黃 立

(湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四○二隊，湖南 長沙 410000)

巖土工程的測試與檢測是巖土工程勘察中非常重要的一環(huán)，使工程師們在理論和實踐上更好地認(rèn)識巖土地基的各項性質(zhì)。依據(jù)監(jiān)測結(jié)果，利用反演分析的方法，計算出使理論分析與實際測試基本一致的工程參數(shù)。本文以某道路工程巖土工程勘察項目為例，介紹幾種重要的巖土工程測試與檢測技術(shù)。

1 場地巖土工程條件

1.1 場地位置及地形地貌

擬建場地整體走向北東至南西，原始地貌單元屬剝蝕殘丘與丘間洼地，后局部經(jīng)人工改造，地形起伏較大，勘察期間測得鉆孔孔口標(biāo)高為60.886～88.214 m。

1.2 地層巖性

據(jù)鉆探揭露，場地地層自上而下依次由人工填土(Qml)①、第四系淤積層(Qh)淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土②、沖積層(Qal)粉質(zhì)黏土③、坡殘積層Qdl+el)粉質(zhì)黏土④、元古界板

巖等組成。元古界板巖又分為全風(fēng)化板巖⑤、強(qiáng)風(fēng)化板巖⑥、中風(fēng)化板巖⑦。

2 巖土工程測試與檢測技術(shù)應(yīng)用

2.1 室內(nèi)土工試驗

土工試驗常用方法有觀察判別試驗、化學(xué)性質(zhì)試驗、物理性質(zhì)實驗和力學(xué)性質(zhì)實驗等。該次巖土工程測試在鉆孔內(nèi)采取原狀土試樣6件，進(jìn)行常規(guī)物理力學(xué)性質(zhì)實驗。據(jù)室內(nèi)土工試驗結(jié)果，人工填圖①的物理力學(xué)性質(zhì)統(tǒng)計見表1。

2.2 巖體力學(xué)試驗

為了充分研究場地內(nèi)巖體的物理力學(xué)性質(zhì)，該次巖土工程測試在中風(fēng)化板巖中采取了6組共18塊試樣，按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了室內(nèi)巖體物理力學(xué)性能試驗。根據(jù)試驗結(jié)果，場地內(nèi)巖石試驗指標(biāo)統(tǒng)計見表2。

表1 人工填土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)

表2 巖石試驗指標(biāo)

2.3 原位測試技術(shù)

原位測試技術(shù)主要是檢測巖土的物理及化學(xué)性質(zhì)，從而評定巖土的工程性能和狀態(tài)，是目前最常用的一種測定技術(shù)。在地質(zhì)、結(jié)構(gòu)與荷載條件較為復(fù)雜，在室內(nèi)也難模擬現(xiàn)場地層條件和荷載，則可由原位實驗進(jìn)行設(shè)計提供。原位測試的優(yōu)勢表現(xiàn)為測試研究的巖體較大，可減少地質(zhì)破壞、保持土體應(yīng)力，提高工作效率，但同時也存在對巖土的工程特性要求較高、實驗結(jié)果受地質(zhì)或環(huán)境影響較大、需利用統(tǒng)計方法進(jìn)行分析等缺陷。

2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗

標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗：采用自動脫鉤的自由落錘法進(jìn)行錘擊，保持貫入器、探桿、導(dǎo)向桿連接后的垂直度，錘擊速率控制在30擊/分鐘，當(dāng)貫入器打入土中15 cm后，開始記錄每打入10 cm的錘擊數(shù)，累計打入30 cm的錘擊數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗錘擊數(shù)N。根據(jù)N值，評價黏性土、風(fēng)化巖的物理狀態(tài)、強(qiáng)度，變形參數(shù)、地基承載力、單樁承載力以及成樁的可能性等。

巖土工程勘察中通常通過原位測試來獲得巖土體實際參數(shù)。為了評價場地內(nèi)各土層的物理力學(xué)性質(zhì)，本次道路勘察在淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土②、粉質(zhì)黏土③、粉質(zhì)黏土④、全風(fēng)化板巖⑤、強(qiáng)風(fēng)化板巖⑥中共進(jìn)行了42次標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗。場地地層的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗結(jié)果統(tǒng)計見表3。

表3 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗實測錘擊數(shù)N(擊)結(jié)果統(tǒng)計表

2.3.2 重型圓錐動力觸探試驗

采用自動落錘裝置，連續(xù)錘擊貫入，觸探桿偏斜度控制在2%之內(nèi)，錘擊速率為15～30擊/分鐘，記錄每貫入10 cm的錘擊數(shù)N63.5。根據(jù)其試驗指標(biāo)評定人工填土的均勻性和物理性質(zhì)，進(jìn)行力學(xué)分層，確定其地基承載力及樁基計算等有關(guān)參數(shù)。

為了評價場地內(nèi)人工填土①的均勻性及密實度，本次勘察共進(jìn)行了3.90 m/6孔重型圓錐動力觸探試驗。場地內(nèi)人工填土①的重型圓錐動力觸探試驗錘擊數(shù)N63.5統(tǒng)計見表4。

表4 重型圓錐動力觸探試驗錘擊數(shù)N63.5統(tǒng)計表

3 結(jié)語

巖土工程測試與檢測工作是各項工程建設(shè)開展的重要基礎(chǔ)，為了確保工程施工方案的科學(xué)性和合理性，人們必須重視巖土工程的檢測工作。隨著巖土工程和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，既給巖土工程檢測提高了要求，也給巖土檢測帶來了方便。優(yōu)化檢測方法，不斷提高巖土工程測試及檢測技術(shù)的研究，既為工程建設(shè)提供重要的基礎(chǔ)保障，又具有理論上的學(xué)術(shù)價值。