土工試驗成果在巖土工程勘察中的應(yīng)用研究

孫克楠

（蚌埠市勘測設(shè)計研究院，安徽 蚌埠 233000）

0 引言

現(xiàn)階段所開展的工程勘察工作，需要相關(guān)工作人員對當(dāng)?shù)貙嶋H地質(zhì)情況，進(jìn)行全面的原位測試以及取樣分析，以此了解到建設(shè)區(qū)域當(dāng)中的實際情況，同時對可能存在的一些潛在問題進(jìn)行評估，為之后的建設(shè)開展提供數(shù)據(jù)參考。這個工作的實際運用下，極大提升了工程項目建設(shè)方案編制的合理性，也保障了后續(xù)建設(shè)的順利開展。

1 研究背景

當(dāng)下巖土工程勘測的環(huán)節(jié)首先要基于建筑工程項目的實際建設(shè)要求以及情況，相關(guān)工作人員來到建設(shè)現(xiàn)場，使用各種機(jī)械設(shè)備和相關(guān)勘查技術(shù)，對當(dāng)?shù)剡M(jìn)行地質(zhì)、水文、環(huán)境以及巖土工程，進(jìn)行特征信息的采集以及評估，其次是基于我國國家的規(guī)定，編制合理的勘查報告?？辈榈膶ο笤O(shè)定中，不僅僅涉及建筑工程區(qū)域當(dāng)中的地質(zhì)、水文環(huán)境，還需要對施工區(qū)域當(dāng)中的各種內(nèi)容，進(jìn)行地質(zhì)方面的全面評估以及處理[1]。這樣的建設(shè)過程中還需要積極的保障對工程設(shè)計方案、施工技術(shù)等提出相應(yīng)的建議以及要求。另外，還要在進(jìn)行建設(shè)的過程中，加強(qiáng)對擬建工程的設(shè)計方案、施工技術(shù)等方面的評估以及處理。只有保障工程項目的合理勘查，才可以最大程度上保障建設(shè)的合理性。另一方面，在建設(shè)的過程中，還需要積極的保障土工試驗方面的順利進(jìn)展，這是一種基于土力學(xué)的理論創(chuàng)立和發(fā)展，保障土工試驗開展，始終都可以發(fā)揮出應(yīng)有的作用和價值的關(guān)鍵所在。當(dāng)下巖土工程勘察報告的設(shè)計中，基本上都是提供出參數(shù)的重要基礎(chǔ)。例如，在巖土工程勘察報告當(dāng)中，基本上地基承載力，要提供多方面的勘查以及評估分析。很多室內(nèi)土工試驗值、野外原位測試值等，都需要得到系統(tǒng)性的評估，為之后的建設(shè)開展起到引導(dǎo)的作用[2]。

2 土工試驗概述

現(xiàn)階段進(jìn)行土工試驗的分析中，是一種物理性的指標(biāo)檢驗與分析，在其工作開展中，需要積極的對實驗室當(dāng)中的巖土，進(jìn)行物性指標(biāo)方面的測試以及分析。具體試驗中，手續(xù)愛您需要進(jìn)行顆粒分析，這是為了實現(xiàn)巖土的詳細(xì)準(zhǔn)確的評估，掌握更加全面的數(shù)據(jù)信息。之后進(jìn)行壓縮試驗，以此判斷巖土的壓縮性能，得到系數(shù)以及模量，為之后的地質(zhì)情況評估起到良好的作用[3]。最后，則是需要對水質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)評估，充分的明確出具體的情況，以此進(jìn)行后續(xù)的粒徑測試分析，通過將樣本進(jìn)行烘干以及碾散之后，就可以確定出具體的評估標(biāo)準(zhǔn)和范圍。

在一般巖土勘察的過程中，往往要避免從經(jīng)驗主義的角度出發(fā)，而是要來到建設(shè)現(xiàn)場，進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的采集，通過這樣的處理方式，有效的將數(shù)據(jù)、材料以及信息，全面的實現(xiàn)系統(tǒng)性評估與處理。另外，在土工試驗的開展中，還要積極的明確出巖土的特色與效果，積極的保障具體落實中，可以很好的將勘查工作人員將，利用全面的勘查方式，及時的發(fā)現(xiàn)內(nèi)在地質(zhì)情況的發(fā)展規(guī)律，以此在后續(xù)進(jìn)行工程項目評估中，可以降低惡性循環(huán)情況的出現(xiàn)。另外，還要在進(jìn)行工作開展中，掌握土體的物理、化學(xué)指標(biāo)[4]。

