程金太

摘要：工程勘察是指勘察人員應(yīng)用各項(xiàng)技術(shù)手段掌握工程所在地的實(shí)際地質(zhì)狀況，并且進(jìn)行原位測(cè)試和取樣，對(duì)地質(zhì)狀況以及潛在問(wèn)題進(jìn)行分析評(píng)判，保證后續(xù)工程建設(shè)順利進(jìn)行的一項(xiàng)工作。土工試驗(yàn)是工程勘察中十分關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，它能為后續(xù)工程的開(kāi)展提供必要的數(shù)據(jù)信息。因此，探究土工試驗(yàn)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(yàn)數(shù)據(jù);巖土工程;勘察

引言

土工試驗(yàn)是進(jìn)行土木工程的前提，能夠?yàn)槭┕ぬ峁┛煽康臄?shù)據(jù)支持，有效防止工程建設(shè)中存在的危險(xiǎn)事故。巖土工程勘察過(guò)程中對(duì)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(jì)提供參考數(shù)據(jù)。土工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相對(duì)準(zhǔn)確，在測(cè)量技術(shù)和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)于取樣和儀器操作要求技術(shù)人員嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)操作，標(biāo)準(zhǔn)。

1土工試驗(yàn)概述

土工試驗(yàn)屬于物理性指標(biāo)試驗(yàn)，它主要是在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)巖土物性指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。試驗(yàn)的具體內(nèi)容包括：①顆粒分析，即對(duì)巖土進(jìn)行精準(zhǔn)的定性分析;②壓縮試驗(yàn)，即判定壓縮性，包括具體系數(shù)和模量等指標(biāo);③分析水質(zhì)，明確地下水的具體類(lèi)型，通常開(kāi)展粒徑試驗(yàn)，即先把樣本進(jìn)行烘干碾散，在篩選稱(chēng)重后，再確定具體的粒徑范圍、粒重的百分?jǐn)?shù)等。

一般的巖土勘察并不能直接基于經(jīng)驗(yàn)開(kāi)展，而是要有充分的科學(xué)依據(jù)，即在各類(lèi)數(shù)據(jù)、材料、信息等基礎(chǔ)上進(jìn)行。土工試驗(yàn)?zāi)軌蛎鞔_具體的巖土特色，掌握實(shí)際工作重點(diǎn)與方向，減少惡性循環(huán)的發(fā)生。在具體落實(shí)時(shí)，勘察人員通常要先將天然土層作為研究對(duì)象，測(cè)定土體的物理指標(biāo)、力學(xué)指標(biāo)，并將它們精準(zhǔn)地應(yīng)用在巖土工程當(dāng)中。

2不同特征對(duì)巖土工程勘察土工試驗(yàn)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(guò)程是在地域空曠的室外進(jìn)行，巖土長(zhǎng)時(shí)間在自然中風(fēng)化，致使不同地區(qū)的巖土情況不同，無(wú)法直接從資料上獲取準(zhǔn)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(yàn)的難度，人們無(wú)法確保土工試驗(yàn)結(jié)果百分之百準(zhǔn)確。

2.2巖體特征

巖體的不確定性主要體現(xiàn)在長(zhǎng)短、寬窄、疏密這三個(gè)方面。不同樣式的裂縫無(wú)法完美復(fù)刻在土工試驗(yàn)中。巖體由數(shù)個(gè)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(wú)疑使得巖土工程勘察的土工試驗(yàn)更難。

3土工試驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)

（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(guò)程中，勘察人員應(yīng)確保其性質(zhì)不會(huì)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(shí)際性狀完全契合，符合精準(zhǔn)性要求。

（3）在測(cè)定樣本參數(shù)時(shí)，勘察人員應(yīng)在自然狀態(tài)下開(kāi)展勘察工作，全面控制各項(xiàng)外部因素，避免對(duì)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(duì)試驗(yàn)需要的所有參數(shù)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，選用合適的規(guī)格和數(shù)據(jù)，以保證樣本完全達(dá)到檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。在一般情況下，土體長(zhǎng)度需要控制在20cm左右，直徑必須超過(guò)7cm。在開(kāi)展巖石單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，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(xiàng)目，那么樣本具體標(biāo)準(zhǔn)還應(yīng)結(jié)合樣本粒徑大小、試驗(yàn)儀器和試驗(yàn)方法等來(lái)確定。

