谈岩土工程勘察技术

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　　摘要：本文作者结合工作实践，在土样的取送及原位测试的应用等几个方面与同行进行探讨，仅供参考。
　　关键词：岩土工程；勘察技术
　　引言
　　岩土工程勘察主要是为建(构)筑物基础设计、地丛处理和施工提供详细的工程地质资料和岩土的技术参数。岩土工程勘察报告是否正确反映工程地质条件和岩土工程特点，关系到工程设汁和建筑施工能否安全可靠、措施得当、经济合理，所以其质量直接影响到结构设计的质量。建筑结构设计人员都希望勘察资料数据准确、结论可靠，符合工程及现行岩土工程勘察规范的要求。有鉴于此，岩土工程勘察必须重视每一个技术环节，应严格按照有关规范、规程执行，同时结合地区经验，才能保证勘察结果的准确性。
　　1现场试验要点
　　现场试验是确定岩土物理力学性质的可靠方法。某地区最常用的岩土现场试验有标准贯入、动力触探等。由于地方规范查承载力，主要是由原位测试的标准值所给出的，则原位测试的准确与否，直接关系到报告质量好坏。因此，在做测试时，应力求按操作规程执行。
　　标准贯入试验适用于黏性土、粉土 、粉、细、中、祠{砂层。而在黏性土、粉土中做试验时，应避免加水(现在的钻机在钻进时加少最的水)，否则，其测试击数将减少， 能真正的映地层的情况，而在做粉细砂时，应力求不做扰动， 水下做测试时，应能甄别异常值。
　　动力触探试验，在某地区适用于粉、细、中、粗、砾砂及碎石类土，有时粉细砂层的实际物理力学性质只能由动力触探真实反映，由于粉细砂的返沙，标贯试验无法判定其何时打在未扰动砂层中，故在野外钻探，应保证在砂类土中有两种测试方法。有时，为了分层的必要，在黏性土层中．也打一部分动力触探，可以做为分层的需要，因为肉眼是无法准确分软塑与可塑土的界限的，需动探数据却很清晰。
　　2编录工作
　　钻探编录则是工程勘察质量保证的基础。工程地质野外编录应力求简明准确，抓住密实度、稠度、风化程度等主要特征，准确地描述，并划分层位。野外编录首先应抓住分层的关键点，即“颜色变了必分层，岩性变了必分层，状态变了必分层”。颜色是判定沉 环境的重要因素，浅色的如褐黄色，黄褐色，是氧化环境形成的，而深色的，如灰色，黑色等，是有水覆盖情况的还原环境下形成的，并且，褐黄色，红褐色，往往是Q3的地层，而深颜色的，往往足Q4的地层，所以，颜色是很重要的一个要素。
　　岩性是野外编录分层的重要依据，而有的勘察人，在编录时，总喜欢合层，比如定名中粗砂，粉细砂层等，其时一个好的编录人员应该把它分开的，如到互层出现，就应该定名为中粗砂互层，不能在野外把它合在一起，只能在室内资料整理的时候，根据需要，可以合理．而在野外，应尽可能的详细。状态(稠度，密实度)是资料整理分层的一个重要依据。黏性土是根据其稠度分层，其分层虽然可以参考室内土工试验，但也应该参照野外的实际观测，而砂类土，就全部参照野外记录来分层了。其次，野外编录人员是纲要的执行者，如何正确的贯彻纲要的思路，这又是一个关键点，虽然纲要编制时，把每个钻孔的类型已确定了，但在执行时，应结合实际，在砂类土中，应保证标贯，动探都有。且能满足统计的需要，而在黏性土取样．不能因为这个钻孔不是取样孔，而就不取样，应结合实际，保证取样够6 的倍数。这样．才能保证室内资料整理时，不因缺少数据而无法整理资料。由上可知，野外编录是一个多么重要环节。
　　3土工试验应注意的重点问题
　　3．1土的固结试验
　　固结试验是测定土体在压力作用下的压缩特性。在实际工程中,由于土层的压缩,致使其上部建筑物或构筑物沿重力方向产生沉降。如上下土层的压缩性不等,或上部建筑物荷载不一,皆可促成同一平面上的不均匀沉降。在天然地基设计中,常需根据设计的要求,控制建筑物的沉降量;或其它各部的沉降差在某一允许范围之内,以满足使用上的要求及建筑物的安全条件。因此,要测定土的压缩性借以计算建筑物或构筑物的沉降量,作为设计的控制数据。除一些特殊工程要在现场做测试外,大多数试验是在室内进行的。影响成果准确度的因素也很多,有一些是比较容易找到原因的,如:在开土取土的过程中,感到土是较软的或测出的液性指数较高而测出的压缩系数小,这说明实验操作有误或记录有误,要检查各个环节，实在找不出原因，就应重新取土测试。
　　3．2粉土的划分
　　对粉土捕述不规范．报告不提及摇震反应、光泽反应、韧性、干强度，其实粉土无塑性。粉土为粒径大于0．075mm的颗粒质量不超过总质量的50％，且塑性指数等于或小于l0的土。但在实际应用中，由于颗分试验较复杂，存在仅按塑性指数≤ l 0来划定粉土的做法，而粉砂有时也可测定一定的塑性指数，所以若仅按塑性指数划分粉土必然会造成一些错误的判断；另外，按规范规定粉土承载力特征值深宽修正及按规范进行液化判别均须根据其粘粒含量数值来进行计算，有些地方存在由于地震烈度小于或等于6度，且粉土非基础持力层不必进行承载力特征值深宽修正，只以塑性指数判定粉土的情况。
　　4勘察测试手段和方法的选择
