原位測試與室內(nèi)試驗的主要目的,是為巖土工程問題分析評價提供所需的技術(shù)參數(shù),包括巖土的物性指標(biāo)、強(qiáng)度參數(shù)、固結(jié)變形特性參數(shù)、滲透性參數(shù)和應(yīng)力、應(yīng)變時間關(guān)系的參數(shù)等。原位測試一般都藉助于勘探工程進(jìn)行,是詳細(xì)勘察階段主要的一種勘察方法。
原位測試與室內(nèi)試驗相比,各有優(yōu)缺點。原位測試的優(yōu)點是:試樣不脫離原來的環(huán)境,基本上在原位應(yīng)力條件下進(jìn)行試驗;所測定的巖土體尺寸大,能反映宏觀結(jié)構(gòu)對巖土性質(zhì)的影響,代表性好;試驗周期較短,效率高;尤其對難以采樣的巖土層仍能通過試驗評定其工程性質(zhì)。缺點是:試驗時的應(yīng)力路徑難以控制;邊界條件也較復(fù)雜;有些試驗耗費人力、物力較多,不可能大量進(jìn)行。室內(nèi)試驗的優(yōu)點是:試驗條件比較容易控制(邊界條件明確,應(yīng)力應(yīng)變條件可以控制等);可以大量取樣。主要的缺點是:試樣尺寸小,不能反映宏觀結(jié)構(gòu)和非均質(zhì)性對巖土性質(zhì)的影響,代表性差;試樣不可能真正保持原狀,而且有些巖土也很難取得原狀試樣?,F(xiàn)場檢驗與監(jiān)測是構(gòu)成巖土工程系統(tǒng)的一個重要環(huán)節(jié),大量工作在施工和運營期間進(jìn)行;但是這項工作一般需在高級勘察階段開始實施,所以又被列為一種勘察方法。它的主要目的在于保證工程質(zhì)量和,提高工程效益。
現(xiàn)場檢驗的涵義,包括施工階段對先前巖土工程勘察成果的驗證核查以及巖土工程施工監(jiān)理和質(zhì)量控制?,F(xiàn)場監(jiān)測則主要包含施工作用和各類荷載對巖土反應(yīng)性狀的監(jiān)測、施工和運營中的結(jié)構(gòu)物監(jiān)測和對環(huán)境影響的監(jiān)測等方面。
檢驗與監(jiān)測所獲取的資料,可以反求出某些工程技術(shù)參數(shù),并以此為依據(jù)及時修正設(shè)計,使之在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面優(yōu)化。此項工作主要是在施工期間內(nèi)進(jìn)行,但對有特殊要求的工程以及一些對工程有重要影響的不良地質(zhì)現(xiàn)象,應(yīng)在建筑物竣工運營期間繼續(xù)進(jìn)行。
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,在巖土工程勘察領(lǐng)域中不斷引進(jìn)高新技術(shù)。例如,工程地質(zhì)綜合分析、工程地質(zhì)測繪制圖和不良地質(zhì)現(xiàn)象監(jiān)測中遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)即“3S”技術(shù)的引進(jìn);勘探工作中地質(zhì)雷達(dá)和地球物理層成像技術(shù)(CT)的應(yīng)用等。
軟土地基勘察的關(guān)鍵
(一)軟土地基的土層檢測
在軟土土層勘測中,除了對軟土土層的基本項目進(jìn)行勘測之外,還要注意對軟土的沉降速度,排水固結(jié)條件以及軟土強(qiáng)度等指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)的勘測和記錄,特別要注意的是薄層中間有砂層的情況;軟土勘測是土層均勻度指標(biāo)包括土層立體分布變化狀況,延伸長度以及土層厚度;對于軟土地基的土層,要對其風(fēng)化程度以及土層特點進(jìn)行描述。
(二)軟土地基勘測中的土層力學(xué)評價
其力學(xué)性質(zhì)應(yīng)該包括軟土層的固結(jié)歷史,其超固結(jié)、固結(jié)正?;蛘呤乔饭探Y(jié)的狀況、軟土在不同時期固結(jié)的壓力、性能以及應(yīng)力存在特征(這是重點分析對象)等。在對軟土層進(jìn)行力學(xué)分析的時候,要注意測定一些主要參數(shù),其中包括固結(jié)系數(shù),回彈系數(shù),壓力指數(shù),壓力系數(shù)等以準(zhǔn)確描繪土層結(jié)構(gòu)情況,對軟土性能的改變進(jìn)行預(yù)測。
(三)軟土地基勘查中勘查技術(shù)的選擇