3 合理分析土工試驗成果的價值

在巖土工程勘查的開展中，只有全面掌握建設(shè)現(xiàn)場的地質(zhì)條件，并明確出水文的地質(zhì)條件，才可以在日后進(jìn)行建設(shè)中，編制出一個科學(xué)合理的建設(shè)方案，同時也讓工程項目建設(shè)質(zhì)量得到提升。具體的土工試驗、原位測試等工作開展中，可以得到具體的地基土層的資料信息，例如明確出承載力特征值，這是為了之后的地基工程項目建設(shè)，提供良好資料的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。只有積極的利用這樣的建設(shè)方式，才可以讓其未來建設(shè)開展中，始終保持一個較強(qiáng)的教學(xué)效果，全面提升建設(shè)的合理性。當(dāng)下土工試驗的過程中，作為工程項目建設(shè)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，越發(fā)的受到建設(shè)單位的重視。但是，在處理一些較為復(fù)雜地質(zhì)情況的工程項目時，建設(shè)方案的編制就會面臨著較大的難度。因此，就要在建設(shè)之前，對當(dāng)?shù)赝临|(zhì)情況進(jìn)行較為全面的分析以及評估，通過一個良好的勘查以及測試方式，充分的保障巖土在處理的過程中，可以得到科學(xué)合理的取樣分析，明確出在后續(xù)建設(shè)的各個環(huán)節(jié)，所造成的不同影響。一個良好的土工試驗成果分析，是保障后續(xù)建設(shè)開展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。圖1為土工試驗現(xiàn)場。

圖1 土工試驗現(xiàn)場

4 土工試驗成果在巖土工程勘察中的具體應(yīng)用實踐

4.1 土工試驗數(shù)據(jù)的整合

為了保障檢測數(shù)據(jù)資料的準(zhǔn)確性與可靠性，就要在其進(jìn)行建設(shè)分析中，進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的科學(xué)合理整理以及分析。在整理的過程中，針對一些特殊的數(shù)據(jù)信息，或者對一些不合理的數(shù)據(jù)內(nèi)容，開展深入的研究以及分析，明確出具體的成因。例如，對取樣代表性、試驗誤差可能性等方面進(jìn)行評估。其次，還需要對一些可疑和明顯偏差的數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正。其次，在一些實驗數(shù)據(jù)的舍去環(huán)節(jié)，則需要嚴(yán)格的基于誤差值，進(jìn)行概率方面的全面分析。通過建立出誤差分析的合理標(biāo)準(zhǔn)，基于3倍標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)做舍棄的標(biāo)準(zhǔn)，這樣就可以讓其資料分析環(huán)節(jié)，可以得到良好的測試以及分析，并之后重新進(jìn)行計算以及整理。

土工試驗分析所得到的數(shù)據(jù)指標(biāo)，基本上可以基于工程項目的設(shè)計功能性，分為幾種不同的類型。例如，分為一般特性指標(biāo)與主要計算指標(biāo)這兩種類型。一般特性指標(biāo)是對土地環(huán)境，進(jìn)行天然密度、天然含水率、土粒比重以及顆粒組成等諸多的特征進(jìn)行詳細(xì)的分析。這樣的分析方式，是為了掌握土質(zhì)的時分類，并明確出具體顳部的物理化學(xué)特征，形成較為全面的評估。后再計算指標(biāo)的評估中，就是一種對于土質(zhì)情況，進(jìn)行內(nèi)摩擦角、黏聚力以及變形模量等諸多物理特性指標(biāo)的采集與評估，為的是之后評估中，確定出土地的實際強(qiáng)度、變形強(qiáng)度等諸多力學(xué)特征，為之后的建設(shè)方案提供良好的數(shù)據(jù)參考。圖2為試驗過程。

圖2 試驗過程

在一般特性指標(biāo)的成果整理過程中，基本上可以利用多測定值計算方式，計算出一個算術(shù)平均值，這樣計算出各種標(biāo)準(zhǔn)差，但是好需要在后續(xù)考慮到測定當(dāng)中的誤差值，在土地本身并不均勻和施工質(zhì)量的影響下，要積極的從安全方面的角度進(jìn)行分析，以此保障建筑物可以始終基于一個標(biāo)準(zhǔn)差平均值，進(jìn)行相應(yīng)的分析以及處理。

