关于岩土工程勘察常见问题的分析和探讨

关于岩土工程勘察常见问题的分析和探讨

摘要：本文结合工作实践对岩土工程勘察中常遇见的相关问题进行分析和探讨，供大家参考。

关键词：岩土工程 勘察 原状土试验

1前言

岩土工程勘察是工程建设中必不可少的环节，其主要目的为：如实弄清拟建场区水文地质和工程地质条件提供准确的岩土工程特性指标和地基基础设计参数，对建筑场地进行稳定性和适宜性评价，并提出经济合理的岩土利用、整治、改造的建议和方案。岩土工程勘察包括现场钻探、原状土取样、室内试验和现场进行原位测试等方面，必须重视每一个环节严格按照有关规范执行，同时结合地区经验，才能保证勘察结果的准确性。为了提高勘察工作的准确性。本文对岩土工程勘察中存在的问题进行了阐述并提出了建议。

2现场原状土取样

2．1原状土样定义及作用

原状土样是指将天然状态下的土以一定的手段从地下取出，并保证土的结构和构造不变，并将其固定在一定尺寸的容器内密封的土样。容器外要标明取土位置和时间。由于不同成因的土在结构构造上有很大的差异，因此在室内试验中会表现出不同的物理力学性质。

室内通过原状土样基本的物理力学性质测试可以获得表征土原始状态的参数如含水率、密度、塑性指数、液性指数等，还可得出基础设计重要参数指标，如强度、压缩性、渗透性等。

2．2 采取原状土样的主要影响因素

土样在原位围压条件下被取出总是要经受一个卸荷过程，从而产生一定程度的膨胀量。在试坑处采集的土样往往由于取土管或其他采集装置打人时体积变化而受到扰动。土层中有砾石时会大大加重土样的扰动程度。土样在采取过程中，取土器侧壁与土样之间的摩擦会使土样受压。事实上，要取得一个真正的原状土样几乎是不可能的，尤其是无粘性土的。所以一般惯例上称的“原状土”，是指取土样时已采取了一些预防措施，使取样土骨架的扰动减至最小而非真正意义上的原始状态土样。因此，取土质量的好坏，由土的类型、取土器的种类、取样设备以及取土方法等因素决定

2．3原状土取样中的经验与教训

如今取土器种类很多，应根据地区经验针对不同土质采用，尽量采用模锻取土管，使刃口处的直径比管的内径稍小，可减小侧壁的摩擦。软土应采用薄壁取土器，较硬土可采用三重管取土器，确保扰动最小。

由于土样采取的方法不同，导致取回的“原状”土样的质量在不同的试验室之间差别很大，从而使室内试验数据与真实情况有较大的误差。取样方法的不同会导致土样含水率有一定的变化，应注意在取土装置上及时加装套管，以避免地下水对原状土的影响。取出后应迅速密封。天气炎热时为避免蜡封融化，宜采取多种措施密封。天气寒冷要避免冰冻。土样保存时间不宜超过三周。土样运送过程中，采用自制的缓震装置对土样加以保护，对无粘性土土样应尽量避免有过大的震动。土体的结构性遭到破坏，会导致粘聚力与内摩擦角试验值与现场产生过大差异。

3 原位测试的应用

普通的粘性土可以通过采取原状土样进行室内试验，对于无粘性沉积土或饱和度高的软土来说，由于几乎不可能获取不受扰动的原状试样。所以对这类土的密实度、强度和压缩性评价通常需要通过原位测试方法获得。勘察中我们常用的几种原位测试手段的作用与适用性如下：

3．1载荷试验

载荷试验是在现场用一个刚性承压板逐级加荷， 以测定天然地基或复合地基的变形随荷载的变化而变化，借以确定地基承载力的试验。通常此试验可确定地基土的承载力、变形模量、基床反力系数等，也可以用于地基处理效果检测。要注意的是载荷试验其影响深度较有限，一般为承压板宽度的两倍左右，不能对深层地基作出评价。

3．2 十字板剪切试验

十字板剪切试验是将套管打到预定的深度，并将套管内的土清除。将十字板装在钻杆的下端后，通过套管压入土中，压入深度约750mm。然后由地面上的扭力设备对钻杆施加扭矩，使埋在土中的十字板扭转，直至土剪切破坏。也可以用静力的方法，将电测十字板头压入土中，然后施加扭矩，将十字板头扭转，直至土剪破坏。此试验适用于原位测定饱和软粘土的不排水抗剪强度，所测得的抗剪强度值，相当于试验深度处天然土层在原位压力下固结的不排水抗剪强度。由于不需要采取土样，避免土样扰动及天然应力状态的改变，是一种有效的现场测试方法。在沿海软土地区被广泛使用。它可在现场基本保持原位应力条件下进行扭剪，适用于灵敏度St≤l0，固结系数Cv≤100(mz／a)的均质饱和软粘土，对于不均匀土层，特别夹有薄层粉细砂或粉土的软粘土，该试验会有较大误差，使用时需谨慎注意。

