岩土工程勘察中如何运用土工试验资料

　　摘要：对于岩土勘察工程来说，土工实验数据的准确性是至关重要的，土工实验数据包括了密度、含水量、液限、塑限压缩性、抗剪强度以及压缩系数等等，其中每一项数据的准确性都和工程勘察的质量有着直接的关系。本文分析了目前岩土勘察工程中土工试验方面存在的问题，提出了确保土工试验数据准确性的措施，并在此基础上结合具体的工程对土工试验资料在岩土工程勘察中的具体运用进行了详细的分析，具有一定的现实意义。
　　关键词：岩土；工程；勘察；土工试验；资料；运用
　　一、目前岩土勘察工程中土工试验方面存在的问题
　　（一）粉土的划分
　　按岩土工程的勘察规范来说，粉土是粒径不小于0.0075毫米，颗粒质量小于等于总质量的50%，并且塑性指数不大于10的土。但是，在实际的应用中，由于颗粒分试验比较复杂，依然存仅仅只是按照在塑性指数不大于10来对粉土进行划分的不全面且不准确的做法，这样，就会使得在判断粉土的时候存在误判现象，因为我们知道粉砂有时候也是可以测定出一定的塑性指数的。
　　（二）剪切试验方法比较单一
　　就目前而言，工程单位的剪切试验通常选择的是直剪试验，比较单一，但是具体的测定软土抗剪强度的试验方法有很多，比如直剪试验、三轴试验、无侧限抗压强度试验以及十字板剪切试验等等，对于不同的试验方法来说，所得到的强度参数是不相同的，并且各有其适用性。对于直剪试验来说，它的受力条件比较复杂，按照《土工试验方法标准》（GB/T50123-99）中的第18条所规定的来说，快剪试验通常比较适用于渗透系数小于10-6米每秒的细粒土，对于粘质粉土以及砂质粉土来讲，它们的渗透系数都在10-4米每秒以上，透水性比较大，直剪试验不太容易对排水条件进行控制，抗剪指标的可信度不够。对于软粘土来讲，虽然渗透系数十分小，但是，一旦突然施加比较大的竖向荷载的时候，土样往往就会被挤入到剪切盒的空隙当中，从而使得试验的结果不准确，对于这一类土应该对试样在有效自重压力预固结后再进行直剪试验。无侧限的抗压强度对取样的扰动非常敏感，通常只对u=0的粘性土适用。对于三轴试验来讲，它的优点就是能够对试样的排水条件进行控制，并且能够对试验过程中的试样的孔隙水压力进行测量，对于软土工程来讲，做一定数量的三轴试验是行得通的，而且得到的数据也比较准确，和工程的实际情况相符合。
　　二、确保土工试验数据准确性的措施
　　首先，要想确保土工试验数据的准确性，就必须要在做土的含水量试验时进行认真的鉴别，并结合实际的情况来选取最具代表性的试样，从而测出比较准确的土的含水量。
　　其次，在试验中要对照送样单的野外定名，选取合适的部位来进行试样的切取，切取时倒要垂直，不可晃动，环刀两端的土面要保持平整和完好，从而来确保所获得的土的密度的准确性。
　　再者，对于液限的含水量的测定来说，运用的是圆锥仪，对于塑限含水量的测定来说，运用的是手搓法，那么，在搓土的时候，必须要严格按照《GB/T50123-99土工试验方法标准》中的相关规定来进行。
　　最后，在进行固结试验时，所选取的土也要具有代表性，环刀也应该完好无损，另外，在压土的时候用力要保持均匀，要确保仪器设备的干净清洁，操作时尽量轻拿轻放，从而来使外力对试验数据的影响减到最小。
　　三、岩土工程勘察中土工试验资料的运用
　　（一）工程概况
　　本建筑工程由四栋十一层小高层住宅楼、一栋地下人防车库以及一栋商业用房构成，该小高层的结构使剪力墙结构，其它的均属于框架结构。该场地的地貌属于河漫滩，以前是稻田，所以地形比较平坦。该场地的地基土层的组成部分有六层，①耕填土层，颜色为灰黄色，呈现出的状态是湿且松散，其厚度0.4至3米；②粉质粘土层，颜色为黄色或黄灰色，为可塑状态，其厚度有1.6至3米；③淤泥质粉质粘土层，颜色为灰色，状态是软-流塑，其厚度5.7至10.7米；④粉质粘土层，颜色为黄褐色，为可塑状态，其厚度1.2至5.8米；⑤粉质粘土层，颜色为黄褐色，为硬塑状态，其厚度1.4至6.5米；⑥强风化闪长岩层，其揭露厚度3.5至7.2米。该场地内的地下水类型是浅层潜水以及深部弱承压水，对于浅层潜水来说，主要是存在于一至三层土层的孔隙之中，对于深部弱承压水来说，主要存在于第六层强、中风化闪长岩的裂隙之中。
