談論巖土勘探技術

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1現場試驗要點

現場試驗是確定巖土物理力學性質的可靠方法。云南地區最常用的巖土現場試驗有標準貫入、動力觸探等由于地方規范查承載力，主要是由原位測試的標準值所給出的，則原位測試的準確與否，直接關系到報告質量好壞因此，在做測試時，應力求按操作規程執行。標準貫入試驗適用于黏性土、粉土、粉、細、中、粗砂層。而在黏性土、粉土中做試驗時，應避免加水(現在的鉆機在鉆進時加少量的水)，否則，其測試擊數將減少，不能真正的映地層的情況，而在做粉細砂時，應力求不做擾動，在水下做測試時，應能甄別異常值。動力觸探試驗，在云南地區適用于粉、細、中、粗、礫砂及碎石類土，有時粉細砂層的實際物理力學性質只能由動力觸探真實反映，由于粉細砂的返沙，標貫試驗無法判定其何時打在未擾動砂層中，故在野外鉆探，應保證在砂類土中有兩種測試方法。有時，為了分層的必要，在黏性土層中，也打一部分動力觸探，可以做為分層的需要，因為肉眼是無法準確分軟塑與可塑土的界限的，而動探數據卻很清晰。

2編錄工作

鉆探編錄則是工程勘察質量保證的基礎工程地質野外編錄應力求簡明準確，抓住顏色、密實度、稠度、物質成分、風化程度等主要特征，準確地描述，并劃分層位。野外編錄首先應抓住分層的關鍵點，即“顏色變了必分層，巖性變了必分層，狀態變了必分層”顏色是判定沉積環境的重要因素，淺色的如褐黃色，黃褐色，是氧化環境形成的，而深色的，如灰色，黑色等，是有水覆蓋情況的還原環境下形成的，并且，褐黃色，紅褐色，往往是Q3的地層，而深顏色的，往往是Q4的地層，所以，顏色是很重要的一個要素。巖性是野外編錄分層的重要依據，而有的勘察人，在編錄時，總喜歡合層，比如定名中粗砂，粉細砂層等，其時一個好的編錄人員，應該把它分開的，如到互層出現，就應該定名為中粗砂互層，不能在野外把它合在一起，只能在室內資料整理的時候，根據需要，可以合理，而在野外，應盡可能的詳細。狀態(稠度，密實度)是資料整理分層的一個重要依據。黏性土是根據其稠度分層，其分層雖然可以參考室內土工試驗，但也應該參照野外的實際觀測，而砂類土，就全部參照野外記錄來分層了。

3土工試驗應注意的重點問題

3．1粉土的劃分

對粉土描述不規范，報告不提及搖震反應、光澤反應、韌性、干強度，其實粉土無塑性。粉土為粒徑大于0．075ram的顆粒質量不超過總質最的50％，且塑性指數等于或小于10的土。但在實際應用中，由于顆分試驗較復雜，存在僅按塑性指數≤lO來劃定粉土的做法，而粉砂有時也可測定一定的塑性指數，所以若僅按塑性指數劃分粉土必然會造成一些錯誤的判斷；另外，按規范規定粉土承載力特征值深寬修正及按規范進行液化判別均須根據其粘粒含量數值來進行計算，有些地方存在由于地震烈度小于或等于Ⅵ度，且粉土非基礎持力層不必進行承載力特征值深寬修正，只以塑性指數判定粉土的情況。

3．2膨脹土的固結試驗

固結試驗過程中，膨脹土在小于膨脹力的分級荷載作用下，百分表讀數均為負值(即膨脹上升)，而當分級荷載大于膨脹力時，百分表讀數為正值，尤其膨脹土的膨脹力稍大于100kPa的情況下，在100kPa時百分表讀數為負值，而在200kPa時百分表讀數為正值，在利用公式e。=e。(I+eI1)AA，hn計算孔隙比100kPa作用下的百分表讀數究竟取負值或是零，試樣初始高度取20ram或是(20ram+100kPa)壓力作用下試樣的膨脹量)進一步使計算100kP-d、200kPa壓力下的壓縮系數和壓縮模量存在困難，這給膨脹土的評價帶來一定問題。

