巖土工程勘察中的巖土測試初探

路冬強

浙江省工程物探勘察院 310005

摘要：巖土勘察中巖土測試起著非常重要的作用，同時對巖土工程理論的形成及發展而言也有相當大的作用的。巖土工程測試技術在巖土工程建設實踐中起著決定性作用的同時。文主要探討了巖土工程測試，以及在巖土工程勘察中涉及到的巖土測試技術等基本內容。

關鍵詞：巖土工程；工程勘察；巖土測試

巖土測試技術是保證巖土工程設計合理性和保證施工質量的重要手段。通常，我們將巖土工程測試技術概括為原位試驗技術和室內試驗技術等幾方面的內容。一般在原位測試過程中將應力場的測試以及地下結構表面的壓力測試作為巖土工程測試的研究重點。但是，伴隨著科學技術的快速進步和在巖土測試方面取得的突破性進展，一些傳統的測試技術在重難點的克服中很難再取得突破性的進展。而現在較為流行和占據優勢地位的虛擬巖土測試技術則已經開始在巖土工程測試技術中被廣泛的應用。因此，怎樣最大限度的利用現有的科學技術來推動巖土工程測試技術的快速發展，成為目前社會關注的重點。同時，怎樣利用其它的科學技術，例如電子計算機技術、電子測量技術、聲波測試技術、遙感測試技術等來促進巖土工程測試的發展也是目前研究的重點。只有巖土測試技術的不斷進步才能保證巖土工程測試結果的穩定性以及可重復性。除此之外，在整體科技水平提高的基礎上，以及巖土測試技術形式和設備的不斷改進，在不久的將來，必將會導致巖土工程方面測試結果的可靠性，以及在巖土工程勘察中發揮出關鍵的作用，推動巖土工程勘察的快速、健康發展。

一.工程測試

一般巖土工程測試的主要內容包括：巖石測試、室內土工測試、原位測試和現場監測。而在整個巖土工程和巖土工程勘察中，巖土測試占有極其特殊地位，并起到極其關鍵的作用。下面主要探討兩個方面的問題：

（一）標準化的取樣技術

目前，我國巖土工程測試在取樣的過程中存在嚴重的漏洞。一是所取得的巖土樣品的質量不過關，甚至有很多的工程技術人員也會出現懷疑的態度；二是目前我國使用的采樣技術不同于國際上的標準，不被國際所認可；三是在實際中執行相關的規程或是制度時，很少有人能夠認真執行。目前我國所制定的《土工程勘察規范》和《原狀土取樣技術標準》等已經在標準上基本和國際一致，同時也考慮到了我國的實際國情，但是由于體制和經濟等因素限制，導致執行力度不夠。

（二）建立測試資質認定制度

為了能夠盡快的和國際接軌，我國應該在ISO9000的規定范圍內，積極的完善和改進相應的法規和標準（包括儀器標準和方法標準），并在嚴格執法的基礎上，建立國家對測試單位、測試報告簽字人員及儀器生產廠家的資質進行認定的制度。除此之外，在使用國家指定的專業測試設備和產品時，也要定期嚴格的對設備儀器進行檢查。

二.測試對樣品的要求

嚴謹的巖土樣品測試結果是保證巖土工程勘察結果可靠的重要基礎，同時也是科學準確反映出巖土工程性質的前提條件。因此，在巖土工程取樣中必須要嚴把質量關，只有符合質量要求的的樣品才能在高精密儀器和測試人員的努力下，獲得精準可靠的結果，為巖土工程勘察和后續的巖土工程順利進行提供堅實的基礎。在現實的測試中，對巖土樣品的要求具體如下：

首先，所取的巖土樣本必須能夠準確的反應出巖土所在區域的工程特性，也就是說，樣品必須具備充足的代表性。

其次，保證在采樣的過程中，巖土的天然性狀不會發生嚴重的改變，主要是在采樣時樣品的結構不會受到嚴重的擾動，含水量變化微小。

再次，所取的巖土樣品和數量必須滿足各個試驗所需要的最小限度。通常情況下，常規的巖土試驗要求的巖土直徑大于7厘米，長一般在20厘米左右，準備6塊（φ5cm×10cm）左右的巖土標準樣品用于巖石單軸抗壓強度試驗，而其他的一些特殊試驗，則需要根據該實驗的具體情況來選擇適當的樣品規格。除了合格的樣品規格外，還應該具備精密的儀器設備來保證試驗的順利進行。