　　（二）岩土工程分析
　　1、场地稳定性和抗震稳定性评价
　　该场地内的底层分布比较稳定，没有不良工程地质现象的存在，可以说是比较稳定的场地，场地土的类型是中软场地土，建筑场地的类别是Ⅱ类；该场地地区的抗震设防烈度是6度，属于抗震一般的地段。
　　2、地基土的评价
　　对于第二层可塑粉质粘土来讲，它的土层系数是a1-2=0.30MPa-1，为中等偏高压缩性土，其承载能力相对比较好，能够被用作商业用房天然的基础持力层；对于第三层的泥质粉质粘土层俩将，它是属于高压缩性土，承载能力相对属于比较低的；对于第四层可塑状粉质粘土层来讲，它的土层压缩系数是a1-2=0.27MPa-1，为中等偏低压缩性土，可以说是具有一定的承载能力的；对于第五层硬塑状粉质粘土层来讲，它的土层系数是a1-2=0.21MPa-1，是低压缩性土，其承载能力十分高；对于第六层强风化闪长岩来讲，它是属于软岩类型的，岩体的基本质量等级是Ⅴ级，能够用作小高层预应力管桩桩端的持力层。
　　3、基础类型的选择
　　首先，天然地基。该场地的第二层粉质粘土是中等偏高压缩性土，具有相应的承载能力，可以用作商业用房，把该层用作独立基础持力层。
　　其次，片筏基础。地下人防车库的基础形式应该选用片筏基础，也选用第二层的粉质粘土来作为它的持力层。
　　最后，桩基础。对于地下人防车库来讲，其基础形式砌置深度大概在5.3米左右，其基层主要就是坐落于第二层的粉质粘土上，它的周围大概有2米左右的回填土，地下水位相对比较高，在考虑到抗浮设计的时候，可以采用桩基础，其基础持力层可以选用第四层。另外，四栋小高层住宅楼也应该采用的是桩基础，把第六层强风化闪长岩来作基础持力层。这些桩基的桩型都可以采用预应力管桩，在进行桩基的设计时，要把桩身穿越厚度比较高且比较松散的新近填土以及较厚的欠固结土的情况予以充分考虑，在基桩的承载力进行计算的时候，要把桩的侧负摩擦力也计入在内。
　　4、基坑工程
　　对于这一工程来讲，其重要性的等级是二级，地基基础设计的等级是乙级，地下室为一层，所以，基坑的开挖面积比较大，开挖的深度通常为5.3米左右。另外，该地的地下水位比较高，并且条件复杂，所以，对施工有着很严重的影响。按照《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72-2004）里的相关规定，对于该基坑工程的安全等级为二级，并且地下人防车库基础是片筏基础的时候，要对基坑开挖之后第二层粉质粘土较薄，以及下卧层是第三层软-流塑状淤泥质粉质粘土对建筑物的影响进行充分的考虑
　　（三）工程的总结
　　该工程主要就是高层建筑，对入岩深度有一定的要求，所以，不能用静探孔进行施工，也就是静探的相关资料不能予以获取。那么，该工程的最主要的依据就是土工试验的指标，由此可见，土工试验资料的准确与否对该工程就显得特别重要了。
　　结语：
　　总之，土工试验的质量在很大程度上直接影响着岩土勘察工程总体的质量，所以，在具体的土工试验中要尽可能的把对试验有不利影响的各种质量隐患予以消除，才能对土工实验数据的准确性进行确保，从而为岩土勘察工程的最终质量提供保证。
　　参考文献：
　　[1]《高层建筑岩土工程勘察规程》JGJ72-2004北京：中国建筑工业出版社2004年.
　　[2]陈远，何辉祥.岩土工程勘察中的问题浅析.科技促进发展，2009年05期

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