在不同應(yīng)力條件下測試得出的指標(biāo)，需要始終經(jīng)過綜合性整理的取值方式。在特殊的情況下，要對不同的土體單元，進(jìn)行統(tǒng)一的計算與分析，之后基于綜合性的分析方式，得到計算指標(biāo)。對于這種綜合性的土性分析方式下，一般情況下都需要使用圖解法的方式，進(jìn)行相應(yīng)測試以及分析。對于最小的乘法分析方法，是一種基于測定值，對其內(nèi)在數(shù)值之間的關(guān)系，進(jìn)行針對性的曲線測定以及分析。另外，在進(jìn)行計算的環(huán)節(jié)，還要將不同應(yīng)力條件下的指標(biāo)值，進(jìn)行相應(yīng)的計算與分析，加上不同應(yīng)力下的橫坐標(biāo)，要保障指標(biāo)平均值可以很好的當(dāng)做縱坐標(biāo)的作圖方式，得到相應(yīng)的曲線效果。

4.2 土工實驗數(shù)據(jù)校核

4.2.1 數(shù)據(jù)誤差成因

現(xiàn)階段從野外的取樣以及室內(nèi)試驗操作的過程中，基本上需要對試驗指標(biāo)以及土體的真實性角度進(jìn)行分析，在得到具體成因后，可以實現(xiàn)相應(yīng)的針對性處理，避免出現(xiàn)一些項目的建設(shè)問題。

4.2.2 野外取樣

在進(jìn)行取樣處理的過程中，基本上對于土樣的沖擊次數(shù)比較多，因此就會導(dǎo)致整體取樣器的處理中，受到土樣當(dāng)中較多次數(shù)的影響，讓其處理的過程中，受到一些人為操作的影響，讓其土樣當(dāng)中的水分，會從空隙當(dāng)中被擠出。這樣能夠的土體情況，就會形成強(qiáng)度較大的情況。在自然試驗的方式下，所得到的土體數(shù)據(jù)資料，是自然條件下的壓縮系數(shù)。因此，對試驗結(jié)果進(jìn)行確定以及分析中，往往會比實際的土層承載力比較大。

其次在取出的土樣，選擇為擾動土的時候，實際取樣環(huán)節(jié)一旦出現(xiàn)多殘壁土沒有清理干凈，就會導(dǎo)致誤當(dāng)做原狀土進(jìn)行試驗分析，這樣就會導(dǎo)致在試驗過程中，出現(xiàn)壓縮系數(shù)的提升。對于這樣的試驗數(shù)據(jù)信息，顯然無法當(dāng)做原狀土進(jìn)行分析，因此喪失了應(yīng)用性。因此，在野外技術(shù)人員的分析中，就需要格外的提升技術(shù)把控程度，積極的保障進(jìn)行取樣的過程中，對孔內(nèi)進(jìn)行清潔程度的觀察。另外，試驗的環(huán)節(jié)，也要加強(qiáng)對試驗技術(shù)的合理性分析與把控，保障試驗的科學(xué)合理性。

4.2.3鉆進(jìn)環(huán)節(jié)的止水條件差

這是一種在進(jìn)行取樣的過程中，一旦出現(xiàn)外來水分的進(jìn)入，就會導(dǎo)致取樣的分析方式受到直接的影響。在土樣位置的確定中。在地下水位一些的位置，會出現(xiàn)止水效果不高，同時水滲入土樣當(dāng)中，因此導(dǎo)致土樣出現(xiàn)變軟的情況。在對這種土樣進(jìn)行分析中，基本上是會導(dǎo)致含水量的加大，使得土樣內(nèi)部密度降低，因此導(dǎo)致空隙相比較液體指數(shù)也相應(yīng)的提升。在進(jìn)行實際分析的過程中，往往會在填土、軟土、粘性土地層的分析中，對其地下水為以上進(jìn)行鉆探過程中，積極的利用干鉆的方式，充分的避免水分的滲入。

