摘要:巖土工程測(cè)試技術(shù)不僅在巖土工程建設(shè)實(shí)踐中十分重要，而且在巖土工程理論的形成和發(fā)展過(guò)程中也起著決定性的作用。測(cè)試技術(shù)也是保證巖土工程設(shè)計(jì)的合理性和保證施工質(zhì)量的重要手段。
　　關(guān)鍵詞:巖土測(cè)試，巖土工程勘察，分析
　　巖土工程測(cè)試技術(shù)一般分為室內(nèi)試驗(yàn)技術(shù)、原位試驗(yàn)技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)技術(shù)等幾個(gè)方面。在原位測(cè)試方面，地基中的位移場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)測(cè)試，地下結(jié)構(gòu)表面的土壓力測(cè)試，地基土的強(qiáng)度特性及變形特性測(cè)試等方面將會(huì)成為研究的重點(diǎn)，隨著總體測(cè)試技術(shù)的進(jìn)步，這些傳統(tǒng)的難點(diǎn)將會(huì)取得突破性進(jìn)展。虛擬測(cè)試技術(shù)將會(huì)在巖土工程測(cè)試技術(shù)中得到較廣泛的應(yīng)用。及時(shí)有效地利用其他學(xué)科科學(xué)技術(shù)的成果，將對(duì)推動(dòng)巖土工程領(lǐng)域的測(cè)試技術(shù)發(fā)展起到越來(lái)越重要的作用，如電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子測(cè)量技術(shù)、光學(xué)測(cè)試技術(shù)、航測(cè)技術(shù)、電、磁場(chǎng)測(cè)試技術(shù)、聲波測(cè)試技術(shù)、遙感測(cè)試技術(shù)等方面的新的進(jìn)展都有可能在巖土工程測(cè)試方面找到應(yīng)用的結(jié)合點(diǎn)。測(cè)試結(jié)果的可靠性、可重復(fù)性方面將會(huì)得到很大的提高。由于整體科技水平的提高，測(cè)試模式的改進(jìn)及測(cè)試儀器精度的改善，最終將導(dǎo)致巖土工程方面測(cè)試結(jié)果在可信度方面的大大改進(jìn)。
　　一巖土工程勘察中巖土測(cè)試對(duì)樣品的要求
　　巖土測(cè)試的結(jié)果即是參數(shù)需要反映巖土體的工程性狀,這就要求樣品必須符合要求。不符合要求的樣品(如原狀樣變成擾動(dòng)樣)，即使是再高的儀器精度，測(cè)試工作人員再怎么努力，測(cè)試結(jié)果也是難以反映出原狀土的性狀。對(duì)工程的試驗(yàn)樣品也有一些要求，具體如下：
　　（1）所取的樣品需要應(yīng)具有足夠的代表性，也就是說(shuō)所取的樣品必須能代表并反映該巖、土體所在位置的工程性狀及特征。
　　（2）要求在天然狀態(tài)下測(cè)定各種參數(shù)的巖土試樣，在采樣時(shí)必須保證原來(lái)結(jié)構(gòu)不受破壞擾動(dòng)、含水率不改變，這點(diǎn)更為重要。結(jié)構(gòu)擾動(dòng)、含水量改變了試樣，可以肯定測(cè)定結(jié)果不可能反映天然巖土體的工程性狀。
　　（3）樣品的規(guī)格、數(shù)量要滿足各試驗(yàn)項(xiàng)目所需的要求。土常規(guī)試驗(yàn)一般要求土樣直徑>70mm、長(zhǎng)200mm；巖石單軸抗壓強(qiáng)度每一種試驗(yàn)狀態(tài)(如天然、飽和、風(fēng)干)要保證能制備3--6塊φ50mm×100mm的標(biāo)準(zhǔn)試件。一些特殊性試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)試樣規(guī)格、數(shù)量要求,應(yīng)根據(jù)所采用的方法、儀器設(shè)備、樣品本身最大顆粒直徑而定，如巖石的三軸或抗剪斷試驗(yàn)，三軸每組要制備φ50mm×100mm樣品10～15件；抗剪斷要制備:50mm×50mm×50mm樣品8～12件。試樣高度宜為直徑的2～215倍，一般需要3～4個(gè)試樣分別在不同周圍壓力下進(jìn)行試驗(yàn)，才能確定C、φ值。可見(jiàn)采樣時(shí)應(yīng)根據(jù)土體中最大顆粒粒徑的大小決定所取土樣直徑的大小和數(shù)量。
　　二巖土測(cè)試項(xiàng)目的確定及試驗(yàn)條件的選擇
　　常規(guī)的試驗(yàn)項(xiàng)目，巖土技術(shù)人員、測(cè)試人員都比較熟悉，但是對(duì)于一些特殊性較高的測(cè)試項(xiàng)目，卻不是人人都明白的。因此對(duì)于目前的一些建筑場(chǎng)地需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分析，如下：
　　2.1土工程試驗(yàn)中最為重要的項(xiàng)目之一就是固結(jié)即壓縮試驗(yàn)土的固結(jié)試驗(yàn)，它是常規(guī)低壓試驗(yàn)，同時(shí)也是具有特殊性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。為建筑物地基進(jìn)行沉降計(jì)算提供重要參數(shù)是其主要目的。所以應(yīng)根據(jù)不同的變形計(jì)算方法，不同的目的，選用不同的試驗(yàn)方法。
　　2．1.1當(dāng)用一般有側(cè)限壓縮試驗(yàn)的壓縮模量，按分層總和法進(jìn)行沉降計(jì)算時(shí)，其試驗(yàn)最大荷級(jí)只要超過(guò)預(yù)計(jì)的土自重壓力與附加壓力之和即可。
