水利水電工程地基基礎巖土試驗檢測技術

劉志萍，李金鐘

（紅河州紅禹工程質量檢測有限責任公司，云南 紅河 661199）

建設高質量的水利工程關系到國家發展、社會民生。我國疆域遼闊，地質復雜，不同地區的地質特性差異較大，特殊性巖土地質存在的區域較大，為我國水利工程建設帶來了一定的難度。為進一步確保水利工程的穩定性及安全性，應該在施工前做好巖土質量檢測，使施工環境更加清晰，對于劣質條件進行及時處理，如此才能夠確保水利工程的質量。

1 水利工程中巖土質量檢測工作的重要性

在任何國家，水利工程的重要性都是不言而喻的，為減小巖土地質對水利工程建設的影響，保證工程基礎建設的質量及穩定性，就必須進行巖土工程質量檢測工作。它能夠幫助水利工程施工人員清楚當地地質條件，使施工人員能夠針對地質條件進行施工。若當地地基不佳，能夠直接通過檢測結果發現，第一時間進行有效的處理，避免施工過程中發生安全事故。水利工程屬于規模較大、投入較高的工程建設之一，它需要消耗大量的人力、物力及時間。若是在施工過程中或施工結束后發現巖土質量出現問題、地基建設存在隱患，將需要浪費大量的成本進行彌補。而巖土質量檢測工作在成本投入上相對較小，但是卻能避免后期在維護管理工作中投入大量費用，同時能夠降低工程的安全隱患，增加工程的安全系數，在水利工程建設中占據著不容忽視的地位。

2 水利水電工程地基基礎巖土質量檢測的特點

2.1 具有一定的不確定性

我國因面積廣闊導致不同地區地勢地貌差異較大，整體地貌環境復雜。不同地區的環境及氣候條件存在著很大的區別，這對當地巖土性質具有較大的影響。同時，這些因素也直接決定著巖土工程勘測結果不能完全將巖土性質進行體現，仍需要通過巖土試驗檢測進行分析。另外，當地巖土特性也會受工程施工情況影響，隨時發生變化。這就要求在施工過程中結合現場情況，進行嚴密的巖土實驗檢測。

2.2 操作的區域性

同一種檢測方法在不同地區實行，會得出不同的結果。因此，在不同地區進行巖土工程試驗所采用的方法也應有所區別。對于水利工程而言，巖土工程試驗結果必須準確，具有參考價值。因此，針對不同區域的不同巖土性質應該選擇更具針對性的檢測方法。

3 樣品采樣、保存及運輸

3.1 采樣方式

為保證樣品采集的質量，首先，應掌握恰當的采樣方法，其中最重要的兩種方式為巖石采樣與未受干擾土壤采樣。其次，為了確保采樣過程的順利與科學，應該聘請專業的技術人員對采樣過程進行針對性指導。同時，詳細記錄采樣的區域、時間及樣品規格。如此能夠為檢測提供更加準確的數據，使檢測擁有更加全面的依據，從而保證檢測結果的精準性。最后，為保證樣品的代表性，應該對采樣區進行科學的劃分，設置數量合適、地點恰當的采樣點，確保采樣的數據具有高度的參考價值。另外，為避免樣品的代表性不足，應該選擇在同一水平垂直面的采樣點進行樣品采集。斜坡與滑坡的土壤作為樣品代表性不足，因其土壤層易受到地底水源及降雨的破壞，還會受到污染成分的影響，從而導致土壤狀態發生變化，會降低樣品的適用性。

3.2 樣品質量

樣品的質量決定著檢測結果的有效性，在采樣過程中選擇合理的、恰當的樣品，保證樣品的品質，會使檢測結果更具科學性。對于樣品質量的要求有以下幾點：

（1）自然性。所有進行巖土試驗檢測的樣品都必須保有其最自然、最真實的模樣，不能在后天因人工因素對其造成改變。要保證樣品維持在原始狀態，不能偏離其自然形成的條件。如此才能夠保證測試結果的真實性及實用性，保證實驗得出的參數能夠代表該地區的巖土土質。

（2）代表性。樣品必須能夠代表該片土壤的實際情況。樣品的代表性強調，在進行樣品采集時務必保證該土壤為自然地或是沒有經過特殊處理的測試坑、平孔、導孔、軸與鉆孔。既要保證樣品中擁有土壤中最天然的成分，同時在濕度方面能夠與原土壤盡可能保持一致。只有如此才能夠確定樣品是合格的，利用這份樣品進行的檢測，結果能夠直接反映實際巖土狀況。為保證樣品的代表性，在進行鉆孔作業時，要確保每個孔徑都超過12cm。另外，在進行樣品開采時，盡量選取薄壁平地機。這種機械專門應用于特殊作業，能夠有效地避免因開采作業而造成周圍土壤狀態變化。在采樣點的選擇上，也應遵循不影響土壤狀態這一原則，經常被選擇的采樣點有基巖的露頭部分，基巖坑、井、溝、洞與鉆孔中，施工現場的巖床或鉆孔巖心。

（3）避免因人工因素造成巖土樣品裂縫。在樣品采集與保存中應注重對樣品的保護，保證樣品不因人為問題導致其不符合標準。然而，在樣品中必然會存在部分粗糙度低于標準尺寸，或不滿足標準尺寸要求的樣品。對于此類樣品不應完全摒棄，應肯定其存在性。另外，采集的樣品，其高度與直徑的比率應保持在1∶1或2∶1。

