巖土工程勘察中的巖土室內試驗技術及其應用分析

劉明紅

（青海省建筑勘察設計研究院股份有限公司 青海西寧 810001）

巖土工程勘察工作的有效實施可以掌握了解巖土的物理、化學與力學性能，熟悉巖土工程基礎的實際狀況（如是否軟土地基等），并對其進行合理評估，對于存在的問題進行科學處理，從而結合勘察的實際結果，為巖土工程建設設計與施工的可行性提供參考依據，是巖土項目工程建設質量的有效保證。而巖土工程勘察重要環節中巖土室內試驗技術的有效應用對于巖土工程建設安全與效益起到關鍵作用，保證其試驗結果的科學合理能夠為巖土工程建設分析提供數據支持。巖土室內試驗技術的實際應用主要包括巖土腐蝕性、巖體及土工等相關內容的試驗，同時，必須遵循規范的指標要求，嚴格做好試驗過程的質量控制，如果出現試驗異常，需要結合實際進行解決，確保試驗的科學性。而且只有做好巖土室內試驗工作，才能為巖土工程項目的設計施工及地基處理提供科學依據，基于此，以下就巖土工程勘察中的巖土室內試驗技術及其應用開展合理分析［1-2］。

1 巖土工程勘察中的室內巖土試驗目的

巖土工程勘察工作的試驗內容有很多（主要包括室內試驗、載荷試驗等），其中，室內試驗又主要有巖體、土工及腐蝕性等相關試驗項目（主要包括物理與力學性能等參數檢測），并且室內試驗及保證其數據的科學合理對于巖土工程建設質量安全非常關鍵。

巖土工程勘察中的室內巖土試驗目的主要是從業人員合理運用相關的試驗儀器設備，結合相關的標準要求進行規范操作，并且根據巖土工程實際，對相關項目進行試驗，從而為巖土工程建設的順利進行提供科學的物理力學等相關參數給予支持。

2 巖土工程勘察中的巖土室內試驗指標

2.1 力學指標

巖土工程勘察中的巖土室內試驗主要是為了保證巖土工程建設質量，因此，需要確保力學指標參數符合實際要求。常見的力學指標主要包括強度、壓縮等指標。巖土工程的力學性質要求對相關建材的強度建立更高要求的管理標準，使其符合現代工程建設要求，同時，需要對不同的建筑材料及其應用的所有設施全面實施專業性的調整，而且必須對這些設施的主要運用標準與規范開展有效處理。例如，當有些土層出現剪壞現象，或有關土層結構存在不均勻問題時，相關區域就會發生應力比較大的問題，從而出現地基的變形現象，這個時候就要求在工程建設中的地基施工處理時，對其性能參數重點開展檢查，并且需要把所有制備的土樣盡快送到開展試驗工作的實驗室內，旨在確保巖土室內試驗的力學指標具有科學性［3］。

2.2 性能指標

巖土工程勘察中的巖土室內試驗指標要求對巖土工程的物理性質指標進行協調，這些指標不但能夠實現對工程性質的全面描述和評價，也可以在實際的經營過程中對于整個工程的相關參數進行進一步的調整。主要的項目包括結構的含水率、孔隙率、飽和度等，同時，對巖土實驗過程中的水分含有量、密度參數和相關的比重參數等都需要使用該方法進行直接性的測量，唯有如此，才可全面分析在當前的巖土工程勘察過程中所產生的各類最基礎的作用形式。

2.3 狀態指標

在開展巖土工程勘察中的巖土室內試驗時，首先需要分析所有的試驗指標，分析對于巖土樣本運輸過程中受到的自然環境影響。例如，巖土中的含水率檢測，就需要在檢查過程中全面分析在運輸過程是否會對周邊環境內的水蒸氣造成過大的吸附作用，如果發現存在該缺陷，就需要全面確保在運輸過程中對相關的巖土材料采用專業性的防護裝置對其進行密封處理，同時，要能夠在最短的時間內運輸到實驗室。其次是需要根據目前的樣本本身的狀態指標對其進行處理，例如，對于塑性參數，就要分析相關的樣品土壤在保持可塑性的基礎上所含有的最低含水率，如果土壤的含水率經過全面性的處理時，土資源的體積會縮小，則要分析這一參數的表現模式和作用機制，此時，則可以充分提高系統的作用水平。最后是針對施工狀態指標的進一步協調，以確保最終所取得的各種分析參數符合要求［4］。

2.4 腐蝕信息處理

在開展巖土工程勘察中的巖土室內試驗時，其腐蝕參數分析要求確保巖土工程建設過程中針對水資源和土壤資源都進行有效處理，因為這兩類因素會腐蝕建筑材料，進而產生對工程主體的實際危害，所以，需要研究與分析該工程區域的水資源和土資源，從而對材料的腐蝕效果進行試驗。此時，要求在專業的試驗過程中，分析土壤資源和水資源中的錳元素、鈣元素及游離的二氧化碳元素，之后分析鋼結構在一段時間之內所遭受的主要腐蝕性作用，同時，全面分析當前所取得的實際作用標準和實際工作規范，并對其進行進一步的整理。

