特殊性岩土场地勘察要点分析

邹永吉

摘要：特殊性岩土指的是在特殊环境下形成的，具有特殊成分、特殊结构、特殊构造等相关性质的土。这些岩土具有一定的特殊性，如果处理不当，会引发不均匀沉降的问题，威胁到结构的安全性和建筑物的施工质量。在开展相关工程建设时，要做好现场勘查工作，获得详细的数据信息，根据相关指标分析判断特殊性岩土的情况，采取相应措施，保障工程能够顺利进行。因此在本文的研究工作中，主要分析常见的特殊性粘土的类型，提出几点勘察要点，以供相关工作参考。

关键词：特殊性岩土；场地勘察；要点

常见的特殊性岩土有黄土、膨胀土、液化土等，与普通粘土有着较大的差异。在工程建设中，这些岩土会降低地层的强度，影响工程的安全性，因此要根据岩土特性采取适当的勘察方法，获得详细的数据信息，便于为工程的开展提供一定的指导工作。围绕黄土、膨胀土、液化土等特殊性岩土进行探讨，选择针对性的技术手段，把握勘察要点，提高质量控制工作，实现预期目标。

1.常见特殊性岩土的类型分析

1.1黄土

黄土是干旱半干旱气候条件下形成的一种特殊土，在风力搬运作用下形成原生黄土。原生黄土会受到流水冲刷搬运等形成次生黄土，根据年份可以分为新老黄土，新黄土具有湿陷性。湿陷性的黄土在一定压力下，如果受到水浸湿，会迅速破坏土体结构，显著下沉。在黄土上开展工程建设工作，处理不当，会引发地基不均匀沉降的问题[1]。

1.2软土

软土主要是受寒水沉积，沼泽沉积，河滩沉积等情况构成的软土。天然孔隙比大于或等于1.0，天然含水量大于液限的细粒土。软土的含水量高，透水性低，固结速度慢，强度低。主要包括泥炭，淤泥、淤泥质土等。

1.3膨胀土

膨胀土指的是土中粘土成分是由亲水性矿物质组成、吸水膨胀失水收缩出现变形的高液限粘土。膨胀土还具有崩解性，遇水后，根据膨胀土的强度不同，以不同的速度发生不同程度的崩解情况，降低土体的抗剪强度。膨胀土的崩解性和胀缩性决定土体具有多裂隙性[2]。在裂隙间充填有灰白或灰绿色的粘土矿物，使其具有亲水性，很容易发生滑动。主要借助自由膨胀率和液限两项指标来判断膨胀土。如果自然膨胀率和液限≥40%，便可判定为膨胀土分为强、中等和弱三类。

1.4液化土

液化土是保水的粉细砂或亚粘土受到地震的影响，消失强度，孔隙更密实，孔隙水压力骤然上升，来不及消散，由原有固体转为液体状态。沙土液化受到静力或者动力的影响，提升砂土层中孔隙水的压力，抗剪强度和剪切刚度下降，导致液化土的出现。如果地基中含有液化土，会增加坍塌滑坡的风险。

1.5盐渍土

盐渍土指的是自然沉积形成的岩土碱土以及不同程度岩化简化的土。根据易溶盐含量盐渍土分为超、强、中、弱4种类型。把表层1m以内易溶盐含量大于0.3%的土称为盐渍土，根据易溶盐的种类不同，又分为硫酸盐渍土、碳酸盐质土和氯盐渍土[3]。

图1 盐渍土形成示意图

1.6填土

填土是一种比较常见的特殊土，分布有很大的随意性，它具有物理成分复杂、密度大、孔隙大的特点。在填土地区，经常会出现基础不均匀沉降，建筑物倾斜等的问题，主要是填土处理不当。常见的处理方法有换填垫层法、强夯法、高压旋喷桩、注浆法等多种方法。

