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摘要：本文首先介绍了软土地区的概念，总结了工程实践经验中提出一些勘察手段，软土勘察时应查明的内容，并结合软土地区地铁隧道联络通道工程勘察具体工程进行分析，最后得出结论以及解决问题的方法。
关键词：软土；岩土层；工程勘察
Abstract: This paper first introduces the concept of soft soil area, summed up the experience of engineering practice in some means of investigation, investigation of the soft soil should identify the content, and combine with connected aisle in Metro Tunnel in soft soil area engineering investigation and engineering analysis, the final conclusion and problem solving methods.
Key words: soft soil; rock and soil; engineering survey
中图分类号：TU471.8 文献标识码：A 文章编号：
一、软土地区的概念
软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细颗粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。软土在我国沿海一带分布很广，如渤海湾、长江三角洲、浙江沿海、珠江三角洲及福建沿海地区等，都分布有大面积的海相或湖相沉积的软土。此外，贵州、云南等我国内陆省份的某些地区也有零星的山地型软土分布。我国软土的物理力学性质指标一般具有以下主要工程特性：
（1）多属于中液限与高液限无机粘土，其液限值大部分在26％～39％之间，塑性指数大部分在19左右。
不仅含水率较高，并且孔隙比较大。含水量ω为29％～93％，少数地区的泥炭质软土含水甚至接近300％，大部分大于土的液限，属于流动状态；自然孔隙比一般在0.9～2.23，最高达6.0，大部分淤泥质土为主要成分；
低排水性：垂直渗透系数i在10-5～10-7cm/s；
触变性：灵敏度处于3～16这个数值范围；
低强度：不排水强度小于25kpa；
流变性：当剪应力达到一定程度时，土体会发生缓慢而长期的剪切变形；
高压缩性：a1-2>0.5Mpa，当垂直压力为102kpa左右时，大部分软土区就开始压缩变形；
不均匀性：分布不均的粉土、粉砂、细砂等夹在粘性土中。
二、软土地区的勘察手段
根据多次工程勘察积累的经验来看，当我们在软土地区勘察时，不能使用单一的传统的钻探方法完成勘察工作，应采用以勘探钻孔方法为主，辅以静力触探方法对比的办法，充分发挥钻探和静力触探各自的优点和缺点。
综合所述：首先，静力触探比钻探法分层的方法更准确，但不能是完全独立的，必须有相邻钻孔数据并以此为参考。通过钻探取样，结合岩土工程地质单元标准层位对应芯样来鉴定，难度较大，因为软土工程特性，以及采用目前在软土地区的勘探的钻井技术的核心技术方法，很难达到《建筑工程地质钻探技术标准》（JGJ87－92）的相关要求，因此，就给我们的野外地质编录带来诸多麻烦，使得分层深度不够准确，从而使地层层位有误，就难免造成或大或小的工程事故。其次是静力触探法对土层进行地基土承载力确定须参照钻探资料。
其次应用钻探法，无论是国际还是国内，虽然不同的取样工具，钻探工艺措施的改进，但钻探方法仍然不能全面的反应实际土体受力情况，并且在测定地基土物理指标（流动性指数和孔隙率）采取土样的样品（扰动土样）和钻探方法，以确定地基土的承载能力未必是一个全面反应实际土体性质的设计思路。因此，采取上述指标，以确定地基土的承载能力，不可避免地造成一些工程浪费和一些工程事故。静力触探方法能够连续地测量每个深度的耐贯通性，获得可靠的信息，然后根据负载测试，以确定该区域的更可信的经验公式。但是静力触探的方法，只是通过劃分地层来形成了一系列的参数，是一个多解的方法，如：昆明地区深泥炭土的锥尖阻力QC，横向摩擦力fs是往往高于同深度范围的粘土，按照一般的做法，它可能是最初解释为粘土而不叫做泥炭土，给项目带来了潜在的威胁，因此静力触探方法必须依靠钻探法来取得参考资料。
