土工試驗資料在巖土工程勘察中的應(yīng)用分析

劉建國

摘要：在巖土工程勘察過程中，工程活動的規(guī)模以及類型的不同均會在不同程度上影響著地質(zhì)環(huán)境，而且，地質(zhì)條件的不同也會給工程勘察造成不同效應(yīng)。而在巖土工程勘察過程中應(yīng)用土工試驗數(shù)據(jù)，則能夠給工程勘察、設(shè)計以及施工提供可靠、準確的數(shù)據(jù)依據(jù)，對巖土工程勘察有著極為重要的現(xiàn)實意義。為此，文本將結(jié)合筆者實踐經(jīng)驗，對土工試驗數(shù)據(jù)在巖土工程勘察中的運用談?wù)勛约旱膸c看法。希望能起到拋磚引玉的作用。

關(guān)鍵詞：土工試驗資料；巖土工程；工程勘察；應(yīng)用；分析

一、土工試驗資料在巖土工程勘察中的重要意義

結(jié)合實踐來看，將土工試驗資料合理應(yīng)用于巖土工程勘察中能夠有效提高巖土工程勘察的勘察質(zhì)量。其中，進行顆粒分析實驗?zāi)軌驅(qū)⑸巴令悇e進行正確判斷，以有助于將砂層承載力提高；通過資料中的液性指數(shù)能夠?qū)⒄承酝恋臓顟B(tài)有效判定出來；根據(jù)資料中的相關(guān)指標能夠?qū)⒊休d力的修正系數(shù)確定下來等等，不僅如此在處理不良地基、治理滑坡等工程設(shè)計中均離不開土工試驗數(shù)據(jù)。

二、土工試驗資料各個組成部分的作用

土工試驗資料主要包括了工程名稱、上交日期、土樣物理性質(zhì)、鉆孔編號、滲透試驗、固結(jié)試驗、三軸剪切試驗等內(nèi)容。其中，固結(jié)試驗包括了回彈指數(shù)、壓縮指數(shù)、壓縮模量、地質(zhì)壓縮系數(shù)以及各級壓力下的孔隙比等內(nèi)容。相對其各組成部分作用分析如下：

1.工程名稱、上交日期以及鉆孔編號。工程名稱與上交日期與巖土工程勘察報告相結(jié)合能夠為建設(shè)單位提供準確的工程信息。而鉆孔編號結(jié)合巖土工程勘察報告則能夠形成勘探點觀測表，可以提供出設(shè)計過程中所需的原始數(shù)據(jù)以及施工圖的勘察。

2.土樣物理性質(zhì)。土樣物理性質(zhì)指的是根據(jù)計算所得數(shù)據(jù)以及土樣三項指標。其中，土樣三項指標是最基本的數(shù)據(jù)指標，能夠?qū)⑼恋氐奈锢硇再|(zhì)真實的反映出來。界限含水率主要指的是由于含水量的不同土樣也存在各種形態(tài)，如固體、半固體、可塑造、流動的等等，在對土樣液限、塑限等方面進行測定時，界限的含水率需結(jié)合有關(guān)要求來編制與分類土樣的土質(zhì)。

3.滲透試驗。由于土是由固體顆粒、孔隙中的氣體與液體構(gòu)成，如若將土直接作為水土建筑材料或是建筑地基時，在水頭差的作用下，水會由高水位一側(cè)流向低水位一側(cè)，水在土體中出現(xiàn)滲透不但會導(dǎo)致水量損失，而且還會改變土體內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)。開展?jié)B透試驗則能夠給基坑所降的水量提供科學(xué)準確的依據(jù)。

4.固結(jié)試驗。固結(jié)試驗是在軸向排水以及側(cè)限條件下的壓力與變形，準確測定出孔隙比與試樣壓力。不僅如此還能夠根據(jù)實際壓力值與變形時間的相互關(guān)系來將各種數(shù)據(jù)指標計算出來，給變形以及升降等計算工作提供可靠的數(shù)據(jù)。