1.7多年冻土

温度等于或低于0℃含有固态水的土石称为冻土，而在这种状态下，保持三年及以上的成为多年冻土。受到季节变化，多年冻土层融化或冻结称为季节融化层。土体结构会受原土骨架结构形态和地下冰析出条件的影响。地下冰结构形态有粒状整体结构冰、微层结构冰、方格状，网形结构冰等多种形状。

2.特殊性岩土场地勘察要点

2.1黄土勘察要点

开展黄土勘察工作，首先要做好前期调查工作，明确黄土地层的时代和成因，在前期测量工作中了解湿陷性黄土的厚度和湿陷系数、自重湿陷系数和湿陷起始压力的变化情况。将勘察工作分为三个阶段，分别是可行性研究、初步勘察和详细勘察。在布置勘查方案时，确保探井数量充足，一般是1/2或1/3的勘探点数量，需要超过三个，设置合适的勘探点，控制好探井的深度。非自动陷性黄土的深度要比基础里面深5米，自重湿陷性黄土的深度要超过10米。还要测试地层均匀性和土力学性质。可以使用静力触探标准灌入实验等方法，获得相关数据必要时，还需要进行荷载试验确定地基的承载力。考虑到黄土的特殊性，在施工前要对场地进行普探工作，排查场地情况，妥善处理发现的各类坑、洞、井。

做好前期准备工作后，采集样本采用不扰动土壤的方式，确保样本的天然湿度密度和结构。使用回转钻进工艺，在含水量16%~24%的区域使用冲击钻工艺。回转钻进时要严格控制好回次进尺，采取每米3钻的顺序进行勘探施工。将取土间距控制为1m，第1钻进尺0.5~0.6米，第2段进尺0.2~0.3米，第3钻采集样本[4]。在钻孔取样的过程中，严格遵守技术规范，避免出现扰动。因此通过使用专用钻头和分段进尺逐次缩减的方法，不仅满足进尺深度，还能避免扰动土体。采样工作结束后，使用原土分层回填。在测试工作中要测量土样的碳酸钙含量，根据碳酸钙含量和湿陷性黄土总重来确定酸浓度和用酸总量，有效处理湿陷性黄土地基。

图2 黄土地基处理流程

2.2软土勘察要点

在软土勘察工作中，首先开展调查工作，了解软土的成因类型、成层条件、层理特征、均匀性、地壳硬壳层的分布与厚度、软土的固结历史应力水平以及结构破坏对强度与变形的影响、地基施工对软土应力状态强度和压缩性的影响，获取这些详细的数据信息，可以了解施工场地的具体情况，与施工要求的相关指标进行对比分析，明确其中存在的问题，采取适当的方法，解决软土地基的不良影响。

图3 岩土工程勘察流程

在勘察工作中，常用的方法有十字钻回钻法、空心螺纹钻进法等多种方法。需要根据软土的成因类型和地基的复杂程度，布置勘探点，选择合适的勘探手段。勘探点要保持30米以内的距离，如果土层变化比较复杂，要适当的增加勘探黏的密度。可以采用钻探取样与静力触探结合的方法。首先进行原位测试，利用静力触探试验、旁压试验、螺旋板荷载试验等多种方法进行原位测试[5]。也可以使用常规固结实验和高压固结实验确定压缩系数、回弹指数、固结系数等。掌握软土区域的各项数据信息，确保结果的准确性。在采样工作中使用薄壁取土器，规范采样操作，避免出现扰动和挤压的情况。需要技术人员检查软土中砂夹层的分布特征。掌握全面详细的资料，为地基处理提供一定依据，优化设计工作。

使用空心螺纹钻进时要将钻头下入孔内，采取回转干钻的方法。回钻时放慢速度，使孔内的地下水通过钻杆流入孔底。使用空心十字钻头，钻头四侧有向上的出水口，在钻井工作中使用水钻的方法。不过该方法对工作人员的经验有着一定要求取样时密度比较大，层间分界要凭经验处理。