軟土勘查通常采用的方法是十字板,靜探,鉆探等技術(shù),同時以物探等技術(shù)作為輔助,總的來說勘探方法是采取多種勘探的方式。其中鉆探是常用而且重要的技術(shù)措施,也是土層劃分的重要環(huán)節(jié),這種方法可以用于描述軟土的顏色以及厚度等情況,也可以探明軟土中地下水排流,徑流以及埋藏深度等條件。需要注意的是,當(dāng)采用護(hù)壁回轉(zhuǎn)鉆探的時候,應(yīng)該配套以完善的保護(hù)措施以免土地結(jié)構(gòu)破壞而影響原始土層性質(zhì)的分析。對于細(xì)沙層的采樣,可以利用標(biāo)準(zhǔn)的貫入器進(jìn)行取樣,并且對有代表性的地段進(jìn)行采樣,采樣數(shù)量要達(dá)到三件以上,以確保采樣分析的準(zhǔn)確性。要進(jìn)一步準(zhǔn)確描述軟土層的性質(zhì)??梢约佑迷貦z測方式,針對軟土的具體特征選擇的原位檢測技術(shù)進(jìn)行檢測。原位檢測技術(shù)主要有十字板剪切試驗,靜力觸探試驗,輕型動力觸探試驗以及標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗等。
在地基采樣完成以后,就是對采集土樣進(jìn)行進(jìn)一步的試驗,研究其物理性質(zhì)。土工試驗內(nèi)容主要包括土層力學(xué)性質(zhì),化學(xué)性質(zhì)以及物理性質(zhì)的測試。通常對工程項目的地基檢測需要進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗,固結(jié)不排水抗剪試驗,固結(jié)和直剪試驗等。
軟土地基的巖土工程勘察數(shù)據(jù)處理
軟土勘測試驗數(shù)據(jù)處理要注意的問題
在軟土地基勘測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的時候,應(yīng)結(jié)合巖土類型以及工程性質(zhì)做一個綜合性的考慮,結(jié)合工程分析試驗方式。計算要求以及數(shù)據(jù)處理方法確定軟土的基本性質(zhì)。
在對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的時候要考慮原位數(shù)據(jù)的處理。比如項目針對沙土和粘土進(jìn)行貫入標(biāo)準(zhǔn)測試,貫入式試驗的指標(biāo)就會直接影響數(shù)據(jù)處理結(jié)果,所以在貫入的時候就要明確其具體技術(shù)參數(shù),根據(jù)不同的具體情況選擇貫入技術(shù)參數(shù),這樣才能得到比較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)資料,終根據(jù)試驗規(guī)范分析歸納得出更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析結(jié)果。
在數(shù)據(jù)的處理中必須把地下水的影響納入到對土層的影響因素當(dāng)中,若地下水的穩(wěn)定水文過大,比如地下水的的類型屬于承壓水,層壓水的補(bǔ)給方式是降水和地下徑流,其穩(wěn)定水文在3-4米之間,但是項目建筑的基礎(chǔ)設(shè)計是2.5米,這樣就有可能會對建筑的鋼結(jié)構(gòu)造成腐蝕。
總之,軟土地基的準(zhǔn)確勘查是巖土工程勘查的重要組成部分。是工程能否順利進(jìn)行的基礎(chǔ)。實踐表明,在軟土地基勘查中,土工計算中的土工性質(zhì)指標(biāo)是關(guān)系到軟土性質(zhì)分析的重要數(shù)據(jù),其很大程度的影響勘查數(shù)據(jù)分析計算結(jié)果,之間關(guān)系到施工方案的選擇和優(yōu)化??辈?,取樣,試驗以及數(shù)據(jù)分析處理是一個完整的分析過程,因此在實際勘查時要注意選擇準(zhǔn)確的勘查措施,對試驗過程進(jìn)行詳細(xì)控制以保證試驗結(jié)果的準(zhǔn)確可靠,后利用合理的參數(shù)分析方式以及計算方式得出更準(zhǔn)確的結(jié)論。一般能夠依照不同的成因類型確定軟土的統(tǒng)計單元體,利用單元體的每一個指標(biāo)測試值的統(tǒng)計岡表可以質(zhì)變看出測試的變化,用以取舍和評價測試指標(biāo)。
巖土工程勘察是各項工程建設(shè)的重要組成部分, 勘察對象重點包括房屋建筑 、 市政工程 、道路 、橋梁 、地基處理等,主要包括工程項目測繪 、勘探 、土質(zhì)采樣 、現(xiàn)場檢驗檢測 、室內(nèi)試驗等, 對場地工程質(zhì)量條件進(jìn)行定量分析,根據(jù)檢測數(shù)據(jù),制定工程所需要的成果報告[1] 。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新, 如今對巖土工程業(yè)務(wù)培訓(xùn) 、 巖土的測試技術(shù)和管理也提出了更高的要求 。