土工試驗成果在巖土工程勘察中的運用分析

摘 要：土工試驗是巖土工程勘察中的一項重要部分，能夠為實施各種工程等施工提供重要的參數(shù)。本文以土工試驗在巖土工程勘察中的重要作用為出發(fā)點，針對土工試驗成果在巖土工程勘察中具體應用進行詳細分析，確保證巖土工程建設的質(zhì)量與成果，以望借鑒。

關鍵詞：土工試驗成果;巖土;工程勘察

引言：巖土工程勘測是根據(jù)建筑工程的實際要求，利用專業(yè)的勘察技術手段對建筑工程進行勘測與評價，并對工程建設的場地地質(zhì)與巖土條件進行精準的掌握。因此，在巖土工程勘察中運用土工試驗成果，能夠了解工程對地質(zhì)條件的需求及環(huán)境的影響，并制定合理的施工方案。

1土工試驗在巖土工程勘察中的作用

由地殼表層巖石經(jīng)過風化后形成的物體被稱為松散堆積物，被風化的過程也與巖土形成的過程一樣。巖土含有三個主要的特征，分別是流動性、松散性與自然性。由于巖土自身具有的松散特點就形成了明顯的流動特性。根據(jù)巖土工程類各個項目的不同，對于巖土的要求也有很大不同，也就形成了不同類型的大小顆粒與礦物質(zhì)，使巖土的物理特性更為復雜。因此，在巖土工程開展土工試驗是十分必要的，不僅能提升巖土工程勘察工作的效率，還能確保巖土工程的整體施工質(zhì)量。

土工試驗主要研究的是巖土界限系數(shù)和顆粒的構(gòu)成，也是為了幫助技術人員能夠準確的掌握巖土的主要性質(zhì)，并通過對巖土的分布與構(gòu)成情況，提煉具有導向價值的重要數(shù)據(jù)信息，進而全面的了解巖土的各項性質(zhì)。在進行巖土試驗的過程中，技術人員要對粗粒的巖土進行詳細的劃分與其物理性質(zhì)的標記，以此保證土工試驗的數(shù)據(jù)準確性，并成為后續(xù)巖土工程勘察工作的有效參考依據(jù)。在進行土工試驗時，要重點對巖土的構(gòu)成比例進行詳細分析，在確保技術人員對該地區(qū)巖土的基本物理性質(zhì)了解的同時，也能對巖土基本指標進行明確。巖土的界限系數(shù)主要是對巖土中的含水率進行檢測，在細粒巖土中最為明顯，若巖土中的含水率變化過大，巖土就會形成不同的形態(tài)，技術人員通過對含水率的檢測，能夠有效的對細粒土進行詳細的界定。為了保證巖土工程的整體質(zhì)量，在施工過程中，要靈活的運用相關技術，有效的提升土工試驗成果的可操作性，讓巖土工程后期的地基處理及基坑降水等施工按照試驗的成果進行合理操作。

2巖土工程勘察中土工試驗成果的具體應用

2.1巖土含水率、比重以及密度試驗參數(shù)的應用

巖土的三相體系構(gòu)成分別是空氣、水與固體顆粒，這三相體系的構(gòu)成比例能真實的反映巖土的物理狀態(tài)，例如巖土的松散或者干燥與潮濕密度等。這些都是巖土基本物理性質(zhì)的指標，能夠準確的評估巖土工程中的土層性質(zhì)。通過對土工試驗的操作，能夠直接檢測出巖土的含水量、密度以及飽和度與比重等數(shù)據(jù)，地質(zhì)環(huán)境的條件對巖土礦物質(zhì)值的大小也有重要的影響，能直接影響巖土的密實程度，當巖土中的礦物質(zhì)成本較高時，巖土表面所富含的水分含量也就越高。礦物質(zhì)的成分以及土的密實狀態(tài)能夠直接的影響土的整體密度。土的密度指標是一種隨時都會產(chǎn)生變化的值，土不同，其密度值也自然不相同。一般情況下，土粒的比重都在2.65～2.80的范圍之間，其大小主要取決于土中富含的礦物質(zhì)成分;沙土的比重約為2.65左右;黏土的比重約在2.70～2.80的范圍之內(nèi);由此可見，沙土相對粘性土而言，其密度值要稍稍大些。當土中含有一定量的有機質(zhì)時，其比重值會相對減少。通過大量的試驗證明，同種類型的土，比重變化幅度相對較小。因此，在試驗過程中，如果沒有特殊的要求時，可以根據(jù)技術人員的經(jīng)驗進行判斷。另外，為了確保土工試驗成果的準確性，在進行試驗樣本的存儲與運輸過程中，都要做好相應的防護措施，依照試驗流程進行嚴格的操作，秉持謹慎的試驗態(tài)度，減小誤差，確保土工試驗成果的精準性。

