勘察中如何做好野外工作与室内土工试验的对接

勘察中如何做好野外工作与室内土工试验的对接

张思航 1 王艺华 2 杜飞 3

陕西省水利电力勘测设计研究院勘察分院 陕西省咸阳市 712000  

摘要：在岩土工程的实地勘探中,我们会遇到这样或那样棘手的难题,只有秉承规范、科学、创新、实践的原则, 不一味的走捷径、不玩忽职守的做到周密、细致、完备的勘测,切合实际的选择最佳的试验方案 、检测方式为岩土工程提供有力的设计、施工依据, 才能真正的使建筑工程以人性化、高质量的施工实现为人们的最大服务效能。

关键词：岩土工程；勘察；室内土工试验

岩土工程将基础工程、地质学、岩土力学、工程地质学等相关理论融为一体,是一门涵盖广泛的科学研究领域。野外勘察工作及室内土工试验对岩土工程进行了科学分析及评价,为岩土工程的设计、施工及科学论证提供了有力的依据。岩土工程的勘察中，土工试验是非常重要的一部分，广义上的土工试验主要包括模型试验、原位检测、现场原位测试与室内试验等。室内土工试验。这方面的试验发展已久，但是由于科技等多方面的限制，室内土工试验中仍然存在有不少的问题。如何发现并且解决这些问题成为了土工试验过程中需要面对的难题。为了解决室内土工试验中存在的问题，土建工程师需要对试验中存在的问题进行深入的研究并且积极寻找相应的处理措施，以求土工试验能够不断的发展，从而提高岩土工程勘察的程度。

一、野外勘探工作

岩土工程野外勘探工作是运用一定的测量工具通过实地的探测、现场的勘察搜集相关地区的地质资料、工程结构类型、勘探点深度、负荷能力等基础参数, 并编写勘探大纲,从而为后期的施工提供有力的依据。虽然勘探工作属于按部就班的规程操作,但在实际工作中, 却因为探区的地层不详、结构复杂、功能不明确等现状而带来许多的勘探难题, 因此, 我们只有以认真的精神对待每一次勘探任务、细化每一个勘探步骤才能得出真正准确 、完备、详尽的数据。

1、勘探点间距测量规范。对于勘探点间距的测量既要遵循勘探大纲的要求, 又要根据现场的实际情况做到随机应变、灵活掌控, 从而避免出现相邻勘探点地层数据存在较大差距的状况发生。同 时,在测量初期我们还要对探区的土性进行细致的分析, 避免经验主义、教条主义导致的激进错误发生。如当对某一地区的岩土特性没有完全掌握下 , 就容易按错误的定性对其进行登记勘探,当进行室内采集样品分析时却发现了意外成分, 如盐溃土、湿陷性土等特殊性岩土, 从而根本影响了地基等级的判断 , 造成勘探点间距不合理现象的发生。对于地质复杂的情况,我们则应严格按照操作规范进行加密勘探, 倘若一时为了眼前的利益节省勘探费用、省略必要的操作步骤 ,那么将会造成在今后施工中巨大的安全隐患。

2、勘探点深度测量规范。勘探深度随着建筑基础形式结构的不同而不同,因此我们需在充分了解建筑结构的基础上进行相适应的、合理的深度探测,从而有效的节约勘探费用、提高工作效率,做到合理规划、合理勘探。如对5～6层砖混结构的住宅其勘探孔深应达到15m;在工程地质条件较好的密实碎石土及基岩区可适当减小勘探深度;而对于多层框架结构的商场、举架较高的地下车库则可根据其柱网的柱荷载较大、基础面积大的特性采用桩基处理的方式。同时,勘探点的深度测量还需根据不同的地质情况进行不同深度的勘探,对于软土层存在可能性较大的细土平原区应增加勘探的深度;而对于碎石地区、2、3层一般建筑物地区则可相应的缩短勘探深度, 做到勘探工作的有理、有据、有节。