2.3膨胀土勘察要点

膨胀岩土的复杂程度与场地的平坦程度有关，膨胀土边坡地基的破坏多于土中裂隙和水有关，在勘察工作中，通过室内实验的方式，获得膨胀土的各项参数，从而判断膨胀的潜势。在前期工作中需要调查膨胀土的成因分布特征，以及对建筑物稳定性造成的影响，获得各项信息进行综合分析。勘察工作的目的是为了了解膨胀土场地的具体情况，预测判断造成的危害程度和发展趋势。开展调查工作，了解施工区域地下水位，掌握地下水的变化规律。膨胀土的含水量不同，对地基会产生不均匀，胀缩变形导致结构开裂，因此要提高对勘探工作的重视。采取钻探的方法，从开挖部分取原状样土一般性孔深不小于5米，控制性勘探孔的深度不小于8米[6]。如果膨胀土层厚度比较大，各勘探点的深度要满足建筑工程对勘探钻孔深度的要求。

2.4液化土勘察要点

在液化土的勘察工作中，同样使用的方式与物探和原位测试结合使用，进行综合性的勘察工作。地震动峰值加速度系数为0.05~0.40时，需要对地面以下20米范围内的饱和沙土、饱和粉土取样，并进行原位测试和静力触探试验，从而获得相应数据为液化土的情况判断提供一定依据。在勘察工作中不得使用冲击钻进工艺，避免破坏土体的原状结构。如果使用深基础，应该将基础底面埋入超过液化深度的稳定土层中，在500mm以上。

2.5盐渍土的勘察要点

在盐渍土的勘察工作中采用挖探触探和洛阳铲等简单的勘探方法。按照一般方法获得试验所需的土样，进行物理力学实验，如果进行化学实验需要分层取样。每隔25厘米取样一次，直至1m深度，每层取样300g到500g左右[7]。

2.6填土勘察要点

开展填土勘察工作，需要搜集相关资料，调查地形和地物的变迁情况、填土的主要来源、填土的分布厚度、颗粒级配、密实性、压缩性和深陷性等多项内容。在一般土勘察的基础上，增加勘探点的密度，确定好安排的塘、坑的位置。根据填土的性质，确定主要的勘探方法，如果是有粘土或粉土组成的素填土，可以使用钻探取样与原位测试结合的方法。如果含有多粗粒成分的素填土和杂填土为主，可以采取钻探和动力钻探的方法。测试填土的均匀性和密实性，可以采用触探法、测试压缩性和湿陷性，可以采用荷载实验和固结实验[8]。针对压实填土在压实前要检测填料的最优含水量和最大干密度，压实后测试干密度、计算密度系数、确保密度系数符合工程要求。

2.7多年冻土的勘察要点

对多年冻土开展开拓工作，可以在一般土勘察基础上适当的增加勘察点的密度，提高对初步勘察和详细勘察阶段的重视。在设计勘探孔的深度时，如果地基一直保持冻结状态，则勘察深度不应小于基底以下两倍的基础宽度，而桩基础应该超过桩端以下三米到5米左右。如果地基处于逐渐融化的状态，则勘探深度要符合非冻土地基的要求。在多年冻土的不稳定区域，需要了解多年冻土下降深度，如果地基为饱冻土或含土，冰层应该穿透该层进行勘探。在勘察工作中，一般采取钻探方式，有时会配合物探和挖探的方式。使用合金无水回转钻进钻头的直径不小于110cm。结合动图上线和进取的快慢来确定回次进尺的数量。一次钻进的时间不宜过长，防止冰晶融化。粘性冻土层的回家次数要适量减少。