2.2巖土界限含水率參數(shù)的應用

當細粒土由某一種狀態(tài)進入另一種狀態(tài)的界限含水率，被稱為巖土的界限含水率，主要應用于對細粒土性質(zhì)的測定。當巖土由流動狀態(tài)轉(zhuǎn)向可塑狀態(tài)的界限含水率被稱為塑性上限含水率，簡稱液限;由可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)向半固體狀態(tài)的分界含水率被稱為塑性下限含水率，簡稱塑限;這兩項界限指標是進行細粒土測定的最重要參數(shù)，是為了判斷在巖土工程建設中涉及到的巖土狀態(tài)。在現(xiàn)階段巖土工程勘察中，最為常用測定方式是液塑限聯(lián)合測定儀，它能夠精準的計算出巖土的可塑性范圍，當巖土中可塑性的指數(shù)越大，說明巖土中富含的水分就越多，與其相對的巖土與水的作用也就越強。液性指數(shù)主要指的是巖土中含有的天然水率、塑限與塑性的指數(shù)這三者之間的比值，也是表示巖土中的含水率與界限含水率的關系。在進行實際的試驗過程中，技術人員要清楚的了解，在測定含有顆粒較多的巖土時，試驗所測定出的液塑限數(shù)值不能完全的將巖土的天然含水率反映出來，更不能將測定的結(jié)果視為判定巖土物理狀態(tài)的唯一數(shù)據(jù)。因此，技術人員在進行試驗時，不能全部依靠過去的經(jīng)驗值，要結(jié)合巖土周圍的實際情況，根據(jù)所測定的巖土數(shù)據(jù)進行判斷，并制定符合該地區(qū)的巖土工程建設方案，確保巖土工程的整體施工質(zhì)量。

2.3巖土抗剪強度試驗參數(shù)應用

巖土的抗剪強度是由黏聚力和內(nèi)摩擦力構(gòu)成，土顆粒之間的表面所產(chǎn)生的摩擦力和土顆粒間的咬合力，一般稱為內(nèi)摩擦力。巖土顆粒之間黏聚力主要是由原始黏聚力、固化黏聚力及毛細黏聚力組成，其抗剪程度與內(nèi)摩擦力有著相對密切的關聯(lián)。由于黏土中的松散濕度不足，產(chǎn)生的毛細黏聚力相對較弱，在進行試驗時往往可以忽略;而黏性稍強的巖土，其抗剪強度則是由黏聚力和內(nèi)摩擦力構(gòu)成。因此，巖土的黏聚力強度會根據(jù)巖土顆粒的大小而發(fā)生不同程度的變化，對巖土的塑性也會產(chǎn)生相應的影響。在測定巖土的抗剪強度時，通常采用快剪試驗與剪切試驗兩種方式。其中快剪試驗的主要適用范圍是對巖土要求不高的工程中，在工程出現(xiàn)暫時的固結(jié)現(xiàn)象時，一般可直接采用快剪試驗;剪切試驗的主要適用范圍在巖土工程中地基土強度的要求中，能夠測定對基坑與邊坡的穩(wěn)定性，并通過對試驗成果準確性的進一步分析，測定巖土工程的整體質(zhì)量與安全。在進行實際的試驗中，技術人員要嚴格的依照試驗流程展開操作，如果出現(xiàn)試驗失誤的情況，不僅會給巖土工程帶來經(jīng)濟影響，更無法保證巖土工程的整體施工安全。

結(jié)論：綜上所述，將土工試驗成果用于巖土工程勘察中，不僅能保證巖土工程勘察工作的順利開展，還能有效的提升巖土工程勘察工作的準確性。因此，要絕對的重視土工試驗成果，并根據(jù)實際的情況進行合理的運用，制定有針對性的實施方案，為基礎工作提供相應的參考依據(jù)，最大程度保證工程的安全與質(zhì)量。

參考文獻：

[1]樂灘水庫引水灌區(qū)二期工程土工物理力學性能試驗分析[J]. 吳俁萍，黃小兵.? 廣西水利水電. 2020（03）

[2]柴達木盆地鹽湖區(qū)鹽生植物根–土復合體物理力學性質(zhì)指標概率統(tǒng)計分析[J]. 付江濤，余冬梅，李曉康，劉昌義，胡夏嵩.? 巖石力學與工程學報. 2020（08）

[3]土工試驗指標影響因素分析[J]. 吳靜，徐清揚，夏如月.? 巖土工程技術. 2020（02）

[4]基于原位測試的黃土物理力學參數(shù)演化分析[J]. 何淼，周國平.? 水利水電技術. 2020（03）

[5]黃河三角洲北部地區(qū)軟土工程地質(zhì)特性及空間分布[J]. 王奎峰，秦學全.? 海洋地質(zhì)與第四紀地質(zhì). 2020（01）

作者簡介：

盛潔（1991.02.27），女，助理工程師，從事工作：巖土力學研究及相關工作，研究方向：巖土力學研究。

（江蘇地質(zhì)礦產(chǎn)設計研究院，江蘇 徐州 221000）