浙江城建勘察研究院有限公司
摘要：碎石土是一种分布范围较为广泛的土质类型，在工程勘察中相对比较常见。但由于碎石土粒径变化幅度较大、密实度与级配、力学性质等差别较大，其承载力特征值表现不同。因此本文结合碎石土的工程特点，分析其主要问题，并提出相关有效对策，旨在为相关工程勘察活动提供借鉴和参考。
关键词：碎石土；工程勘察；主要问题；对策
前言
随着当前我国社会经济的高速发展，在建筑工程领域，建筑物设计建设逐渐趋向超高层、大跨度以及特殊造型等方向而发展，对工程勘察质量和精确度提出了更高的要求。在实际的工程勘察中，经常发现土质中含有分布范围广泛的碎石土，受其自身特性的影响，其很容易导致地基不均匀沉降、造成建筑结构失稳等安全问题和质量隐患，因此加强碎石土勘察是十分必要的。
1 碎石土的工程特点
1.1总体特点
一般情况下，对碎石土的判断即是粒径直径超过2mm的颗粒含量超过土全重的一半。从总体上来看，碎石土土粒较为粗大，具体特性受土的密度而决定，比如颗粒级配相对较好、密实度较高，则拥有较高的强度和低压缩性；土粒自身风化程度与强度存在密切联系，通常风化强度较强的颗粒所组成的土相比于坚实颗粒组成的土，在强度和压缩性方面性能较低；如土的孔隙中含有较多的黏性土填充物，就会降低土粒之间的摩擦力、增加对水的亲和性，从而对强度产生负面影响；碎石土在静载条件下具有较高的抗压缩性，其产生的沉降相对较小，一般可看做是低压缩性土。不过在动荷载条件下，中密度以下碎石土的压缩性会有所提高，进而产生震陷[1]。
1.2圆形及亚圆形颗粒碎石土特点
以圆形或亚圆形颗粒为主的碎石土主要有漂石、圆砾以及卵石等，其成因多为冲积形成，在河漫滩、河谷及两侧阶地、古河道或附近比较常见。广泛分布在河流的上游地区、中游地区等。按照骨架颗粒的含量占总重的比例以及颗粒排列、可挖性、可钻性等指标，可将碎石土分为稍密、中密以及密实3个等级。呈现特点是强度大、压缩性效、渗透性大，可以形成较为良好的地基持力层。
1.3菱角形颗粒碎石土特点
菱角形颗粒碎石土的成因包括残积、洪积、坡积、冰渍成因等。其中残积成因的碎石土具有不均匀、无层次、裂隙多等特点，粗颗粒多呈现强风化的状态，强度相对较低，容易出现破碎现象。洪积成因的碎石土一般是在暴雨、大量融雪等天气条件下，冲刷大量的碎屑物，当其流到山谷或者倾斜平原处而形成，具有不均匀的特性。坡积成因的碎石土主要分布在坡麓和山坡中下部较为平缓的地带，其特点是厚度不均、具有比较大的孔隙，而且压缩性较高。冰渍成因碎石土的特点是密实度较高、孔隙率和亲水性以及压缩性较低，但其强度较高，可用于建筑地基工程。
2 碎石土勘察的主要问题分析
当前在建筑工程先进理念和现代化科学技术不断发展和应用的过程中，碎石土勘察逐渐受到相关工程人员的重视，结合实际工作，发现碎石土勘察存在诸多问题，影响工程勘察效果和后期施工安全。具体来说，其问题有以下几个方面：
（1）碎石土成因问题：在工程勘察环节中，对碎石土的认识和处理存在不足，在分析其成因时，部分人员错将残坡积成因认定为冲洪积成因，进而影响后续的勘察处理工作。
（2）钻探工艺问题：在很多工程项目的勘察活动中，因受到钻探工艺和取芯的影响，经常会将卵石磨碎一项编录为圆砾，致使勘察结果不准确。
（3）定名编录问题：基于碎石土勘察作业，部分工程中会出现相对笼统、缺乏具体化的定义，比较常见的情况则是将含有碎石的角砾直接定义为碎石，影响勘察结果的准确度。
（4）密实度测试问题：碎石土勘察中，存在将中密-密实状态误认为稍密-中密状态。导致对碎石土密实度勘察结果不准确，干扰后续的施工处理。
（5）分层失误问题：其是碎石土勘察中比较容易忽视的问题之一，很多勘察人员会将坡麓位置相对的较大的块石认为是基岩，对工程勘察的质量和精度会产生极大的影响。