3.2數(shù)據(jù)控制

（1）數(shù)據(jù)整理。在實(shí)際勘察過(guò)程中，勘察人員應(yīng)該首先明確土體的實(shí)際地貌特點(diǎn)、地質(zhì)年代成因種類(lèi)、具體成分;在此基礎(chǔ)上，通過(guò)綜合試驗(yàn)來(lái)獲得顆粒級(jí)配密度以及含水率等相關(guān)指標(biāo)，按照實(shí)際變化規(guī)則，將土體分為多個(gè)性質(zhì)較為相似的土層（土層平面或立面，被稱(chēng)為地質(zhì)單元或土體單元）;完成以上步驟之后，再將各類(lèi)單元?jiǎng)澐譃樵瓲钔翗雍蛿_動(dòng)土樣，之后再匯集各類(lèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，編制成專(zhuān)門(mén)的統(tǒng)計(jì)表，統(tǒng)計(jì)散落在各個(gè)變化區(qū)間的試驗(yàn)點(diǎn)數(shù)，確定數(shù)據(jù)的變異狀況;最后依照數(shù)據(jù)圖的實(shí)際特征，將數(shù)據(jù)分為正常和異常兩類(lèi)（其中，前者在中段會(huì)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(yàn)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(shí)明確其中的具體原因）。

（2）數(shù)據(jù)校核。針對(duì)數(shù)據(jù)誤差，勘察人員可以直接采用室內(nèi)試驗(yàn)和室外取樣兩種手段，全面分析試驗(yàn)指標(biāo)和實(shí)物指標(biāo)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(guò)程中，沖擊次數(shù)較多。取樣時(shí)一旦給樣本帶來(lái)較大的沖擊，則會(huì)使其受到很大的壓力，其孔隙中的水分會(huì)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(yàn)結(jié)果得到的承載力就會(huì)比土層本身的承載力大很多。②所取樣本屬于擾動(dòng)土。在實(shí)際取樣過(guò)程中，勘察人員沒(méi)有清除殘壁土，或者將被誤認(rèn)為是原狀土的擾動(dòng)土運(yùn)輸?shù)綄?shí)驗(yàn)室，導(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(biāo)完全相反。因此，在取樣的時(shí)候，工作人員必須仔細(xì)清孔，及時(shí)發(fā)現(xiàn)被擾動(dòng)的土樣。

針對(duì)極易發(fā)生的各種誤差問(wèn)題，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，工作人員還應(yīng)該及時(shí)校核試驗(yàn)成果，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，就必須及時(shí)檢查單項(xiàng)試驗(yàn)，查看其是否存在錯(cuò)誤。另外，某些特殊土有時(shí)候也會(huì)產(chǎn)生異常（例如，土的物性指標(biāo)之間是彼此相關(guān)的），這時(shí)工作人員必須進(jìn)一步了解其異常性質(zhì)。在獲得這些指標(biāo)之后，工作人員還需將它們進(jìn)行系統(tǒng)對(duì)比，以此來(lái)判斷指標(biāo)的準(zhǔn)確性。如果在開(kāi)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?yàn)楹蕼y(cè)定存在問(wèn)題，也可能是因?yàn)橐核芙Y(jié)果和塑限結(jié)果之間存在差異。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，土工試驗(yàn)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(cè)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(yàn)成果的真實(shí)性與精準(zhǔn)性，科學(xué)地分析土工試驗(yàn)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(guò)敏銳的專(zhuān)業(yè)判斷力，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中的問(wèn)題，最大限度地保證工程建設(shè)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐婷，張強(qiáng).土工試驗(yàn)各單項(xiàng)試驗(yàn)技術(shù)注意要點(diǎn)及其準(zhǔn)確性措施[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2015（8）：146-147.

[2]閉耀輝.土工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析方法探討[C].決策論壇—“管理論壇與經(jīng)營(yíng)決策學(xué)術(shù)研討會(huì)”論文集，2016-09.

[3]鞠艷萍.巖土工程勘察土工試驗(yàn)中常見(jiàn)的問(wèn)題及改善方法[J].現(xiàn)代鹽化工，2020，47（6）：102-103.