水利工程巖土試驗檢測技術研究

廖宏 石立群 石立君

摘 要 為確保水利工程施工質量，巖土試驗檢測是極其重要的環節，檢測數據不僅是水利工程設計和施工方案的重要依據，同時也對整體施工質量有直接影響，通過對地基基礎巖土試驗檢測重要性的闡述，探討地基基礎巖土試驗檢測的有效方法。

關鍵詞 水利工程;地基基礎;巖土試驗

1巖土試驗檢測的基本概念

1.1 巖土試驗檢測分類

地基基礎巖土試驗檢測包括室內和現場檢測兩個方面。室內檢測是根據檢測項目要求，對檢驗樣品進行加工，使得樣品具有一定的外觀形狀便于試驗，并通過模擬手段對樣品進行物理檢測，得出科學的檢測結果。室內檢測相對于現場檢測最大優勢就在于節省人力、物力以及時間，且不受客觀條件所限制，不過缺點也相當明顯，即檢測過程和檢測結果沒有現場檢測來得直觀。

現場試驗檢測是直接在現場對處于天然狀態的地基巖層進行力學測試，從而確定巖土層的力學參數及性質，因此又被稱作原位測試。現場試驗主要包括荷載試驗、靜力觸探、動力觸探、旁壓試驗等，其中荷載試驗是最常用、最基本的試驗，通過對地基受力狀態的模擬，得出直觀檢測數據。但現場試驗檢測受到場地條件限制而無法全面檢測，只能選取一部分具有代表性的地層進行試驗，因此，要保證檢測結果的可靠性和準確性，試驗場地的選擇就顯得尤為重要。

1.2 巖土質量檢測的特點

（1）施工隱蔽性。水利工程最主要的施工內容就包含地基處理、樁基施工、防護措施，這些施工環節都具有隱蔽性較強的特點。

（2）不確定性。我國幅員遼闊、地形多變、地貌復雜，巖土性質受環境和氣候條件變化影響，巖土勘測報告很難充分體現，并且水利工程施工對當地的生態環境會產生影響，引起巖土特性某些改變。

由于不同區域可能存在較大的地質、巖性差別，同樣的檢測方法用在不同區域，也可能得出差異化的結果。

2地基基礎巖土試驗檢測要點

2.1 樣品選擇

（1）嚴格控制數量。在同一個區域選擇試驗樣品時，應確保樣品的代表性。在不同厚度地基選取樣品時，應保證均衡性，確保地基巖土的物理性質。由于地下水位也會對巖土結構造成影響，使巖土結構呈現松散分布，所以在選擇樣品時，必須控制土壤結構變化。同時，需要全面了解地層結構，在樣品采樣時積極采取措施，避免發生采樣方案與實際脫節。

（2）注重天氣變化。巖土性質隨著天氣變化而改變，干旱天氣比較密集，雨水天氣則應考慮巖土松散度變化，邊坡土體蠕動等情況。

（3）優化樣品選擇流程。按原狀土樣和樣品采用不同方法流程。原狀土樣采用取土器和鉆孔聯合方式。樣品采用，技術人員應當按照實際情況，嚴格控制取樣時間和地點。

2.2 采樣方式

在開展巖土測試之前，應當選擇代表性樣品，以確保試驗結果的準確性，明確合理的采樣方式。巖土采樣主要包括未干擾土壤采樣和巖石采樣，保證樣品的代表性。為保證采樣工作順利完成，現場人員應做好詳細記錄，包括采樣區域信息、樣品規格信息等。合理規劃采用區域，對采樣點數量進行控制，確保采樣點設置的合理性，在同一垂直面和水平面均勻采樣。對于滑坡和斜坡部位，由于土壤層極易受到水源影響，導致土壤狀態發生改變，使樣品無法代表所有巖土[1]。

2.3 樣品存儲

（1）土層樣品。合理存儲樣品是確保采樣工作的有效性重要一環。在采集樣品之后，通常不會立刻投入使用，因此為了確保樣品使用價值，必須做好樣品存儲工作。將樣品置于取土筒中，外部做好標識，使用膠帶進行密封處理，防止水分和空氣進入筒內，并做好涂抹融蠟。如土壤采集無法填滿取土筒，則需要填充筒壁和土壤樣品縫隙。

（2）巖石樣品。巖石樣品需確保其天然濕度，應被良好包裝并處于封閉狀態，妥善處理巖土樣品包裝，減少外界因素的影響。硅脂硬巖較為特殊，不具備直接取樣的條件。泥質巖樣品需使用紗布包裹，用熔蠟澆筑，避免由于條件不同而導致的結果誤差[2]。

2.4 樣品運輸

完成樣品采集后，應及時運送到實驗室進行后續檢測，運輸過程中應避免樣品受到損壞。運送巖石樣品時應避免顛簸或振動而致使樣品破壞。為了防止樣品與樣品、樣品與箱體之間碰撞，可用麥稈、軟紙等軟質材料進行填充，并且要規范樣品裝卸方法，相關負責人做好接樣手續，以此保證樣品的準確性。

2.5 數據離散處理

檢驗環節不可避免地會產生誤差，檢測數據可能存在一定離散性，為了保證檢驗結果的準確，對一些試驗數據進行取舍，將離散性大的數據去除后重新進行抽樣檢驗，減少人為因素導致的數據偏離。

3巖土試驗檢測方法

（1）靜載試驗法。通過靜載試驗，能夠檢測出樁體豎向與水平承載力，采用靜載試驗檢測法有助于提升地基基礎檢測精度，減少檢測誤差[3]。

（2）鉆孔取芯法。鉆孔取芯法更多是對樁類地基基礎進行質量控制，利用對地基基礎樁身混凝土強度檢測來加強樁身混凝土膠結離析的控制，評定結構質量，和非破損方法形成互補。優點是方法簡單、信息直接，缺點是具有破損性、成本較高、工時較長。

（3）瑞利波法。瑞利波一種常見的界面彈性波，是沿半無限彈性介質自由表面傳播的偏振波，瑞利波在傳播過程中，波速會受到介質和頻率的影響而發生改變，具有彌散性，從而可以反演巖土特性。瑞利波法的優勢在于操作簡單、使用方便、經濟性好。

（4）探地雷達法。探地雷達最早起源于國外，優勢在于應用范圍相對廣，冰山水文、地基道路均可采用探地雷達法進行檢測，甚至在隧道工程、堤壩工程中也得到了廣泛應用。

4結束語

水利工程地基基礎巖土試驗檢測是一項較為復雜的工作，對整個水利工程的質量和安全造成直接影響。在開展巖土試驗檢測之前，應當明確施工現場水文地質情況、巖土物理特性，結合不同試驗檢測方式，對樣品特性進行分析，并且注重樣品采集過程和運輸過程的管理，有效提高巖土檢測工作的效率和質量，為我國水利工程快速、順利發展提供保障。

參考文獻

[1] 陳建途.水利水電工程地基基礎巖土試驗檢測要點探討[J].珠江水運，2019（9）：43-44.

[2] 張文學.水利水電工程巖土試驗檢測方法及技術分析[J].內蒙古煤炭經濟，2019（17）：214-215.

[3] 徐偉偉.水利工程地基基礎巖土試驗檢測標準的技術分析[J].中國標準化，2016（15）：84-85.