4.2.4 野外土樣保管不佳

現(xiàn)階段在野外取樣的過程中，出于各種原因無法送入試驗室當(dāng)中的時候，一旦無法得到妥善的保管，就會導(dǎo)致受到風(fēng)蝕影響，因此對原本的土樣情況造成一定的影響。例如，在土樣長期處于野外的環(huán)境下，由于與原本地區(qū)的氣候和土壤條件并不相同，就會對原土樣帶來改變。

4.3 室內(nèi)試驗

現(xiàn)階段進(jìn)行試驗之前，需要做好充分的準(zhǔn)備工作，首先要對土工試驗進(jìn)行計劃的編制，并在試驗之前，就要進(jìn)行土樣的規(guī)劃。具體的試驗之前，要保障對土樣進(jìn)行科學(xué)合理的鑒別以及分類的處理。另外，在檢驗之后，還要馬上對其封存保管，盡可能的保障土樣避免擾動的問題，以此導(dǎo)致試驗結(jié)果的真實性受到直接的影響。圖3為室內(nèi)試驗。

圖3 室內(nèi)試驗

其次，在進(jìn)行開土的環(huán)節(jié)，始終保障操作的小心謹(jǐn)慎，通過對圖樣上下層次的分析與辨別，在沒有特殊要求的情況下，就要保障整個取樣的過程中，始終保持較高的代表性，特別是在進(jìn)行含水量測試的過程中，能夠始終保持較高的取樣速度，同時避免水分方面的喪失。一旦樣品在水分的散失過程中，會出現(xiàn)含水量的改變，就要進(jìn)行后續(xù)的處理。

4.4 數(shù)據(jù)成果校驗

在取得了數(shù)據(jù)試驗結(jié)果之后，就要馬上明確出不同指標(biāo)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，同時對實驗數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行針對性的分析、驗證以及處理。

首先要對土的物性指標(biāo)進(jìn)行關(guān)聯(lián)性的分析。這是由于在指標(biāo)分析的過程中，可以集中化的進(jìn)行綜合性分析之后對指標(biāo)的準(zhǔn)確性進(jìn)行評定，是為了保障實際的分析中，可以綜合起各種影響因素。例如，在開土的環(huán)節(jié)，一旦土體是硬塑狀態(tài)，但是分析的結(jié)果是可塑性，以此就可以從含水率的角度進(jìn)行分析，對試驗結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的狀態(tài)性的分析。另外，在一般情況下，在采用天然含水率所導(dǎo)致的土體不確定情況，對測含水率的分析過程中，始終都需要保持在規(guī)定的時間流程當(dāng)中，可以讓其含水率得到具體的評估以及處理。

其次，在土體的力學(xué)性質(zhì)處理中能夠，需要取決于土壤的物質(zhì)以及成分。在其土壤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、構(gòu)造以及分析的過程中，基本上與受力條件也會產(chǎn)生一定的關(guān)聯(lián)，這樣就會導(dǎo)致土體在物理性質(zhì)以及力學(xué)性質(zhì)的處理上，存在著受力結(jié)構(gòu)和條件方面的問題。力學(xué)性質(zhì)的分析中，始終都要進(jìn)行物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)以及構(gòu)造方面的詳細(xì)分析，同時在壓縮曲線形狀以及土樣的成分分析中，要明確出具體的效果。

在整個壓縮系數(shù)的處理中，始終都需要從壓縮曲線的角度進(jìn)行評估，一旦壓力增加的時候，孔隙比起原本的減小程度比較多，就需要保障在進(jìn)行處理的過程中，能夠在壓縮性以及處理的方式上，進(jìn)行很隊形的處理。一旦說明試驗操作過測繪的誤差值，既要馬上對這方面進(jìn)行針對性的處理，以此充分的保障整個處理的過程中，始終提升處理的水平和作用，特別是在一些細(xì)節(jié)的處理上，保障液性的指標(biāo)可以保持在一個科學(xué)合理的處理流程當(dāng)中。

5 結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)階段工程項目的建設(shè)中，只有積極的保障土工試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，才可以在巖土工程項目的勘查環(huán)節(jié)提供良好的參考，進(jìn)而幫助相關(guān)建設(shè)單位，制定出一個科學(xué)合理的建設(shè)和規(guī)劃方案，提升建設(shè)的進(jìn)度和質(zhì)量，符合現(xiàn)階段的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。