三、软土勘察时应查明的内容
根据软土勘察，结合软土特性及规格要求确定如下：（1）分布规律，成因类型，分层条件，水平和垂直的分布均匀性，厚薄和粗糙的特点，表面结皮厚度，地下坚硬的土壤或基岩埋藏深度的跌宕起伏。尤应查明：①可作为浅基础、深基础的持力层的埋藏条件②对软土的排水固结条件、沉降速率、强度增长等起关键作用的薄层理与夹砂层特征；③土层均匀性，具体指厚度、土性等水平向垂直向的变化；④在基础影响范围内基岩的埋藏条件、分布与起伏，基岩上部风化程度等。（2）固结历史及应力水平、结构破坏对强度和变形的影响。对软土力学性质的评价，查明软土的固结历史的区别，以确定是由于正常固结还是欠固结土固结，这是非常重要的。前期固结压力之前和之后的变形特性有很大的不同，具有不同特性的不同固结软土的应力应变关系。要正确地确定先期固结压力，必须保证采样的质量。此外，应注意高灵敏性粘土受扰动后，结构破坏对强度变形的影响。（3）分布的微地形，地埋在池塘，河，沟，坑的深度，以及其填充性质。软土区微地形特性形态和不同性质的软土分布的固有的内在联系，考证清楚微地形，旧堤、暗埋的池塘，河，沟，孔等，以帮助确定软土层分布的范围。
四、以软土地区地铁隧道联络通道为例的工程勘察
本文研究是以数公里甚至数十公里的隧道主体中，地铁隧道联络通道延展长度数十米为例进行分析。以上海地铁四号线浦东南路站—南浦大桥站区间通道透水涌砂并导致工程事故为代表的次生地质灾害提醒我们，需对软土地区地铁通道的勘察、 设计和施工倍加重视。目前常用的加固方法有深层搅拌法和冻结法。 冻结法在 《技术规程》 中是指 “在施工地下构筑物之前， 用人工制冷的方法， 将构筑物周围含水地层进行冻结， 形成具有临时承载和隔水作用并满足工程施工安全需要的冻结壁， 然后在冻结壁的保护下进行构筑物掘砌作业的一种施工方法。它具有封水性好、可保持地层整体性、对环境没有任何污染等优点，是解决地下工程穿越软粘土、流砂土层等不稳定地层最为安全的施工技术之一。目前冻结法在国内地铁建设中已被广泛应用。
在2005年6月8日凌晨，冻结法施工的轨道交通四号线浦东南路站—南浦大桥站区间联络通道突然发生大量流砂涌入，并造成相邻已完成的部分区间隧道（长约264 m）结构破坏，进而引起周围地面3幢建筑物发生严重倾斜、坍塌，黄浦江防汛墙开裂、沉降、塌陷，风道进水，江水灌入。事故的原因现已查明，是联络通道所处的流砂地层施工时土层冻结预处理不到位所致，并非勘察原因。相关勘察报告中已明确划出了该处需处理的流砂土层。因此，联络通道工程勘察中须重点解决如下问题：（1）了解含水层中所含地下水水质 （2）了解该联络渠道的工程地质环境，包括地形地貌，地表水体和地下水体，现有的工程设施。（3）着重了解联络通道拟穿越地段及周围的地层结构，尤其是发生流砂现象、易液化的地层。
五、结语
（1）沿海软土地区地铁隧道通道的施工方法和长距离盾构隧道施工方法是不一样的，一般多采用冷冻的方法处理。为满足冻结法施工要求，进行相关工程勘察，并进行专门的岩土工程评价。对于施工图设计阶段确定位置的联络通道，必须进行专门的施工勘探。
（2）由于其强度低，空隙率大等特点，对建设项目的影响很大，这样做软土的岩土工程勘察工作，提供准确，真实，可靠的数据，对软土地基的处理方法的选择起到一个关键的作用。在工程中起到了施工处理的时间短、见效快、投资少、安全性好等特点。但是，无论用何种处理方法均应根据工程实际情况结合动态设计方法来进行岩土工程勘察和设计，且应现场试验或者根据地方经验来进行，要符合相关规范和规程。然而，不管用什么办法，应该是通过岩土工程勘察和设计，现场试验或本地经验的基础上，再结合项目的实际情况，并且符合相关的规范和程序设计的方法。
参考文献
[1] 蒋敬业 程建评 祁士华, 向武. 《应用地球化学》[M]. 中国地质大学出版社, 2006, 3.