3 巖土工程勘察中的巖土室內試驗技術及其應用

3.1 合理開展開土記錄

巖土工程勘察室內試驗中，開土時，需要準確記錄好土樣的相關性質（如土樣的顏色、形狀、成分、土層結構、狀態及塑性與液性相關參數等，不能只是粗略記錄土樣的名字與顏色，這樣會影響試驗結果的評價），然后通過分析，結合實際、土樣狀況與級別等，規范開展相關項目的試驗，從而確保試驗結果的科學性。

3.2 嚴格土樣的選取

巖土工程勘察室內試驗中，土樣選取時，為了保證試驗的科學性，必須保證土樣的代表性。所以，在選取制備土樣時，需要掌握土層、土質等實際狀況，合理選取巖土，并且依據規范操作要求，制備具有代表性的標準土樣。具體體現在如下方面。第一，剪切試驗的巖土時，刀的方向與力道必須垂直且合適，使選取的土樣能夠符合試驗要求，從而保證試驗結果的有效性。如果剪切巖土不精準，將會導致試驗數據不科學。第二，制備土樣時，需要有效處理土樣中的雜質（先清除巖土中的雜物，然后再添加同質巖土），如果土樣存在雜質，就有可能影響試驗結果的精確性。第三，在剪切巖土與制備土樣時，必須嚴格控制對土樣的擾動，防止觸變等現象。假如巖土具有敏感性特點，就必須減少剪切次數［5-6］。

3.3 土樣含水量試驗

含水量是土樣物理性能的重要指標，對于巖土工程勘察室內試驗非常重要。其試驗會受到土樣制備、運輸等因素的影響，并且含水量試驗具有簡便且操作時間短的優勢。含水量一般是指選取土樣在天然情況下的水分含量（一般均勻土樣平行含水量的誤差能夠達到規范要求，不均勻土樣平行含水量就會相差比較大）。其具體試驗是把土樣在規定的環境中實施烘干，在其處于試水情況時，再通過相關數據進行比較分析。其試驗數據可以為土樣干密度等后續試驗給予參考。由于土樣含水量試驗會受到諸多因素影響，因此，為了保證試驗數據的科學性，必須進行多次試驗，然后再以平均數值作為最終試驗數據。

3.4 土樣密度試驗

密度也是判斷土樣物理性能的主要指標，保證巖土工程勘察室內試驗中的土樣密度試驗結果準確性，能夠掌握巖土工程的土層特征，并且結合其特征，選取合理的測量技術。在具體的土樣密度試驗時，需要注意以下幾方面。第一，與其他試驗項目不同，土樣密度試驗時，需要在完成土樣制備就開展試驗，如果相隔過久，就會增加試驗數據的誤差。第二，土樣密度試驗的土樣制備前，必須保證切刀片質量，防止刀片出現缺口，這樣才能確保土樣符合試驗要求，避免因為刀片切口導致土樣存在裂縫，從而影響土樣密度試驗的科學性。

3.5 土樣顆粒試驗

巖土工程勘察室內試驗中的土樣顆粒試驗操作比較復雜，通常運用篩析法。在實際試驗過程中，首先，要求結合土樣物理性能特征，選取符合規格要求的標準篩，把土樣放入與篩孔徑相同的粒組里，并同時稱量；其次，結合稱量數值的實際，對顆粒含量進行計算，通過對相關數值的比較分析，掌握土層的相關成分。

3.6 土樣剪切試驗

巖土工程勘察室內試驗中的土樣剪切試驗要求選取性質均勻的土樣，如果發生土樣不均勻，就需要先做好土樣的分類工作，然后依據土樣的軟硬性，實施排列開展試驗。如果以軟、軟、硬、硬的排列開展試驗，就會發生粘聚力c 值為負數或內摩擦角Φ 值偏大的問題。針對這一現象，通常運用較低荷載的排列實施試驗，同時，需要控制在30s之內完成試驗，從而提升土樣剪切試驗數據的準確性。

4 結語

綜上所述，通常現代工程建設都會開展巖土室內試驗，其有效應用可以為巖土性質的確定分析提供依據，并且能夠為巖土工程建設的設計施工提供科學參數。在具體的試驗過程中，需要結合工程項目實際，了解室內巖土試驗目的，熟悉巖土工程勘察中的巖土室內試驗指標（包括力學指標、性能指標、狀態指標及腐蝕信息處理等），依據有關規范標準，通過不同試驗項目，合理應用室內試驗技術開展試驗工作，得到科學的巖土物理力學等相關參數，從而為確保巖土工程項目建設的順利開展提供有效的數據參數。因此，對巖土工程勘察中的巖土室內試驗技術及其應用進行分析具有重要意義。