二、室内常规土工试验的操作

1、试样采集和制备 在土工试验过程中，每个试样都应采用原装或扰动土样进行制备，试样质量对试验最终结果有直接影响。制样过程中，筒的上下面不可颠倒，在起初外包装的过程中应做到轻拿轻放，避免对土样造成扰动使其发生变形，将试样打开后，先观察它的颜色与形状，并作详细的记录。针对扰动土样，需要以扰动程度及其差异为依据确定具体的试验项目，不满足要求的应舍弃。如果土样的土质存在很大差异，则需要切割占比相对较大的部分来试验，但要保证和副样有相同的土性。 采用环刀进行制样时，需要在环刀的内壁均匀涂抹一层凡士林，避免土样与环刀间产生距离摩擦，造成扰动。在压入环刀的过程中，刃口应朝下，保证用力的均匀性，但不可一次性压到底部，在压入的同时进行切削，重复一定次数后，待土样比环刀略高 0.5cm 后停止。然后用切土刀以 一定角度由其中一端至另外一端持续切削，在整平端面的过程中，应注意不可反复进行刮削。制备软土试样的过程中，可使用钢丝锯，避免刀面将土带起，产生扰动。如果试样的表面存在缺陷，可利用切削产生的土进行填补，在填补过程中应注意不可挤压，否则会使密度增加。如果试样上的缺陷较大，需要重新制备。取环刀以后，将其外壁擦拭干净，在两端铺设干净的玻璃板，检查合格后开始试验，无法立即用于试验的试样需要包裹好，并放到保湿器当中，避免水分蒸发影响试验结果真实性。试样质量必须满足现行技术规范具体要求，对于密度和含水量，应进行平行试验，误差要处在允许的范围内。在进行直剪试验过程中，每组应有四个样品，不同样品的密度差不可太大。对于特殊土与扰动样，由于容易产生平行试验超差问题，所以要根据实际情况先进行过筛。

2、试验过程

（1）含水量的试验。选择具有代表性的试样，针对均质土而言，其平行试验的结果，误差 不能超过允许要求，如果遇到特殊层，则含水量可能有较大的偏差，此时应多进行几次试验，以此确定真实指标。含水量很容易受到试验室环境 因素影响，对此，试验前不仅要做好容器质量标定，而且在装入到盒中后 还要及时进行称重，避免水分大量蒸发。基于规范确定的温度，进行持续恒温烘干，使烘干彻底。当土中存在有机质土时，应防止由于高温使有机质被烧毁，在液塑限的试验过程中，需要将试样烘干到恒重的状态。对于 水分有较大变化和持水性较差的砂性土，考虑到土质可能很不均匀，所以在试样过程中应尽量取得多一些。

（2）天然密度的试验。对于细粒土，其密度的试验主要采用环刀法进行，试验时应保证样 品处于原始状态，即没有挤压也没有空隙，处在环刀两侧的试样，应将其刮平，但要注意不能多次刮削。在翻转的过程中，应设置玻璃板，以免试 样变形与脱落。当试样土质较不均匀时，可充分结合其它试验项目来多 次检测，以此减少检测结果的误差。

（3）界限含水量的试验。在进行土膏的制备之前，应剔除土中含有的杂物，避免压碎后混入。添加适量水后进行充分揉搓，对于粘性土，应适当延长其用水浸润的时间，制备好的土膏必须保持均匀，在断面上没有孔隙，将其放到土杯中 时，将表面刮平，但不能反复多次刮削，否则可能使实测结果低于实际值。在圆锥的表面应均匀涂抹一层凡士林，避免产生摩擦，放入土中 5s后开始读数。如果少于 5s，则圆锥无法进入稳定状态，则超过 5s，会使圆锥的深度增加，对试验结果造成影响。同一土被上的不同位置应连续检 测至少两次，避免由于土样不均匀使试验无法充分完成。在取土样装盒的过程中，应去除锥尖部位的凡士林，同时质量要达到 10kg。

土工试验是岩土工程勘察的有机组成部分，只有将室内土工试验与野外勘探有机地结合起来，才能准确完成土样的定性、定量分析与评价，为建设单位提交合格的勘察成果。结合实践对土工试验的理论及关键点进行分析，并指出试验过程中存在的部分问题，以便采取相应措施，提交更为真实、准确的土工试验成果。

参考文献：

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[2] 赵文超，王汉武，任佳丽.基于土工试验和数值模拟的堤防险情原因分 析[J].土工基础，2017，31（05）：66.

[3] 毛立杰，安 旭.室内土工试验成果误差分析及处理方法研究[J].工程建设与设计，2017（19）：49-52.