巖土工程勘探及取樣工作要點研究

【摘要】本文首先分析了不同土質的巖土工程勘探技術，進而對巖土工程野外勘探的取樣工作要點進行研究。期望通過本文的研究能夠對提高巖土工程勘探結果的準確性和可靠性有所幫助。

【關鍵詞】巖土工程；勘探；取樣

一、不同土質的巖土工程勘探技術分析

由于我國各個地區的土質條件存在很大的差別，這就要求巖土工程勘探過程中，必須根據土質的類型采取相應的勘探技術措施，以此來確保勘探成果的準確性和可靠性。

（一）軟土地質的巖土工程勘探

我國現行的GB50021-2009規范對軟土進行了如下定義，即天然孔隙比≥1.0、天然含水量大于液限的細粒土統稱為軟土。

1.在對軟土地質進行勘探的過程中，除了應當符合一般性的規定要求之外，還應當查明如下內容：軟土的成因、分布規律、水平及垂直方向的均勻性；埋深及填土的具體情況以及工程所在地的勘探經驗；挖填、支護、降水等施工技術措施對軟土應力狀態、壓縮性、強度的影響。

2.在對軟土地區進行工程勘探的過程中，應當采取鉆探法與靜力觸探法相結合的技術手段，同時在進行勘探點位的布設時，應當按照土質的成因類型以及地基基礎的復雜程度加以確定；如果土層的變化相對較大，或是存在暗埋的溝、坑時應當對勘探點進行加密。

3.在對軟土進行原位測試的過程中，可以采用以下試驗方法：靜力觸探試驗法、旁壓試驗法等等。同時，在確定軟土的力學參數時，可以采取室內與原位測試相結合的方式，如果條件允許，也可以采用堆載試驗對其力學參數進行確定。

（二）混合土地質的巖土工程勘探

所謂的混合土具體是指由細粒土和粗粒土混雜而成且缺乏中間粒徑的土體。依據我國現行的GB50021-2009規范標準中的規定，可按照如下條件對混合土進行判定：碎石土中粒徑小于0.075mm的細粒土質量超過總質量的25%時，可將之判定為粗粒混合土；當粘性土或是粉土中粒徑大于2mm的粗粒土質量超過總質量的25%時，可將其判定為細粒混合土。

1.勘探過程中，要仔細查明地形及地貌特征，并進一步查明混合土的具體形成原因及其分布情況，同時，還應查明混合土的組成成分、均勻性及其在水平與垂直方向上的變化規律。

2.在對混合土進行勘探的過程中，勘探點位的布設間距以及勘探孔的深度應當符合GB50021-2009規范標準中的相關規定要求，并且應當進行加密加深。

3.實際勘探中，應當布置一定數量探井，同時在進行物理力學性質測定時，應當采取大體積試樣進行顆粒分析。

4.當判定混合土為粗粒混合土時，可以采取動力觸探試驗法進行勘探，并且應當有一定數量的鉆孔或是探井進行檢驗。

5.在進行現場荷載試驗的過程中，應當確保承壓板和剪切面的直徑均超過土層最大粒徑的5倍，并且承壓板的面積最小不得小于0.5㎡，剪切面的面積則不可小于0.25㎡。

（三）填土地質的巖土工程勘探

按照物質組成成分以及堆填方式的不同，大體上可將填土分為以下幾大類：雜填土、素填土、壓實填土以及沖填土等等。

1.勘探過程中，要做好相關資料的搜集工作，并對地形以及地物的變遷情況進行認真調查，同時，要明確填土的來源及其堆積年限。此外，要進一步查明填土的分布情況、具體厚度、物質組成成分、顆粒級配等。