3.3 樣品保存

在采樣工作進行的過程中，對樣品進行合理保存是一項重點工作。由于在樣品采集后，無法在第一時間投入使用，所以必須通過良好的保存工作，確保樣品在使用之前毫無變化。通常情況下會將樣品放在密封的桶中進行保存，這樣可以使樣品與空氣隔絕，避免樣品與空氣之間的物質發生化學反應，導致樣品失去價值，同時為了避免樣品混淆，在密封桶上要做好標記。密封桶需要用膠帶貼好，確保縫隙得到填補，以免土壤受到污染和水分入侵。

樣品保存的目的是一方面是為了使樣品能夠保持原本的狀態，另一方面也是為了能夠及時地將樣品上交到實驗室。樣品需要放在溫度與濕度適宜的儲存庫內，這樣可以保證樣品在含水量上維持原狀，針對不同的樣品，在保存上也應該采取不同的手段，只要保證樣品在質量上與采集時沒有明顯變化，那么樣品的保存工作就是成功的。以泥制樣品為例，這種樣品想要得到妥善的保存，首先需要采取無菌紗布進行包裹，然后采用容納來進行鑄造，做好標記后移交實驗室，后續的檢測步驟才能夠得以進行。樣品只有具備應有的參考條件，才能夠確保檢測結果具備價值，否則如果樣品不能夠達到標準要求，那么檢測結果之間差異性將會很大。

3.4 樣品運輸安全性和可靠性

樣品采集后需要經運輸才能夠到達實驗室，這個過程非常重要，稍有不慎也會對樣品產生負面影響。因此在樣品運輸時，需要針對兩個關鍵的要點進行妥善處理，這兩個要點分別是容器和空隙。通常情況下，如果運送的樣品是巖石類，那么所采用的容器最好是箱子。以箱子為容器，可以使樣品在攜帶上更加方便，在車廂中，樣品也會因為箱子儲存的方式減少震動和顛簸，這樣外部環境的影響對于樣品就會降到最低，樣品的參考性也能夠有所保障。從縫隙處理角度來看，樣品在車廂中，經運輸的顛簸，難免會產生磕碰，所以采用一些軟質的防護材料進行填充，使樣品之間沒有空隙，就會減少很多摩擦，例如泡沫塑料泡沫紙等都是比較常見的軟質填充材料，如果沒有，也可以利用軟紙、谷殼、麥稈等進行替代。

樣品到達實驗室后，相關搬運人員需要對箱子進行裝卸，在中線時做到輕拿輕放，減少箱子之間的磕碰，確保樣品能夠安然無恙的完成運輸。樣品的運輸過程中存在很多不確定因素，應竭盡全力排除運輸中所存在的風險，避免運輸中一些不利于問題的影響，才能夠為樣品的運輸提供更安全的環境。信息時代的迅速發展，讓樣品運輸在管理上有了更有效的依據，物流追蹤體系的建立使運輸工作在整個過程中都能夠受到監督，這不但對于樣品來說能夠更有保障，也使得整個運送過程的管理更加井井有條。

4 地基基礎巖土試驗檢測方法

4.1 瑞利波法

顧名思義，這種方法在巖土的試驗檢測中采用的就是瑞利波傳遞，只不過這種方法由于在傳遞過程中會受到介質和頻率的影響，所以在速度上會存在一定的差別。與當前比較常用的檢測方法相比，瑞利波法的優勢在于在操作過程中它能夠波及更大的范圍，使用起來相對方便，經濟性比較強，在面對巖土工程地基特性時反應也比較強烈，可以說在很大程度上彌補了傳統檢測方法的缺陷。但這種方法也無法做到盡善盡美，因為在應用過程中，這種試驗檢測方法的限制性較強，為了實現對巖土的全面檢測和試驗，相關人員還需要深入的進行研究和分析。

4.2 探地雷達技術

這種技術最早源于國外，其優勢在于應用范圍相對廣泛，無論是冰山、冰川，還是地基道路，都可以采用探地雷達技術進行檢測，更重要的是這種技術在隧道及堤壩工程項目中也得到了廣泛的使用，可見該技術的優越性。但這種技術在我國應用的相對較晚，想要在具體的工程項目實施中發揮出效果比較困難。堤壩檢測等屬于探地雷達技術應用的初始階段，若想在地基基礎檢測中讓探地雷達技術發揮出價值，還需要很長時間的研究和推廣。

4.3 靜載試驗檢測技術

在工程地基基礎測算分析中，利用靜載實驗對樁體水平承載力和豎直承載力進行檢測非常重要，這種檢測方法在地基基礎質量中的應用，可以使地基基礎檢測的精度得到提升，使檢測中的誤差情況得到有效控制。

4.4 鉆孔取芯檢測技術

鉆孔取芯檢測方法的目的是為了對樁基礎相應技術的分析方法進行檢測測量，不過這種方法在比例速度的測算上相對較慢，而且測算成本較高。若采用鉆孔取芯檢測方法進行檢測，需要增強構件布局的合理性控制，加強裝基礎結構的綜合性分析，從而避免在檢測過程中發生一些不合理的問題。

5 結束語

作為水利水電工程施工中的重要環節，地基基礎巖土試驗檢測非常關鍵，其檢測數據不但是水利水電工程設計和施工方案制定的重要依據，同時也對整體施工質量產生了直接影響，通過對水利水電工程地基基礎巖土試驗檢測特點的闡述，探討水利水電工程地基基礎巖土試驗檢測的有效方法。