土工試驗數(shù)據(jù)在巖土工程勘察中的分析與應(yīng)用

程金太

摘要：工程勘察是指勘察人員應(yīng)用各項技術(shù)手段掌握工程所在地的實際地質(zhì)狀況，并且進行原位測試和取樣，對地質(zhì)狀況以及潛在問題進行分析評判，保證后續(xù)工程建設(shè)順利進行的一項工作。土工試驗是工程勘察中十分關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，它能為后續(xù)工程的開展提供必要的數(shù)據(jù)信息。因此，探究土工試驗成果在巖土工程勘察中的應(yīng)用具有重要意義。

關(guān)鍵詞：土工試驗數(shù)據(jù);巖土工程;勘察

引言

土工試驗是進行土木工程的前提，能夠為施工提供可靠的數(shù)據(jù)支持，有效防止工程建設(shè)中存在的危險事故。巖土工程勘察過程中對于施工地基的巖土成分，尤其是物理性質(zhì)和力學(xué)分析，能夠有效了解工程地基的承載力以及滲透性，為工程施工方案設(shè)計提供參考數(shù)據(jù)。土工實驗數(shù)據(jù)相對準確，在測量技術(shù)和實驗過程中需要不斷改進實驗方法，對于取樣和儀器操作要求技術(shù)人員嚴格遵守實驗操作，標準。

1土工試驗概述

土工試驗屬于物理性指標試驗，它主要是在實驗室中對巖土物性指標進行測定。試驗的具體內(nèi)容包括：①顆粒分析，即對巖土進行精準的定性分析;②壓縮試驗，即判定壓縮性，包括具體系數(shù)和模量等指標;③分析水質(zhì)，明確地下水的具體類型，通常開展粒徑試驗，即先把樣本進行烘干碾散，在篩選稱重后，再確定具體的粒徑范圍、粒重的百分數(shù)等。

一般的巖土勘察并不能直接基于經(jīng)驗開展，而是要有充分的科學(xué)依據(jù)，即在各類數(shù)據(jù)、材料、信息等基礎(chǔ)上進行。土工試驗?zāi)軌蛎鞔_具體的巖土特色，掌握實際工作重點與方向，減少惡性循環(huán)的發(fā)生。在具體落實時，勘察人員通常要先將天然土層作為研究對象，測定土體的物理指標、力學(xué)指標，并將它們精準地應(yīng)用在巖土工程當中。

2不同特征對巖土工程勘察土工試驗的影響

2.1巖土特征

巖土是影響巖土工程勘察的因素之一。由于施工過程是在地域空曠的室外進行，巖土長時間在自然中風化，致使不同地區(qū)的巖土情況不同，無法直接從資料上獲取準確資料。即便是在同一地區(qū)施工，不同范圍的巖土也體現(xiàn)著不同的特征。巖土的不均勻性直接影響了土工試驗的難度，人們無法確保土工試驗結(jié)果百分之百準確。

2.2巖體特征

巖體的不確定性主要體現(xiàn)在長短、寬窄、疏密這三個方面。不同樣式的裂縫無法完美復(fù)刻在土工試驗中。巖體由數(shù)個顆粒組成，顆粒的排布、大小導(dǎo)致巖體內(nèi)部出現(xiàn)若干孔隙，這種孔隙無疑使得巖土工程勘察的土工試驗更難。

3土工試驗數(shù)據(jù)在巖土工程勘察中的分析與應(yīng)用

3.1樣品選擇標準

（1）所選樣本必須具有良好的代表性，能展現(xiàn)工程所在地的具體土質(zhì)、土層形狀等相關(guān)特征。

（2）在取樣的過程中，勘察人員應(yīng)確保其性質(zhì)不會產(chǎn)生變化，即本身結(jié)構(gòu)、含水率等都不能被破壞。一旦發(fā)生破壞，則需要重新取樣，以保證最終結(jié)果和工程實際性狀完全契合，符合精準性要求。

（3）在測定樣本參數(shù)時，勘察人員應(yīng)在自然狀態(tài)下開展勘察工作，全面控制各項外部因素，避免對樣本參數(shù)造成誤差，從而影響其天然性質(zhì)。