3.特殊性岩土勘察工作的注意事项

3.1混合土的勘察工作控制

在场地出现以上几类特殊性岩土，这些粘土同时存在，就需要灵活应用施工规则进行合理规划。要查明地形和地貌特征、混合土的主要内容、混合土的均匀性和变化规律。合理设计勘察工作，确定好勘察点和勘察孔的深度，根据特殊性岩土的性质选择合适的方法，灵活应用应对变化情况，从而高效完成勘察工作。例如一些建筑物的范围跨越了不同地貌情况，因此需要提高对岩土工程勘察工作的重视，涉及区域的地质资料，了解地貌过渡的大致范围，针对性的布置勘查工作。先找出不同地貌单元变化的界限，然后根据地层和土体物理力学的指标，开展开查工作，了解具体的性质，确定地基处理方法。尤其设置两种不同地貌状态时，根据岩土的情况，采取针对性的处置方法，确保它们达到相关工程的施工标准，提高不良地基的处理效率，避免出现不均匀沉降的问题。

3.2做好前期设计工作

为了保障特殊性岩土场地勘察工作顺利开展需要，收集全面资料优化前期设计，做好一系列准备工作。首先整合各项资料，了解勘察场地的现状，初步了解后，制定详细的勘察方案，明确勘察工作的流程，要求现场人员按照流程进行操作。其次选择针对性的采土取样的措施，根据不同的土壤条件采取不同的分析测试方法，确保取样的均匀性和准确性。通过前期的有效准备，进行技术交底，明确勘察要点，为勘察工作顺利开展奠定良好基础。

3.3加强现场质量控制工作

在现场钻进和原位测试的工作中，加强和质量控制工作，规范施工人员的各项操作，从而获得详细准确的数据信息。健全管理机制，设置合理的岗位，明确各岗位的具体职责，提高工作人员的重视，遵守各项技术规范和管理制度进行操作。加强现场检查，确保各环节有序合理，符合施工质量要求，才可进行下一道工序的操作。通过各环节的相互配合完成采样和原位测试等一系列工作送入实验室分析土质情况，获得相应参数进行对比分析，从而出具岩土的相关报告，了解土质情况，为工程提供重要的依据。此外在勘察工作中，勘查的范围和深度不能局限于特定的场地。需要了解建设项目所处环境，收集周围资料的各项数据信息，了解周围的具体情况，针对性的开展勘查工作。如果发现地下空洞，要及时回填处理，避免影响建筑现场的地基处理效果。

4.结束语

综上所述，岩土工程有很强的地域性开展开拓工作要强调针对性和实践性，考虑现场的实际情况，然后采取针对性的方法，有效勘察，掌握特殊性粘土情况，采取适当的地基处理方法，为工程的顺利开展奠定良好基础。在对软土、黄土、液化土、膨胀土等开展，勘察工作前要做好一系列准备，了解现场情况，进行恰当采样，获得合格样品送入实验室，了解组织的各项参数，形成完善的勘察报告。在这一环节也需要加强现场质量控制，及时检查各环节的操作，提高质量管理的效率，规范岩土勘察工程，积累更多的经验。能够为后续的勘察工作提供参考和依据，保障施工的安全性和结构的安全性。

参考文献

[1] 闫鹏菲. 特殊性土场地岩土工程勘察浅析[J]. 大科技,2022(24):88-90.

[2] 杨凯. 谈几种常见特殊性岩土场地勘察时应注意的问题[J]. 山西建筑,2018,44(14):96-98.

[3] 黄艺. 安吉物流宁德基地软基处理方案及几种特殊性岩土的勘察要点[J]. 运输经理世界,2021(15):109-111.

[4] 谢林涛. 公路特殊性岩土成因分析及解决对策[J]. 建材与装饰,2017(4):271-272.

[5] 张博,张全锋. 特殊性土质岩土工程勘察分析[J]. 中国科技纵横,2017(5):89-90.

[6] 高翔. 浅谈特殊性土质岩土工程勘察分析[J]. 建材发展导向（上）,2016,14(5):308-309.

[7] 蔡滢. 北京市昌平区常见特殊性岩土的勘察及地基处理方法[J]. 卷宗,2015(7):284-285.

[8] 冯洋,杨菁,赵琳如. 浅谈特殊性土场地岩土工程勘察[J]. 地球,2015(2):210-210.