土工試驗數據在巖土工程勘察中的分析與應用

程金太

摘要：工程勘察是指勘察人員應用各項技術手段掌握工程所在地的實際地質狀況，并且進行原位測試和取樣，對地質狀況以及潛在問題進行分析評判，保證后續工程建設順利進行的一項工作。土工試驗是工程勘察中十分關鍵的一個環節，它能為后續工程的開展提供必要的數據信息。因此，探究土工試驗成果在巖土工程勘察中的應用具有重要意義。

關鍵詞：土工試驗數據;巖土工程;勘察

引言

土工試驗是進行土木工程的前提，能夠為施工提供可靠的數據支持，有效防止工程建設中存在的危險事故。巖土工程勘察過程中對于施工地基的巖土成分，尤其是物理性質和力學分析，能夠有效了解工程地基的承載力以及滲透性，為工程施工方案設計提供參考數據。土工實驗數據相對準確，在測量技術和實驗過程中需要不斷改進實驗方法，對于取樣和儀器操作要求技術人員嚴格遵守實驗操作，標準。

1土工試驗概述

土工試驗屬于物理性指標試驗，它主要是在實驗室中對巖土物性指標進行測定。試驗的具體內容包括：①顆粒分析，即對巖土進行精準的定性分析;②壓縮試驗，即判定壓縮性，包括具體系數和模量等指標;③分析水質，明確地下水的具體類型，通常開展粒徑試驗，即先把樣本進行烘干碾散，在篩選稱重后，再確定具體的粒徑范圍、粒重的百分數等。

一般的巖土勘察并不能直接基于經驗開展，而是要有充分的科學依據，即在各類數據、材料、信息等基礎上進行。土工試驗能夠明確具體的巖土特色，掌握實際工作重點與方向，減少惡性循環的發生。在具體落實時，勘察人員通常要先將天然土層作為研究對象，測定土體的物理指標、力學指標，并將它們精準地應用在巖土工程當中。

2不同特征對巖土工程勘察土工試驗的影響

2.1巖土特征

巖土是影響巖土工程勘察的因素之一。由于施工過程是在地域空曠的室外進行，巖土長時間在自然中風化，致使不同地區的巖土情況不同，無法直接從資料上獲取準確資料。即便是在同一地區施工，不同范圍的巖土也體現著不同的特征。巖土的不均勻性直接影響了土工試驗的難度，人們無法確保土工試驗結果百分之百準確。

2.2巖體特征

巖體的不確定性主要體現在長短、寬窄、疏密這三個方面。不同樣式的裂縫無法完美復刻在土工試驗中。巖體由數個顆粒組成，顆粒的排布、大小導致巖體內部出現若干孔隙，這種孔隙無疑使得巖土工程勘察的土工試驗更難。

3土工試驗數據在巖土工程勘察中的分析與應用

3.1樣品選擇標準

（1）所選樣本必須具有良好的代表性，能展現工程所在地的具體土質、土層形狀等相關特征。

（2）在取樣的過程中，勘察人員應確保其性質不會產生變化，即本身結構、含水率等都不能被破壞。一旦發生破壞，則需要重新取樣，以保證最終結果和工程實際性狀完全契合，符合精準性要求。

（3）在測定樣本參數時，勘察人員應在自然狀態下開展勘察工作，全面控制各項外部因素，避免對樣本參數造成誤差，從而影響其天然性質。

（4）勘察人員應具體按照工程勘察要求對試驗需要的所有參數進行合理設計，選用合適的規格和數據，以保證樣本完全達到檢測標準。在一般情況下，土體長度需要控制在20cm左右，直徑必須超過7cm。在開展巖石單軸抗壓強度試驗時，勘察人員必須控制好樣本的具體數目，通常為3～6塊。如果是特殊項目，那么樣本具體標準還應結合樣本粒徑大小、試驗儀器和試驗方法等來確定。

3.2數據控制

（1）數據整理。在實際勘察過程中，勘察人員應該首先明確土體的實際地貌特點、地質年代成因種類、具體成分;在此基礎上，通過綜合試驗來獲得顆粒級配密度以及含水率等相關指標，按照實際變化規則，將土體分為多個性質較為相似的土層（土層平面或立面，被稱為地質單元或土體單元）;完成以上步驟之后，再將各類單元劃分為原狀土樣和擾動土樣，之后再匯集各類試驗數據，編制成專門的統計表，統計散落在各個變化區間的試驗點數，確定數據的變異狀況;最后依照數據圖的實際特征，將數據分為正常和異常兩類（其中，前者在中段會產生較為明顯的峰值，并且兩端的頻數較小;后者的峰值則不明顯，這表明異常數據整體離散度較大，試驗數據缺乏合理性，或者土體單元的劃分不合理，勘察人員必須及時明確其中的具體原因）。

（2）數據校核。針對數據誤差，勘察人員可以直接采用室內試驗和室外取樣兩種手段，全面分析試驗指標和實物指標出現偏差的具體原因。一般產生誤差的原因較多，主要分為以下幾種。①在取樣過程中，沖擊次數較多。取樣時一旦給樣本帶來較大的沖擊，則會使其受到很大的壓力，其孔隙中的水分會被直接擠出，導致樣本硬度增大，壓縮系數和孔隙比等轉小。在此影響下，試驗結果得到的承載力就會比土層本身的承載力大很多。②所取樣本屬于擾動土。在實際取樣過程中，勘察人員沒有清除殘壁土，或者將被誤認為是原狀土的擾動土運輸到實驗室，導致整體壓縮系數變大——這種結果和原狀土的相關指標完全相反。因此，在取樣的時候，工作人員必須仔細清孔，及時發現被擾動的土樣。

針對極易發生的各種誤差問題，在實際應用時，工作人員還應該及時校核試驗成果，一旦發現問題，就必須及時檢查單項試驗，查看其是否存在錯誤。另外，某些特殊土有時候也會產生異常（例如，土的物性指標之間是彼此相關的），這時工作人員必須進一步了解其異常性質。在獲得這些指標之后，工作人員還需將它們進行系統對比，以此來判斷指標的準確性。如果在開土時是硬塑狀態，但最終結果卻是可塑狀態或液塑狀態，那么有可能是因為含水率測定存在問題，也可能是因為液塑結果和塑限結果之間存在差異。

結語

綜上所述，土工試驗是為巖土工程勘察提供必要數據信息的關鍵手段，最終的測量結果與工程質量緊密相關。因此，工作人員必須確保試驗成果的真實性與精準性，科學地分析土工試驗成果在巖土工程勘察中的應用，不能直接生搬硬套，而是要通過敏銳的專業判斷力，及時發現其中的問題，最大限度地保證工程建設質量。

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