原位测试与室内试验的主要目的,是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数,包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等。原位测试一般都藉助于勘探工程进行,是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。
原位测试与室内试验相比,各有优缺点。原位测试的优点是:试样不脱离原来的环境,基本上在原位应力条件下进行试验;所测定的岩土体尺寸大,能反映宏观结构对岩土性质的影响,代表性好;试验周期较短,效率高;尤其对难以采样的岩土层仍能通过试验评定其工程性质。缺点是:试验时的应力路径难以控制;边界条件也较复杂;有些试验耗费人力、物力较多,不可能大量进行。室内试验的优点是:试验条件比较容易控制(边界条件明确,应力应变条件可以控制等);可以大量取样。主要的缺点是:试样尺寸小,不能反映宏观结构和非均质性对岩土性质的影响,代表性差;试样不可能真正保持原状,而且有些岩土也很难取得原状试样。现场检验与监测是构成岩土工程系统的一个重要环节,大量工作在施工和运营期间进行;但是这项工作一般需在高级勘察阶段开始实施,所以又被列为一种勘察方法。它的主要目的在于保证工程质量和,提高工程效益。
现场检验的涵义,包括施工阶段对先前岩土工程勘察成果的验证核查以及岩土工程施工监理和质量控制。现场监测则主要包含施工作用和各类荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构物监测和对环境影响的监测等方面。
检验与监测所获取的资料,可以反求出某些工程技术参数,并以此为依据及时修正设计,使之在技术和经济方面优化。此项工作主要是在施工期间内进行,但对有特殊要求的工程以及一些对工程有重要影响的不良地质现象,应在建筑物竣工运营期间继续进行。
随着科学技术的飞速发展,在岩土工程勘察领域中不断引进高新技术。例如,工程地质综合分析、工程地质测绘制图和不良地质现象监测中遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和全球卫星定位系统(GPS)即“3S”技术的引进;勘探工作中地质雷达和地球物理层成像技术(CT)的应用等。
软土地基勘察的关键
(一)软土地基的土层检测
在软土土层勘测中,除了对软土土层的基本项目进行勘测之外,还要注意对软土的沉降速度,排水固结条件以及软土强度等指标进行详细的勘测和记录,特别要注意的是薄层中间有砂层的情况;软土勘测是土层均匀度指标包括土层立体分布变化状况,延伸长度以及土层厚度;对于软土地基的土层,要对其风化程度以及土层特点进行描述。
(二)软土地基勘测中的土层力学评价
其力学性质应该包括软土层的固结历史,其超固结、固结正常或者是欠固结的状况、软土在不同时期固结的压力、性能以及应力存在特征(这是重点分析对象)等。在对软土层进行力学分析的时候,要注意测定一些主要参数,其中包括固结系数,回弹系数,压力指数,压力系数等以准确描绘土层结构情况,对软土性能的改变进行预测。
(三)软土地基勘查中勘查技术的选择
软土勘查通常采用的方法是十字板,静探,钻探等技术,同时以物探等技术作为辅助,总的来说勘探方法是采取多种勘探的方式。其中钻探是常用而且重要的技术措施,也是土层划分的重要环节,这种方法可以用于描述软土的颜色以及厚度等情况,也可以探明软土中地下水排流,径流以及埋藏深度等条件。需要注意的是,当采用护壁回转钻探的时候,应该配套以完善的保护措施以免土地结构破坏而影响原始土层性质的分析。对于细沙层的采样,可以利用标准的贯入器进行取样,并且对有代表性的地段进行采样,采样数量要达到三件以上,以确保采样分析的准确性。要进一步准确描述软土层的性质。可以加用原地检测方式,针对软土的具体特征选择的原位检测技术进行检测。原位检测技术主要有十字板剪切试验,静力触探试验,轻型动力触探试验以及标准贯入试验等。
在地基采样完成以后,就是对采集土样进行进一步的试验,研究其物理性质。土工试验内容主要包括土层力学性质,化学性质以及物理性质的测试。通常对工程项目的地基检测需要进行无侧限抗压强度试验,固结不排水抗剪试验,固结和直剪试验等。
软土地基的岩土工程勘察数据处理
软土勘测试验数据处理要注意的问题
在软土地基勘测数据进行处理的时候,应结合岩土类型以及工程性质做一个综合性的考虑,结合工程分析试验方式。计算要求以及数据处理方法确定软土的基本性质。
在对试验数据进行处理的时候要考虑原位数据的处理。比如项目针对沙土和粘土进行贯入标准测试,贯入式试验的指标就会直接影响数据处理结果,所以在贯入的时候就要明确其具体技术参数,根据不同的具体情况选择贯入技术参数,这样才能得到比较准确的数据资料,终根据试验规范分析归纳得出更准确的数据分析结果。
在数据的处理中必须把地下水的影响纳入到对土层的影响因素当中,若地下水的稳定水文过大,比如地下水的的类型属于承压水,层压水的补给方式是降水和地下径流,其稳定水文在3-4米之间,但是项目建筑的基础设计是2.5米,这样就有可能会对建筑的钢结构造成腐蚀。
总之,软土地基的准确勘查是岩土工程勘查的重要组成部分。是工程能否顺利进行的基础。实践表明,在软土地基勘查中,土工计算中的土工性质指标是关系到软土性质分析的重要数据,其很大程度的影响勘查数据分析计算结果,之间关系到施工方案的选择和优化。勘查,取样,试验以及数据分析处理是一个完整的分析过程,因此在实际勘查时要注意选择准确的勘查措施,对试验过程进行详细控制以保证试验结果的准确可靠,后利用合理的参数分析方式以及计算方式得出更准确的结论。一般能够依照不同的成因类型确定软土的统计单元体,利用单元体的每一个指标测试值的统计冈表可以质变看出测试的变化,用以取舍和评价测试指标。
岩土工程勘察是各项工程建设的重要组成部分, 勘察对象重点包括房屋建筑 、 市政工程 、道路 、桥梁 、地基处理等,主要包括工程项目测绘 、勘探 、土质采样 、现场检验检测 、室内试验等, 对场地工程质量条件进行定量分析,根据检测数据,制定工程所需要的成果报告[1] 。 随着科学技术的不断更新, 如今对岩土工程业务培训 、 岩土的测试技术和管理也提出了更高的要求 。