[2] 冯铭璋 滨海平 原“封存型”承压淡水[J]上海地质，1982（3）:32-35
关键词：软土；岩土层；工程勘察
Abstract: This paper first introduces the concept of soft soil area, summed up the experience of engineering practice in some means of investigation, investigation of the soft soil should identify the content, and combine with connected aisle in Metro Tunnel in soft soil area engineering investigation and engineering analysis, the final conclusion and problem solving methods.
Key words: soft soil; rock and soil; engineering survey
中图分类号：TU471.8 文献标识码：A 文章编号：
一、软土地区的概念
软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细颗粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。软土在我国沿海一带分布很广，如渤海湾、长江三角洲、浙江沿海、珠江三角洲及福建沿海地区等，都分布有大面积的海相或湖相沉积的软土。此外，贵州、云南等我国内陆省份的某些地区也有零星的山地型软土分布。我国软土的物理力学性质指标一般具有以下主要工程特性：
（1）多属于中液限与高液限无机粘土，其液限值大部分在26％～39％之间，塑性指数大部分在19左右。
不仅含水率较高，并且孔隙比较大。含水量ω为29％～93％，少数地区的泥炭质软土含水甚至接近300％，大部分大于土的液限，属于流动状态；自然孔隙比一般在0.9～2.23，最高达6.0，大部分淤泥质土为主要成分；
低排水性：垂直渗透系数i在10-5～10-7cm/s；
触变性：灵敏度处于3～16这个数值范围；
低强度：不排水强度小于25kpa；
流变性：当剪应力达到一定程度时，土体会发生缓慢而长期的剪切变形；
高压缩性：a1-2>0.5Mpa，当垂直压力为102kpa左右时，大部分软土区就开始压缩变形；
不均匀性：分布不均的粉土、粉砂、细砂等夹在粘性土中。
二、软土地区的勘察手段
根据多次工程勘察积累的经验来看，当我们在软土地区勘察时，不能使用单一的传统的钻探方法完成勘察工作，应采用以勘探钻孔方法为主，辅以静力触探方法对比的办法，充分发挥钻探和静力触探各自的优点和缺点。
综合所述：首先，静力触探比钻探法分层的方法更准确，但不能是完全独立的，必须有相邻钻孔数据并以此为参考。通过钻探取样，结合岩土工程地质单元标准层位对应芯样来鉴定，难度较大，因为软土工程特性，以及采用目前在软土地区的勘探的钻井技术的核心技术方法，很难达到《建筑工程地质钻探技术标准》（JGJ87－92）的相关要求，因此，就给我们的野外地质编录带来诸多麻烦，使得分层深度不够准确，从而使地层层位有误，就难免造成或大或小的工程事故。其次是静力触探法对土层进行地基土承载力确定须参照钻探资料。
其次应用钻探法，无论是国际还是国内，虽然不同的取样工具，钻探工艺措施的改进，但钻探方法仍然不能全面的反应实际土体受力情况，并且在测定地基土物理指标（流动性指数和孔隙率）采取土样的样品（扰动土样）和钻探方法，以确定地基土的承载能力未必是一个全面反应实际土体性质的设计思路。因此，采取上述指标，以确定地基土的承载能力，不可避免地造成一些工程浪费和一些工程事故。静力触探方法能够连续地测量每个深度的耐贯通性，获得可靠的信息，然后根据负载测试，以确定该区域的更可信的经验公式。但是静力触探的方法，只是通过劃分地层来形成了一系列的参数，是一个多解的方法，如：昆明地区深泥炭土的锥尖阻力QC，横向摩擦力fs是往往高于同深度范围的粘土，按照一般的做法，它可能是最初解释为粘土而不叫做泥炭土，给项目带来了潜在的威胁，因此静力触探方法必须依靠钻探法来取得参考资料。