5.三軸剪切試驗。該實驗主要是給細粒土質(zhì)的抗剪強度提供φ值，從而給支護工作以及基坑開挖提供可靠的參數(shù)設(shè)計。

三、土工試驗資料在巖土工程勘察中的應(yīng)用

根據(jù)筆者對相關(guān)文獻研究以及結(jié)合自身工作實踐來看，土工試驗資料在巖土工程勘察中的應(yīng)用主要集中在以下幾個方面：

1.確定最優(yōu)含水率。確定最優(yōu)含水率是地基檢查與處理工作的重要前提條件。加上因為持力層預(yù)計要達到巖石層，所以就不能應(yīng)用靜力觸探等方法，因此，在此類工程中，土工試驗數(shù)據(jù)的重要性就更加突顯了。在嘗試獲得最優(yōu)含水率時，工作人員應(yīng)該用所獲取到的樣本來開展試驗。但是，因為土壤含水率自身便存在極限值，所以，把所獲得含水率延伸至其極限值時，當達到某一數(shù)值后土壤的干密度最大，就表明達到了最優(yōu)含水率。最后對該數(shù)據(jù)進行反復(fù)驗證無誤后便可運用到實際工程當中。

2.判斷地層年齡。在判斷巖土工程物理性質(zhì)時，地層年齡的判斷是一個重要影響因素。首先，可以結(jié)合灰?guī)r構(gòu)成來對地層年齡進行初步判斷。如若灰?guī)r中存在腐殖物則表明其成分具有一定復(fù)雜性，如若其存在建筑垃圾、雜色、碎石塊等就表明地層年齡較為年輕。不僅如此，還可分析每層土層數(shù)據(jù)來判斷其相應(yīng)的承載力，以為巖土工程提供可靠的理論依據(jù)以及數(shù)據(jù)依據(jù)。

3.分析土壤構(gòu)成。一般情況下，土壤構(gòu)成主要指的是土壤顆粒團的組合形式以及排列方式。通常可采取化學(xué)方法、物理方法等來判斷土壤的具體構(gòu)成情況，不僅如此，還能夠合理結(jié)合各類方法來確保分析結(jié)果的準確性。除此之外，還能夠?qū)ν寥李w粒大小、穩(wěn)定情況以及發(fā)育程度來判斷土壤的構(gòu)成。同時，還可以對土壤剖面結(jié)構(gòu)類型來初步判斷土壤成土?xí)r間與過程。

4.地基類型選擇。在選擇地基類型過程中，首要應(yīng)當開展地基土評價工作。如若在選擇地基類型時，巖土工程自身承載能力較強，但同時濕陷應(yīng)則比較強，就代表著如若不采取有效的處理措施，就無法將其當做持力層，而如若采取有效的處理措施，就可以將其進行有效運用。不僅如此。在選擇基礎(chǔ)類型時，還可科學(xué)分析天然地基，并合理判斷其承載能力，還可以采取土壤改良等方法來有效提高整體天然地基的固結(jié)性與強度，更好的提高巖土工程施工質(zhì)量。

5.合理計算參數(shù)。在計算參數(shù)過程中，首要工作便是生成土料的級配曲，接著運用有關(guān)軟件的函數(shù)功能來開展計算，當求出土料級配曲線原函數(shù)的反函數(shù)之后對其還原，并通過計算公式來將不均勻系數(shù)等重要試驗數(shù)據(jù)參數(shù)求出。

結(jié)束語：總而言之，準確的土工試驗數(shù)據(jù)可以為巖土工程勘察提供可靠的參考依據(jù)。所以工作人員可由土壤、地層、水份等多方面角度來采集與分析數(shù)據(jù)，以確保土工試驗數(shù)據(jù)的精準程度從而為巖土工程勘察的順利進行提供更多的數(shù)據(jù)支持。對此，上文在基于筆者研究及工作實踐，提出了一些土工試驗資料在巖土工程勘察中的應(yīng)用，以供廣大同行參考。

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