　　不同的勘探方法具有不同的优缺点和适宜性，对勘探装备、勘探手段、取样方法的适宜性和合理性要充分了解。现在有不少勘察企业为了降低成木，大 地枷 静探孔，甚至于全静探。在沿海地区的湖沼相和海相冲沉积平原中多分布有淤泥、淤泥质软土、填土，地下水位埋藏较浅，静力触探 这种场地条件下应用效果较好，既能帮助准确分层，又能客观准确地反映地基土的强度性质：而在一些山前冲洪积地层中。由于地层土一般颗粒较粗，地下水位埋藏较深，不适宜静探，甚至在河床河漫滩相的沉积地层中，静探的测试结果也不能准确反映地层的实际情况。一般得出的强度变形指标偏高，所以应用时要适当考虑。
　　标准贯入试验适用于砂土、粉土和一般粘性土，而不适用于碎石土。淤泥、淤泥质软土中也要酌情使用，因为软土的灵敏度高．钻孔时存在扰动影响，同时标贯击数的精确度对评判地基士的强度性质影响也较大。所以勘察施工中，应当针对地基土的性质，用适宜的测试手段和方法对其进行勘探，以确保勘察结果的准确性。
　　5土工试验及岩土工程参数的选择
　　土工试验是岩土工程勘察的一项重要内容，自《建筑地基基础设计规范》(GB50007―2002)实施以后，土工试验的重要性被推向新的高度。由于岩土的不均匀件和符向异性，试样采取、运输、加工扰动等因素的不确定性、试验仪器和操作方法的差异性及试验人员自身的素质问题，测试失真难以避免。所以加强土工试验和试验结果的综合分析必不可少，这样才能避免相关指标问的矛盾，更好地了解岩土的差异性。客观地评价地基土的强度变形特性。
　　首先，对于土样的级别要明确。土样的质量等级根据扰动程度不同可分为四级，不同级别的土样可做的试验内容不同，所以在实验室中开土时光应鉴定土样的级别，明确此土样可做哪些试验，不可做哪些试验，以避免出现一些不能反映地基土真实性质的数据，合理评定地基土的性质，给出准确、合理的岩土工程性质指标。
　　其次，土工试验的一些项目要有的放矢的去做，如压缩试验中荷载压力大小、粉土的颗分等。
　　压缩摸量足地基土的主要变形参数，在估算地基沉降中非常重要，所以工程 上都要求土工试验中做压缩试验术测定计算地基土的压缩系数和压缩模量，但对同类地基上而言压缩系数和压缩模量也不是定值，它因荷载压力的大小而异，通常的压缩试验给出的足荷载压力从100KPa至200KPa时的压缩系数a 1―2和压缩模最Esl-2；在进行地基土沉降估算中，压缩模量一定要选刚与实际应力环境相对应荷载压力级别下的压缩模量。如果工程荷载较大，或采用桩基础的工程压缩层计算较深，则压缩层下部土层的荷找压力较大，在压缩试验时就需要测定计算相对应荷载压力下的压缩系数a和压缩模量E S。以便进行沉降估算。所以，试验前应明确工程竣工后地基土不同土层的应力环境或荷载压力大小，做到有的放矢。粉土是塑性指数IP ≤ l 0且粒径>0．075 mm的颗粒含量不超过全重50％的土，是从两个方面来定义的。这就要求根据土的界限含水量液限、塑限计算土的塑性指数的同时，还要进行颗粒分析，如果试验目的只为粉土的定名，颗分试验只区分>0．075 mm的颗粒含量和<0．075 mm的颗粒含量的比例就可以了。
　　6加强室内、外测试新技术(如多功能静力触探头、标准贯入试验、波速测试、静载荷试验等)和施工检测、监测技术的使用
　　通过其所获得的数据和资料，经过分析、对比，建立它们之问的经验关系，并通过工程施工检测、监测所获取的实测资料反算得到的参数作为对比依据，确保所提供的岩土工程设计参数的可靠性。并达到解决那些采用传统勘探手段难于获取可靠的岩土工程设计参数(如和颗粒土：、花岗岩残积土、风化岩的承载力、变形指标)等问题。此外，还可以利用土工离心模拟技术检查工程安全的可靠性验证堤坝、边坡的变形和稳定性：解决建筑物浅基础的地基变形特征、破坏模式及极限承载力，桩基础的承载力和施工工艺对桩基础承载力及变形的影响；解决挡土结构的变形及破坏机理；体与结构物之问的相互作用；了解动力工程、砂土液化、单桩在水平动荷载作用下的性状。
　　7岩土工程勘察数字化技术的展望
　　地理信息系统集数据库、制图、空间分析功能为一体，它的出现为地质领域繁杂的数据管理、多源的成果表达形式和空问数据分析提供了快速、方便、准确的手段。如今，以地理信息系统技术支持、数字化获取、管理和应用空间定位信息，数据库技术存储、管理海量属性数据的地质数据库信息系统己应用于地质学各个领域。随着现代信息技术的发展，未来岩土工程勘察的发展趋势就是将岩土工程勘察与地理信息系统(GIS)结合起来，利用地理信息系统强大的数据采集、管理能力和空间查询、分析能力，解决传统岩土工程勘察由于勘察数据内容上的复杂性和形式上的多样性而在数据处理上无能为力的状况，并且，也由于城市建设速度的加快。不同地块可能几年，十几年就将进行重建，这样工程地质资料的地理信息系统库的建立，将能在很大程度上为节省资金，从而利用地理信息系统强大的可视化操作能力为岩土工程勘察提供了一个可视化的操作平台，相信未来岩土工程勘察必将是数字化的天下。
　　8 结束语
　　通过对以上岩土工程勘察中三个问题的探讨,旨在使岩土工程技术人员在重视规范学习的同时,也要注意结合实际更好地执行规范。

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