　　2．1.2當(dāng)采用考慮土層應(yīng)力史的固結(jié)沉降時(shí)，試驗(yàn)的最大壓力應(yīng)滿足繪制完整的e-l0gp曲線的需要。即應(yīng)加至出現(xiàn)較長(zhǎng)的直線段為止，以求得先期固結(jié)壓力Pc、壓縮指數(shù)CC、回彈再壓縮指數(shù)CS，當(dāng)需要考慮沉降速率時(shí)，應(yīng)同時(shí)測(cè)定固結(jié)系數(shù)CV。
　　2．1.3當(dāng)土層的各向異性顯著(如薄層狀淤泥、粉細(xì)砂反復(fù)互層出現(xiàn))，需要了解在垂直荷載作用下，土層水平方向的排水固結(jié)情況。這種試驗(yàn)是在軸向壓力下，試樣上下兩端不排水，而是在水平方向進(jìn)行徑向排水條件下進(jìn)行固結(jié)過(guò)程，求得水平固結(jié)系數(shù)CH及水平滲透系數(shù)KH。必須采用多孔環(huán)刀切取土樣，裝入水平固結(jié)試驗(yàn)容器進(jìn)行測(cè)定。
　　2．2抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)土的抗剪強(qiáng)度與試驗(yàn)方法密切相關(guān)，其試驗(yàn)方法應(yīng)根據(jù)所采用的計(jì)算方法(總應(yīng)力法或有效力法)、施工速率和土的排水條件等而定。若為驗(yàn)算邊坡穩(wěn)定性和擋土墻、錨桿等支擋設(shè)計(jì)所進(jìn)行的。
　　三壓縮性試驗(yàn)參數(shù)的確定
　　壓縮系數(shù)a是e-p曲線上某壓力區(qū)間的斜率，它并不是一個(gè)常數(shù)。而是隨所取壓力區(qū)間的不同而不同。A1-2則是e-p曲線上固定100～200kPa壓力區(qū)間的斜率，一般認(rèn)為這個(gè)壓力區(qū)間所確定的壓縮系數(shù)能反映土的壓縮特性，可作土性指標(biāo)看待；當(dāng)a1-2≥015MPa-1時(shí)稱高壓縮性土；當(dāng)015>a1-2≥011MPa-1時(shí)稱中壓縮性土；當(dāng)a1-2<011MPa-1時(shí)稱低壓縮性土。《工業(yè)與民用地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》TJ7-74中規(guī)定，在進(jìn)行沉降計(jì)算時(shí)，壓縮模量ES按式ES=(1+e1)/a1-2計(jì)算。由于近年來(lái)高層建筑的增多，原定義的a1-2與ES已不適用，用固定壓力區(qū)間進(jìn)行沉降計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況差異較大。國(guó)際改為a與ES，其中P1取土層自重壓力，P2取自重加附加壓力這個(gè)壓力區(qū)間來(lái)計(jì)算，ES=(1+eo)/a。但同時(shí)仍保留a1-2作為評(píng)價(jià)地基壓縮性的一個(gè)土性指標(biāo)。可見(jiàn)若需測(cè)試單位提供ES時(shí)，必須提供地基將來(lái)附加應(yīng)力及基礎(chǔ)的埋深才能確定。
　　四地基土中某些特殊土的問(wèn)題
　　（1）粉土粉土不屬于現(xiàn)今的粘性土，它與粉砂有某些相近的性質(zhì)，可能由于振動(dòng)作用而發(fā)生液化，然而粉土又具有粘性土的某些性質(zhì)，因其顆粒中含有少量的粘土，故具有微弱的粘聚力和可塑性。但是，粉土中的顆粒80%(或更多)是粉粒或極細(xì)砂粒，這些顆粒之間存在毛細(xì)水，則毛細(xì)壓力可使土粒聚合在一起形成“假粘聚力”而呈現(xiàn)“假塑性”，使搓條法塑性試驗(yàn)不能真正反映這類土的可塑狀態(tài)下限。而采用圓錐液限試驗(yàn)時(shí)，圓錐在15S內(nèi)下沉常不穩(wěn)定，表明這種液限試驗(yàn)對(duì)這類土也不太適用。可見(jiàn)其IP<10者，液、塑限試驗(yàn)并不準(zhǔn)確
　　（2）玄武巖風(fēng)化土吉林省南部地區(qū)公主嶺市范家屯鎮(zhèn)分布比較普遍，巖芯鉆探揭示其風(fēng)化層多呈褐黃色、灰綠色，色較雜。我國(guó)南部地區(qū)多呈紅色，褐紅色。土工試驗(yàn)資料表明，它具有更大的孔隙比多在115以上。若土層處于地下水位之下時(shí)，其孔隙充滿水，含水率很大。按含水比及液塑比確定的承載力明顯偏低，常常是在表上查不出來(lái)。取樣不慎，擾動(dòng)時(shí)結(jié)果離散性較大，與實(shí)際情況不符。實(shí)際上具有較高的承載力。對(duì)于這種特殊土承載力的確定，目前國(guó)家及地方規(guī)范還未做出統(tǒng)一規(guī)定。
　　結(jié)束語(yǔ)
　　隨著建筑物類型越來(lái)越多樣化、功能越來(lái)越復(fù)雜化又在地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)進(jìn)行施工的越來(lái)越多，因此對(duì)沿途測(cè)試的樣品、項(xiàng)目確定和取值等等提出更為嚴(yán)厲的標(biāo)準(zhǔn)：同時(shí)設(shè)計(jì)、施工也對(duì)巖土工程勘察提出了一些新的要求。這就要求除了要進(jìn)行勘察、測(cè)試、提供地質(zhì)及巖土資料外，還需要根據(jù)工程的要求和巖土性狀等條件，提出對(duì)策和施工方案。
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