土工试验数据在岩土工程勘察中的分析与应用

程金太

摘要：工程勘察是指勘察人员应用各项技术手段掌握工程所在地的实际地质状况，并且进行原位测试和取样，对地质状况以及潜在问题进行分析评判，保证后续工程建设顺利进行的一项工作。土工试验是工程勘察中十分关键的一个环节，它能为后续工程的开展提供必要的数据信息。因此，探究土工试验成果在岩土工程勘察中的应用具有重要意义。

关键词：土工试验数据;岩土工程;勘察

引言

土工试验是进行土木工程的前提，能够为施工提供可靠的数据支持，有效防止工程建设中存在的危险事故。岩土工程勘察过程中对于施工地基的岩土成分，尤其是物理性质和力学分析，能够有效了解工程地基的承载力以及渗透性，为工程施工方案设计提供参考数据。土工实验数据相对准确，在测量技术和实验过程中需要不断改进实验方法，对于取样和仪器操作要求技术人员严格遵守实验操作，标准。

1土工试验概述

土工试验属于物理性指标试验，它主要是在实验室中对岩土物性指标进行测定。试验的具体内容包括：①颗粒分析，即对岩土进行精准的定性分析;②压缩试验，即判定压缩性，包括具体系数和模量等指标;③分析水质，明确地下水的具体类型，通常开展粒径试验，即先把样本进行烘干碾散，在筛选称重后，再确定具体的粒径范围、粒重的百分数等。

一般的岩土勘察并不能直接基于经验开展，而是要有充分的科学依据，即在各类数据、材料、信息等基础上进行。土工试验能够明确具体的岩土特色，掌握实际工作重点与方向，减少恶性循环的发生。在具体落实时，勘察人员通常要先将天然土层作为研究对象，测定土体的物理指标、力学指标，并将它们精准地应用在岩土工程当中。

2不同特征对岩土工程勘察土工试验的影响

2.1岩土特征

岩土是影响岩土工程勘察的因素之一。由于施工过程是在地域空旷的室外进行，岩土长时间在自然中风化，致使不同地区的岩土情况不同，无法直接从资料上获取准确资料。即便是在同一地区施工，不同范围的岩土也体现着不同的特征。岩土的不均匀性直接影响了土工试验的难度，人们无法确保土工试验结果百分之百准确。

2.2岩体特征

岩体的不确定性主要体现在长短、宽窄、疏密这三个方面。不同样式的裂缝无法完美复刻在土工试验中。岩体由数个颗粒组成，颗粒的排布、大小导致岩体内部出现若干孔隙，这种孔隙无疑使得岩土工程勘察的土工试验更难。

3土工试验数据在岩土工程勘察中的分析与应用

3.1样品选择标准

（1）所选样本必須具有良好的代表性，能展现工程所在地的具体土质、土层形状等相关特征。

（2）在取样的过程中，勘察人员应确保其性质不会产生变化，即本身结构、含水率等都不能被破坏。一旦发生破坏，则需要重新取样，以保证最终结果和工程实际性状完全契合，符合精准性要求。

（3）在测定样本参数时，勘察人员应在自然状态下开展勘察工作，全面控制各项外部因素，避免对样本参数造成误差，从而影响其天然性质。

（4）勘察人员应具体按照工程勘察要求对试验需要的所有参数进行合理设计，选用合适的规格和数据，以保证样本完全达到检测标准。在一般情况下，土体长度需要控制在20cm左右，直径必须超过7cm。在开展岩石单轴抗压强度试验时，勘察人员必须控制好样本的具体数目，通常为3～6块。如果是特殊项目，那么样本具体标准还应结合样本粒径大小、试验仪器和试验方法等来确定。

3.2数据控制

（1）数据整理。在实际勘察过程中，勘察人员应该首先明确土体的实际地貌特点、地质年代成因种类、具体成分;在此基础上，通过综合试验来获得颗粒级配密度以及含水率等相关指标，按照实际变化规则，将土体分为多个性质较为相似的土层（土层平面或立面，被称为地质单元或土体单元）;完成以上步骤之后，再将各类单元划分为原状土样和扰动土样，之后再汇集各类试验数据，编制成专门的统计表，统计散落在各个变化区间的试验点数，确定数据的变异状况;最后依照数据图的实际特征，将数据分为正常和异常两类（其中，前者在中段会产生较为明显的峰值，并且两端的频数较小;后者的峰值则不明显，这表明异常数据整体离散度较大，试验数据缺乏合理性，或者土体单元的划分不合理，勘察人员必须及时明确其中的具体原因）。

（2）数据校核。针对数据误差，勘察人员可以直接采用室内试验和室外取样两种手段，全面分析试验指标和实物指标出现偏差的具体原因。一般产生误差的原因较多，主要分为以下几种。①在取样过程中，冲击次数较多。取样时一旦给样本带来较大的冲击，则会使其受到很大的压力，其孔隙中的水分会被直接挤出，导致样本硬度增大，压缩系数和孔隙比等转小。在此影响下，试验结果得到的承载力就会比土层本身的承载力大很多。②所取样本属于扰动土。在实际取样过程中，勘察人员没有清除残壁土，或者将被误认为是原状土的扰动土运输到实验室，导致整体压缩系数变大——这种结果和原状土的相关指标完全相反。因此，在取样的时候，工作人员必须仔细清孔，及时发现被扰动的土样。

针对极易发生的各种误差问题，在实际应用时，工作人员还应该及时校核试验成果，一旦发现问题，就必须及时检查单项试验，查看其是否存在错误。另外，某些特殊土有时候也会产生异常（例如，土的物性指标之间是彼此相关的），这时工作人员必须进一步了解其异常性质。在获得这些指标之后，工作人员还需将它们进行系统对比，以此来判断指标的准确性。如果在开土时是硬塑状态，但最终结果却是可塑状态或液塑状态，那么有可能是因为含水率测定存在问题，也可能是因为液塑结果和塑限结果之间存在差异。

结语

综上所述，土工试验是为岩土工程勘察提供必要数据信息的关键手段，最终的测量结果与工程质量紧密相关。因此，工作人员必须确保试验成果的真实性与精准性，科学地分析土工试验成果在岩土工程勘察中的应用，不能直接生搬硬套，而是要通过敏锐的专业判断力，及时发现其中的问题，最大限度地保证工程建设质量。

参考文献：

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