据不是简单平均，而是有所侧重的综合评定。

（4）松散层地基的地下地层分层，通常由于松散密实度力学状态差异较大，除采取自然地层分层，必须结合场地平面和建筑功能划分进行需要细分，以满足建筑设计在沉降和承载力方面局部与整体的综合考虑。

参考文献

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