4勘察測試手段和方法的選擇

不同的勘探方法具有不同的優缺點和適宜性，對勘探裝備、勘探手段、取樣方法的適宜性和合理性要充分了解。現在有不少勘察企業為了降低成本，大量地布置靜探孔，甚至于全靜探。在沿海地區的湖沼相和海相沖沉積平原中多分布有淤泥、淤泥質軟土、填土，地下水位埋藏較淺，靜力觸探在這種場地條件下應用效果較好，既能幫助準確分層，又能客觀準確地反映地基土的強度性質；而在一些山前沖洪積地層中，由于地層土一般顆粒較粗，地下水位埋藏較深，不適宜靜探，甚至在河床河漫灘相的沉積地層中，靜探的測試結果也不能準確反映地層的實際情況，一般得出的強度變形指標偏高，所以應用時要適當考慮。標準貫入試驗適用于砂土、粉土和一般粘性土，而不適用于碎石土，淤泥、淤泥質軟土中也要酌情使用，因為軟土的靈敏度高，鉆孔時存在擾動影響，而且有時存在堵塞現象。同時標貫擊數的精確度對評判地基土的強度性質影響也較大。所以勘察施工中，應當針對地基土的性質，用適宜的測試手段和方法對其進行勘探，以確保勘察結果的準確性。

5土工試驗及巖土工程參數的選擇

土工試驗是巖土工程勘察的一項重要內容，自《建筑地基基礎設計規范》(GB50007～2002)實施以后，土工試驗的重要性被推向新的高度。由于巖土的不均勻性和各向異性，試樣采取、運輸、加工擾動等因素的不確定性、試驗儀器和操作方法的差異性及試驗人員自身的素質問題，測試失真難以避免。所以加強土工試驗和試驗結果的綜合分析必不可少，這樣才能避免相關指標問的矛盾，更好地了解巖土的差異性，客觀地評價地基土的強度變形特性。壓縮模量是地基土的主要變形參數，在估算地基沉降中非常重要，所以工程上都要求土工試驗中做壓縮試驗來測定計算地基土的壓縮系數和壓縮模量，但對同類地基土而言其壓縮系數和壓縮模量也不是定值，它們因荷載壓力的大小而異，通常的壓縮試驗給出的是荷載壓力從100200kPa時的壓縮系數d和壓縮模量E；在進行地基土沉降估算中，壓縮模量一定要選用與實際應力環境相對應荷載壓力級別下的壓縮模量，如果工程荷載較大，或采用樁基礎的工程壓縮層計算較深，則壓縮層下部土層的荷載壓力較大，在壓縮試驗時就需要測定計算相對應荷載壓力下的壓縮系數和壓縮模量E，以便進行沉降估算。粉土是塑性指數I≤10且粒徑>O．075mm的顆粒含量不超過全重50％的土，是從兩個方面來定義的，這就要求根據土的界定含水量、液限、塑限的指標計算土的塑性指數的同時，還要進行顆粒分析，如果試驗目的只為粉土的定名，顆分試驗只區分>0．075mm的顆粒含量和<0．075mm的顆粒含量的比例就可以了

6加強室內、外測試新技術(如多功能靜力觸探頭、標準貫入試驗、波速測試、靜載荷試驗等)和施工檢測、監測技術的使用通過其所獲得的數據和資料。

經過分析、對比，建立它們之間的經驗關系，并通過工程施工檢測、監測所獲取的實測資料反算得到的參數作為對比依據，確保所提供的巖土工程設計參數的可靠性。并達到解決那些采用傳統勘探手段難于獲取可靠的巖土工程設計參數(如粗顆粒土、花崗巖殘積土、風化巖的承載力、變形指標)等問題。此外，還可以利用土工離心模擬技術檢查工程安全的可靠性驗證堤壩、邊坡的變形和穩定性；解決建筑物淺基礎的地基變形特征、破壞模式及極限承載力，樁基礎的承載力和施工工藝對樁基礎承載力及變形的影響；解決擋土結構的變形及破壞機理，土體與結構物之間的相互作用；了解動力工程、砂土液化、單樁在水平動荷載作用下的性狀。

7結束語

總之，巖土勘察人員應努力提高自身技術能力和道德素質，遵循“先勘察、后設計、再施工”的科學建設程序，更好地發揮巖土工程勘察是設計的先行與依據的作用，為基礎和上部結構設計提供準確、翔實的巖土工程資料，盡量避免產生設計冒險或保守浪費兩種后果的發生，為社會生產做出積極貢獻。