（4）勘察人員應(yīng)具體按照工程勘察要求對試驗需要的所有參數(shù)進行合理設(shè)計，選用合適的規(guī)格和數(shù)據(jù)，以保證樣本完全達到檢測標準。在一般情況下，土體長度需要控制在20cm左右，直徑必須超過7cm。在開展巖石單軸抗壓強度試驗時，勘察人員必須控制好樣本的具體數(shù)目，通常為3～6塊。如果是特殊項目，那么樣本具體標準還應(yīng)結(jié)合樣本粒徑大小、試驗儀器和試驗方法等來確定。

3.2數(shù)據(jù)控制

（1）數(shù)據(jù)整理。在實際勘察過程中，勘察人員應(yīng)該首先明確土體的實際地貌特點、地質(zhì)年代成因種類、具體成分;在此基礎(chǔ)上，通過綜合試驗來獲得顆粒級配密度以及含水率等相關(guān)指標，按照實際變化規(guī)則，將土體分為多個性質(zhì)較為相似的土層（土層平面或立面，被稱為地質(zhì)單元或土體單元）;完成以上步驟之后，再將各類單元劃分為原狀土樣和擾動土樣，之后再匯集各類試驗數(shù)據(jù)，編制成專門的統(tǒng)計表，統(tǒng)計散落在各個變化區(qū)間的試驗點數(shù)，確定數(shù)據(jù)的變異狀況;最后依照數(shù)據(jù)圖的實際特征，將數(shù)據(jù)分為正常和異常兩類（其中，前者在中段會產(chǎn)生較為明顯的峰值，并且兩端的頻數(shù)較小;后者的峰值則不明顯，這表明異常數(shù)據(jù)整體離散度較大，試驗數(shù)據(jù)缺乏合理性，或者土體單元的劃分不合理，勘察人員必須及時明確其中的具體原因）。

（2）數(shù)據(jù)校核。針對數(shù)據(jù)誤差，勘察人員可以直接采用室內(nèi)試驗和室外取樣兩種手段，全面分析試驗指標和實物指標出現(xiàn)偏差的具體原因。一般產(chǎn)生誤差的原因較多，主要分為以下幾種。①在取樣過程中，沖擊次數(shù)較多。取樣時一旦給樣本帶來較大的沖擊，則會使其受到很大的壓力，其孔隙中的水分會被直接擠出，導(dǎo)致樣本硬度增大，壓縮系數(shù)和孔隙比等轉(zhuǎn)小。在此影響下，試驗結(jié)果得到的承載力就會比土層本身的承載力大很多。②所取樣本屬于擾動土。在實際取樣過程中，勘察人員沒有清除殘壁土，或者將被誤認為是原狀土的擾動土運輸?shù)綄嶒炇?，?dǎo)致整體壓縮系數(shù)變大——這種結(jié)果和原狀土的相關(guān)指標完全相反。因此，在取樣的時候，工作人員必須仔細清孔，及時發(fā)現(xiàn)被擾動的土樣。

針對極易發(fā)生的各種誤差問題，在實際應(yīng)用時，工作人員還應(yīng)該及時校核試驗成果，一旦發(fā)現(xiàn)問題，就必須及時檢查單項試驗，查看其是否存在錯誤。另外，某些特殊土有時候也會產(chǎn)生異常（例如，土的物性指標之間是彼此相關(guān)的），這時工作人員必須進一步了解其異常性質(zhì)。在獲得這些指標之后，工作人員還需將它們進行系統(tǒng)對比，以此來判斷指標的準確性。如果在開土?xí)r是硬塑狀態(tài)，但最終結(jié)果卻是可塑狀態(tài)或液塑狀態(tài)，那么有可能是因為含水率測定存在問題，也可能是因為液塑結(jié)果和塑限結(jié)果之間存在差異。

結(jié)語

綜上所述，土工試驗是為巖土工程勘察提供必要數(shù)據(jù)信息的關(guān)鍵手段，最終的測量結(jié)果與工程質(zhì)量緊密相關(guān)。因此，工作人員必須確保試驗成果的真實性與精準性，科學(xué)地分析土工試驗成果在巖土工程勘察中的應(yīng)用，不能直接生搬硬套，而是要通過敏銳的專業(yè)判斷力，及時發(fā)現(xiàn)其中的問題，最大限度地保證工程建設(shè)質(zhì)量。

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