3 碎石土勘察的有效对策
3.1 明确碎石土成因，按工程特性进行分类
由于碎石土的成因不同，其所具有的成分、特点和密实程度、力学性质等也会存在较大的差异，因此为确保碎石土勘察结果的准确性，首先则需要明确碎石土的成因，再按照相应的工程特点进行分类。以我国山东省济南市为例，其市区内的碎石土大多是残坡积成因，主要分布在山坡体的周围。结合当地地形多为陡缓不一的坡地，可确定碎石土的形成是受地形控制的，其成分与基岩成分基本一致，以黏性土为主要充填物，中间缺少粒级，具有层位不稳定和组成、特征变化较大的特点。而对于市区内存在的冲积成因碎石土的勘察，多为卵石或者原理，分布在山前坡地等区域，具有压缩性较小、层位稳定的特性。因此碎石土成因不同，工程特性也不同，影响承载力特征值的选用。相关勘察人员要充分了解工程当地的地质资料、运用岩土基本知识，勘察岩土的颗粒形状以及成分、充填物特征等，确定碎石成因，为后续工程建设施工提供科学依据[2]。
3.2 采用合理钻探工艺
碎石土的特点是胶结性较差，因此在实际钻进的过程中很容易导致结构损坏，取芯难度大，对于野外描述来说会出现一定的难度。同时在钻进卵石或者碎石的过程中，钻头相互摩擦也会致使颗粒的粒径发生变化，影响定名的准确性。针对这一系列问题，在碎石土勘察工作中，则应当采用合理的钻探工艺以及取芯方法。比较常用的有反循环工艺、无泵取芯、双管单动钻探取芯等方法。针对不同类型的碎石土，必须要确定应用向适应的钻探工艺，确保勘察结果的准确性。
3.3 对碎石土进行全面编录描述
因为在碎石土勘察中，颗粒级配、形状以及排列、母岩成分和风化程度、密实度等都会存在较大的差异，往往就会影响力学性质。所以为确保勘察工作的有效性，则应当对碎石土开展全面的编录描述，注重细节化差异，以便于明确碎石土的工程特性，为地基施工提供准确的承载力特征值和施工方案等参数基础。另外一方面，勘察人员需要保障定名的合理性，以此科学界定承载力的范围值，精准预测地基与基础问题。所以要尽可能的避免笼统定名，按照颗粒的形状、粒组含量等指标确定卵石、碎石、圆砾以及角砾等定名，准确描述充填物的风化程度、成分以及粒度分布情况。
3.4 重视原位测试
碎石土勘察在取样环节中，不可避免的会受到一定扰动，所以无法在实验室中测定其密实度，为弥补室内试验困难而造成的工程特性判定不足，则需要注重原位测试。具体对策是使用重型或者超重型的动力触探测定密实度，为不影响测试结果，勘察人员必须要确保钻具的测量准确、将孔内岩心和岩粉捞取干净，促使钻孔的垂直度符合相关规范和要求，从而实现碎石土勘察结果的真实性和可靠性。
3.5 综合判定碎石土的层厚
碎石土勘察中出现的主要问题包括分层不合理，比如碎石土下伏为其他土层时，或者与碎石的成分差别较大，则比较容易判断层厚。而当其成分相同时，遇到粒径较大的块石，就很容易误判为基岩。所以勘察碎石土的过程中，应当保障钻探深入到岩石的一定深度，不得小于3～5m，然后综合当地的地形特征。岩心特征和地层特点，对碎石土的层厚进行准确判定。
结束语
综上所述，碎石土勘察过程会出现一系列问题，影响勘察结果的准确性和真实性。基于此，应当采取有效对策进行处理，如明确碎石土的成因、采取合理的钻探工艺、全面编录，准确定名、注重原位测试以及综合判定层厚等，提高碎石土的勘查质量和效率。
参考文献
[1]徐兴倩,苏立君,和春香,窦思军,屈新.基于微动信号监测的碎石土滑坡滑动面(带)探测分析[J].工程地球物理学报,2019,16(06):799-805.
[2]李龙,孙岳.岩土工程勘察经验总结[J].工程技术研究,2019,4(16):38-39.
作者简介
覃正兵（1985.02-），男，土家族，湖南张家界人，大学本科学历，现就职于浙江城建勘察研究院有限公司，工程师，从事工程地质勘察工作。