三.巖土測試項目的確定及試驗條件的選擇

一般常規的測試項目是測試人員都比較熟悉的，但是針對一些特殊性較強的試驗項目，則需要測試人員對測試項目進行具體的研究分析：

第一，固結系巖土工程檢測中最為關鍵的項目之一，固結實際上指的就是壓縮巖土樣品的固結試驗，它屬于常規低壓檢測之一，同時它也屬于具有特殊性的檢測項目，其核心目的為給建筑物地基展開沉降計算提供相關的參數及數據。因此在實際的檢測過程中，工作人員理應依據目的及變形計算方法的不同選擇恰當的檢驗方法進行巖土樣品的檢測。此項目主要有如下三種情況：

其一，如果工作人員選擇用有側限壓縮測試的壓縮模量，當他們采用分層總和法展開沉降計算時，其測試最高荷級僅需高出估算的巖土自重壓力及附加壓力之和便可以了。

其二，當工作人員需要對土層壓力史的固結沉降因素進行考慮時，那么其測試的最大壓力則必須符合繪制完備的e-10p曲線的要求。也就是說必須加到出現較長的直線段才行，如此便可以求出先期固結壓力PC、回彈再壓縮指數CS等。如果沉降速率是檢測過程中工作人員必須考慮的內容，那么工作人員還應同時對固結系數CV進行檢測。

其三，當巖土層出現特別明顯的特殊變化時，比方說巖土層出現薄層狀淤或粉細砂夾層時，工作人員必須對其在垂直荷載環境下，巖土水平方向所存在的排水固結狀況進行分析及研究。此試驗系在軸向壓力環境下，樣品頂部及底部不排水情況下，而是通過水平方向展開徑向排水環境下實施固結的過程中得出水平固結系數和水平滲透系數的數值。

第二，抗剪強度巖土樣品檢測出來所具有的抗剪強度與檢測方法有著密不可分的聯系，其檢測方法理應依據所使用的計算方法、排水環境及施工效率等因素決定。

四.地基土中涉及到一些特殊成分土的問題

在巖土工程勘察中進行巖土測試時，經常會遇到區別于常見土的一些特殊土。因此，要針對這些土進行特殊的分析：

首先，粉土；粉土區別于目前的粘性土，但是由于某些振動作用會使粉土發生液化而具備和粉砂一些相似的性質，而同時又因為粉土的顆粒中可能會含有微量的粘土而使其又具有一些粘土的性質。但是，粉土中的顆粒80%（或更多）是粉粒或極細砂粒，存在于這些顆粒之間的微量水分足以使這些土顆粒聚集在一起，進而出現“假塑性”現象，這一現象則可以導致搓條法塑性試驗不能真正反映這類土的可塑狀態下限。

其次，玄武巖風化土；在我國部分地區富含一些玄武巖風化土，但是這些巖土又會因為所處的地理區域不同，而具有不同的性狀特點，例如在吉林省南部地區公主嶺市等區域，玄武巖風化土其風化層多呈灰綠色，色較雜，而我國南部地區多呈紅色，褐紅色。但是，巖土層處于地下水位之下時，則會導致巖土的縫隙之間充滿水，使得具有較高的含水量。而在此條件下測定的承載力明顯偏低。因此，如果取樣不當以及擾動時結果離散性較大，都會導致和實際情況不符，造成巖土測試結果的不準確。

五.結束語

隨著經濟的快速發展和人們生活水平的快速提升，人們對于建筑物類型要求越來越多。由此導致的建筑物的多樣化、功能越來越復雜化，以及在地質條件復雜的地區進行施工的越來越多。因此，對巖土測試的要求也越來越高，提出的標準也越來越嚴格。這就要求在巖土工程的勘察過程中，盡可能的保證巖土測試結果的穩定性和可靠性，同時還要根據工程的要求和巖土的具體性狀等條件，提出相應的對策和施工方案。

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