2.在對填土進行勘探時，應當采取加密的方式對勘探點進行布設，同時，要準確確定出暗埋塘、坑的具體范圍，需要特別注意的是，勘探孔的實際深度必須穿透填土層。

3.在進行勘探方法的選擇時，應當充分考慮填土本身的性質，并在此基礎上選擇最為合理、可行的勘探方法。

（四）膨脹巖土的工程勘探

所謂的膨脹巖土具體是指含有大量親水性礦物，會隨著濕度變化而出現體積變化，并且在變形受到約束的前提下會產生出較大內應力的巖土。

1.在布設勘探點時，應當充分結合地貌單元以及微地貌形態進行布置，點位布置的具體數量應當較之非膨脹巖土地區多一些，同時，應確保采取試樣的勘探點不少于總勘探點的50%。

2.勘探孔的實際鉆孔深度，除了應當滿足基礎埋深以及附加應力的影響深度之外，還必須超過大氣的影響深度，若是控制性勘探孔，其深度不得小于8m，如果一般性質的勘探孔，其深度不得小于5m。

3.在對膨脹巖土進行室內試驗的過程中，除應當符合GB50021-2009規范標準的相關規定要求之外，還應當對如下指標進行測定：巖土的自由膨脹率、收縮系數、膨脹力等等。

4.對于比較重要或是有特殊要求的工程場地，應當在現場進行浸水載荷試驗和剪切試驗，同時，應對膨脹巖進取型抗壓強度實驗。此外，對與初步判定為膨脹巖土的地區，應當按照國家現行的GBJ 112規范給出的計算方法對巖土的膨脹變形量、收縮和脹縮變形量進行計算，并根據計算結果對巖土的脹縮等級進行劃分。

二、巖土工程野外勘探的取樣工作要點研究

通常情況下，在鉆探取樣以及試樣制備的過程中，常常會出現不同程度的擾動，這會使測試結果的準確性和可靠性受到一定程度的影響。同時，由于巖土本身屬于非均質體，從而使得測試結果是否具備足夠的代表性成為關鍵性問題。鑒于此，在實際勘探時，取樣工作除了要嚴格遵守國家現行規范標準的相關規定要求之外，還必須了解并掌握取樣要點，這不僅有助于確保取樣工作的順利開展，而且還能進一步提高取樣質量。

（一）巖土工程取樣的常用工具及方法

在巖土工程取樣中，較為常用的取樣工具由以下幾種：薄壁取土器、回轉取土器、厚壁敞口取土器、標準貫入器、螺紋鉆頭、巖芯鉆頭等等；取樣方法可大致分為兩種：一種是從探井或是探槽中直接刻取土樣，另一種則是用鉆孔取土器從鉆孔當中采取土樣。

（二）取樣工作要點

在鉆孔中對Ⅰ級和Ⅱ級土試樣進行采取的過程中，應當符合以下技術要求：

1.對于軟土地質而言，在鉆孔取樣時，應當采取泥漿護壁的技術措施，如果使用套管，則應當管內的水位大于等于地下水位，同時，應確保取樣的位置低于套管底部三倍孔徑的距離。

2.采用沖擊或是振動等鉆進方式進行取樣時，應當在預計取樣位置1m以上改為回轉鉆進。

3.鉆孔完畢后應當做好清孔工作，并將孔內的擾動土全部清除干凈，此時方可下方取土器，需要特別注意的是，鉆孔底部殘留的覆土厚度不得超過取土器廢土段的實際長度。

4.應當對采取完畢的土樣進行密封保存，避免因濕度變化對土樣造成影響；在土樣的運輸過程中，要采取有效的措施防止過度振動，樣品的保存時間盡可能不要超過21d，以免影響測試結果的準確性。

5.由于某些土樣非常容易發生振動液化現象，針對這一情況，應當盡量就近完成試驗，以確保測試結果的準確性。

結論：

總而言之，巖土工程勘探是一項較為復雜且系統的工作，在實際勘探中，應當針對不同的土質采取相應的勘探技術，同時，還應了解并掌握取樣工作要點，以確保測試結果的準確性。在未來一段時期，應當在現有的基礎上，對巖土工程勘探技術進行不斷改進和完善，使其能夠更好地為工程建設服務。

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