三、软土勘察时应查明的内容
根据软土勘察，结合软土特性及规格要求确定如下：（1）分布规律，成因类型，分层条件，水平和垂直的分布均匀性，厚薄和粗糙的特点，表面结皮厚度，地下坚硬的土壤或基岩埋藏深度的跌宕起伏。尤应查明：①可作为浅基础、深基础的持力层的埋藏条件②对软土的排水固结条件、沉降速率、强度增长等起关键作用的薄层理与夹砂层特征；③土层均匀性，具体指厚度、土性等水平向垂直向的变化；④在基础影响范围内基岩的埋藏条件、分布与起伏，基岩上部风化程度等。（2）固结历史及应力水平、结构破坏对强度和变形的影响。对软土力学性质的评价，查明软土的固结历史的区别，以确定是由于正常固结还是欠固结土固结，这是非常重要的。前期固结压力之前和之后的变形特性有很大的不同，具有不同特性的不同固结软土的应力应变关系。要正确地确定先期固结压力，必须保证采样的质量。此外，应注意高灵敏性粘土受扰动后，结构破坏对强度变形的影响。（3）分布的微地形，地埋在池塘，河，沟，坑的深度，以及其填充性质。软土区微地形特性形态和不同性质的软土分布的固有的内在联系，考证清楚微地形，旧堤、暗埋的池塘，河，沟，孔等，以帮助确定软土层分布的范围。
四、以软土地区地铁隧道联络通道为例的工程勘察
本文研究是以数公里甚至数十公里的隧道主体中，地铁隧道联络通道延展长度数十米为例进行分析。以上海地铁四号线浦东南路站—南浦大桥站区间通道透水涌砂并导致工程事故为代表的次生地质灾害提醒我们，需对软土地区地铁通道的勘察、 设计和施工倍加重视。目前常用的加固方法有深层搅拌法和冻结法。 冻结法在 《技术规程》 中是指 “在施工地下构筑物之前， 用人工制冷的方法， 将构筑物周围含水地层进行冻结， 形成具有临时承载和隔水作用并满足工程施工安全需要的冻结壁， 然后在冻结壁的保护下进行构筑物掘砌作业的一种施工方法。它具有封水性好、可保持地层整体性、对环境没有任何污染等优点，是解决地下工程穿越软粘土、流砂土层等不稳定地层最为安全的施工技术之一。目前冻结法在国内地铁建设中已被广泛应用。
在2005年6月8日凌晨，冻结法施工的轨道交通四号线浦东南路站—南浦大桥站区间联络通道突然发生大量流砂涌入，并造成相邻已完成的部分区间隧道（长约264 m）结构破坏，进而引起周围地面3幢建筑物发生严重倾斜、坍塌，黄浦江防汛墙开裂、沉降、塌陷，风道进水，江水灌入。事故的原因现已查明，是联络通道所处的流砂地层施工时土层冻结预处理不到位所致，并非勘察原因。相关勘察报告中已明确划出了该处需处理的流砂土层。因此，联络通道工程勘察中须重点解决如下问题：（1）了解含水层中所含地下水水质 （2）了解该联络渠道的工程地质环境，包括地形地貌，地表水体和地下水体，现有的工程设施。（3）着重了解联络通道拟穿越地段及周围的地层结构，尤其是发生流砂现象、易液化的地层。
五、结语
（1）沿海软土地区地铁隧道通道的施工方法和长距离盾构隧道施工方法是不一样的，一般多采用冷冻的方法处理。为满足冻结法施工要求，进行相关工程勘察，并进行专门的岩土工程评价。对于施工图设计阶段确定位置的联络通道，必须进行专门的施工勘探。
（2）由于其强度低，空隙率大等特点，对建设项目的影响很大，这样做软土的岩土工程勘察工作，提供准确，真实，可靠的数据，对软土地基的处理方法的选择起到一个关键的作用。在工程中起到了施工处理的时间短、见效快、投资少、安全性好等特点。但是，无论用何种处理方法均应根据工程实际情况结合动态设计方法来进行岩土工程勘察和设计，且应现场试验或者根据地方经验来进行，要符合相关规范和规程。然而，不管用什么办法，应该是通过岩土工程勘察和设计，现场试验或本地经验的基础上，再结合项目的实际情况，并且符合相关的规范和程序设计的方法。
参考文献
[1] 蒋敬业 程建评 祁士华, 向武. 《应用地球化学》[M]. 中国地质大学出版社, 2006, 3.
[2] 冯铭璋 滨海平 原“封存型”承压淡水[J]上海地质，1982（3）:32-35