土工试验资料在岩土工程勘察中的应用分析

    刘建国

    摘要：在岩土工程勘察过程中，工程活动的规模以及类型的不同均会在不同程度上影响着地质环境，而且，地质条件的不同也会给工程勘察造成不同效应。而在岩土工程勘察过程中应用土工试验数据，则能够给工程勘察、设计以及施工提供可靠、准确的数据依据，对岩土工程勘察有着极为重要的现实意义。为此，文本将结合笔者实践经验，对土工試验数据在岩土工程勘察中的运用谈谈自己的几点看法。希望能起到抛砖引玉的作用。

    关键词：土工试验资料；岩土工程；工程勘察；应用；分析

    一、土工试验资料在岩土工程勘察中的重要意义

    结合实践来看，将土工试验资料合理应用于岩土工程勘察中能够有效提高岩土工程勘察的勘察质量。其中，进行颗粒分析实验能够将砂土类别进行正确判断，以有助于将砂层承载力提高；通过资料中的液性指数能够将粘性土的状态有效判定出来；根据资料中的相关指标能够将承载力的修正系数确定下来等等，不仅如此在处理不良地基、治理滑坡等工程设计中均离不开土工试验数据。

    二、土工试验资料各个组成部分的作用

    土工试验资料主要包括了工程名称、上交日期、土样物理性质、钻孔编号、渗透试验、固结试验、三轴剪切试验等内容。其中，固结试验包括了回弹指数、压缩指数、压缩模量、地质压缩系数以及各级压力下的孔隙比等内容。相对其各组成部分作用分析如下：

    1.工程名称、上交日期以及钻孔编号。工程名称与上交日期与岩土工程勘察报告相结合能够为建设单位提供准确的工程信息。而钻孔编号结合岩土工程勘察报告则能够形成勘探点观测表，可以提供出设计过程中所需的原始数据以及施工图的勘察。

    2.土样物理性质。土样物理性质指的是根据计算所得数据以及土样三项指标。其中，土样三项指标是最基本的数据指标，能够将土地的物理性质真实的反映出来。界限含水率主要指的是由于含水量的不同土样也存在各种形态，如固体、半固体、可塑造、流动的等等，在对土样液限、塑限等方面进行测定时，界限的含水率需结合有关要求来编制与分类土样的土质。

    3.渗透试验。由于土是由固体颗粒、孔隙中的气体与液体构成，如若将土直接作为水土建筑材料或是建筑地基时，在水头差的作用下，水会由高水位一侧流向低水位一侧，水在土体中出现渗透不但会导致水量损失，而且还会改变土体内部应力状态。开展渗透试验则能够给基坑所降的水量提供科学准确的依据。

    4.固结试验。固结试验是在轴向排水以及侧限条件下的压力与变形，准确测定出孔隙比与试样压力。不仅如此还能够根据实际压力值与变形时间的相互关系来将各种数据指标计算出来，给变形以及升降等计算工作提供可靠的数据。

    5.三轴剪切试验。该实验主要是给细粒土质的抗剪强度提供φ值，从而给支护工作以及基坑开挖提供可靠的参数设计。

    三、土工试验资料在岩土工程勘察中的应用

    根据笔者对相关文献研究以及结合自身工作实践来看，土工试验资料在岩土工程勘察中的应用主要集中在以下几个方面：

    1.确定最优含水率。确定最优含水率是地基检查与处理工作的重要前提条件。加上因为持力层预计要达到岩石层，所以就不能应用静力触探等方法，因此，在此类工程中，土工试验数据的重要性就更加突显了。在尝试获得最优含水率时，工作人员应该用所获取到的样本来开展试验。但是，因为土壤含水率自身便存在极限值，所以，把所获得含水率延伸至其极限值时，当达到某一数值后土壤的干密度最大，就表明达到了最优含水率。最后对该数据进行反复验证无误后便可运用到实际工程当中。

    2.判断地层年龄。在判断岩土工程物理性质时，地层年龄的判断是一个重要影响因素。首先，可以结合灰岩构成来对地层年龄进行初步判断。如若灰岩中存在腐殖物则表明其成分具有一定复杂性，如若其存在建筑垃圾、杂色、碎石块等就表明地层年龄较为年轻。不仅如此，还可分析每层土层数据来判断其相应的承载力，以为岩土工程提供可靠的理论依据以及数据依据。

    3.分析土壤构成。一般情况下，土壤构成主要指的是土壤颗粒团的组合形式以及排列方式。通常可采取化学方法、物理方法等来判断土壤的具体构成情况，不仅如此，还能够合理结合各类方法来确保分析结果的准确性。除此之外，还能够对土壤颗粒大小、稳定情况以及发育程度来判断土壤的构成。同时，还可以对土壤剖面结构类型来初步判断土壤成土时间与过程。

    4.地基类型选择。在选择地基类型过程中，首要应当开展地基土评价工作。如若在选择地基类型时，岩土工程自身承载能力较强，但同时湿陷应则比较强，就代表着如若不采取有效的处理措施，就无法将其当做持力层，而如若采取有效的处理措施，就可以将其进行有效运用。不仅如此。在选择基础类型时，还可科学分析天然地基，并合理判断其承载能力，还可以采取土壤改良等方法来有效提高整体天然地基的固结性与强度，更好的提高岩土工程施工质量。

    5.合理计算参数。在计算参数过程中，首要工作便是生成土料的级配曲，接着运用有关软件的函数功能来开展计算，当求出土料级配曲线原函数的反函数之后对其还原，并通过计算公式来将不均匀系数等重要试验数据参数求出。

    结束语：总而言之，准确的土工试验数据可以为岩土工程勘察提供可靠的参考依据。所以工作人员可由土壤、地层、水份等多方面角度来采集与分析数据，以确保土工试验数据的精准程度从而为岩土工程勘察的顺利进行提供更多的数据支持。对此，上文在基于笔者研究及工作实践，提出了一些土工试验资料在岩土工程勘察中的应用，以供广大同行参考。

    参考文献

    [1]董秋，张金全.在岩土工程勘察中对土工试验资料的运用体会[J].黑龙江科技信息，2010（5）：293-293.

    [2]詹俊，张正强，刘军.岩土工程勘察土工试验的质量与管理策略[J].中华民居旬刊，2014（1）：187-187.

    [3]李娜，董国毅.岩土工程勘察中如何运用土工试验资料[J].城市建设理论研究：电子版，2011（25）.