3.3圆锥动力触探试验

圆锥动力触探试验是利用一定的锤击能量， 将一定规格的圆锥探头打入土中，根据贯入土中的难易程度(贯入度)来判别土的性质的一种现场测试方法。根据它的试验指标可用于进行地基土的力学分层，定性地评价地基土的均匀性和物理性质(状态，密实度)，查明土洞、滑动面、软硬土层界面的位置。通过建立地区经验，也可用于评价地基土的强度和变形参数，评价地基承载力、单桩承载力。圆锥动力触探设备简单，操作方便，适应性广，并有连续贯入的特性，但试验误差较大，再现性较差。

3．4 标准贯入试验

标准贯入试验是利用规定的落锤能量(锤质量为63．5kg，落距76cm)将贯入器打入土中，根据贯入的难易程度， 用贯入30cm的击数N判定土的物理力学性质。它操作简单，地层适应性广，对于易钻探取样的砂土和粉土、粘性土尤为适用，当土中含有较大碎石时，使用受限制。通过试验可取得扰动土样，进行鉴别土类的有关试验。该试验的缺点是离散性比较大，所以只能粗略地评定土的工程性质。与圆锥动力触探试验相似，它不能直接测定地基土的物理力学性质，而是通过与其他原位测试手段或室内试验成果进行对比，建立关系式，积累地区经验，才能用于评价地基土的物理力学性质。

3．5 静力触探试验

静力触探试验是利用静压以恒定的贯入速率将圆锥探头通过一系列探杆压入土中，根据测得的探头贯入阻力大小来进行分层和间接判定土的物理力学性质的原位试验。试验仪器经过多年的发展有了不同类型的触探探头，其中电测孔压式是较新的一种静探办法。它可以利用孔压测量的高灵敏度来修正所测参数，分辨各土层的存在，可评估土的固结特性等。特别是对饱和粘性土更是如此。但是静探试验不能对土进行直接的观察、鉴别，而且对于含碎石、砾石的土层和很密实的砂层不适用。

3．6 波速测试

波速测试是利用波速确定地基土的物理力学性质或工程指标的现场测试方法。主要用于测定各种类岩土体的压缩波、剪切波或瑞利波的波速，以此来划分场地类型；提供地震反映分析所需的地基土动力参数(动剪切模量、阻尼比、动剪切刚度等)；提供动力机器基础设计所需的地基土动力参数(抗压、抗剪、抗扭刚度及刚度系数、阻尼等)；判断地基土液化的可能性，划分场地类别，确定场地土的特征周期。另外，波速测试本身可以用来评价地基土的类别和检验地基加固效果。

4 对岩土工程勘察改进的建议

4．1加强勘察市场规范，监督和管理

1)加强对勘察合同、勘察纲要的审查和管理，防止盲目、无用的勘察。

2)加强勘察现场工作的监督，防止勘察造假的产生。3)加强对勘察报告的审查，严格审查勘察报告中的工作量勘探质量、资料数据分析及结论建议，重点把关基础选型论证，场地稳定性评价及施工建议等内容，防止勘察报告中只重视结论不注重相关重要建议的提出。4)加强政府部门和社会相关监督机构对勘察市场的监督和管理，推行岩土工程监理体制，防止恶性竞争的发生。

4．2加强岩土工程技术人员培训 实施注册岩土工程师

要想全面推行岩土工程体制，就得加强岩土工程技术人员及管理人员的培训，特别是岩土工程设计及施工技术人员的培训，以适应岩土工程市场发展的急需，加强实施注册岩土工程师制度，通过采用企业资质和个人执业资质双重控制来规范勘察市场、促进勘察技术水平的提高。

4．3加强地区性工程地质研究，制定地方性勘察规范

目前所使用的岩土工程勘察规范是全国统一的勘察准则，由于我国幅员辽阔，地质环境条件各种各样，同一名称的地基土，在不同的成因环境下其物理力学性质，特别是力学性质都有差异。比如地基土的承载力，有的地区高，有的地区低，建议的指标可运用于大多数地区，但对有的地区可能偏于保守。因此，加强地区性研究，制定相适应的地方性规范很有必要。

5 结束语

对当前岩土工程勘察中的常见问题加以归纳、分析，对其产生的根源进行了深层次的探讨，并提出相应的措施，旨在纠正岩土勘察中的不规范行为，提高岩土工程勘察的质量，为地基处理和施工提供准确、详细的工程地质资料和技术参数。