浅析岩土工程勘察纲要中土工试验和原位测试的作用

■孙海燕

（河北水文工程地质勘察院河北石家庄050000）

浅析岩土工程勘察纲要中土工试验和原位测试的作用

■孙海燕

（河北水文工程地质勘察院河北石家庄050000）

在岩土工程勘察施工前，应按要求编制勘察纲要，经常遇到设计参数不全的情况，在此条件下，该文通过论述岩土工程勘察纲要中土工试验和原位测试的作用，达到编制高质量、针对性强的勘察纲要的目的。

岩土工程勘察纲要 土工试验 原位测试 作用

岩土工程勘察纲要是岩土工程勘察工作的重要指导性文件，是勘察工作高质量完成的基本保证。但目前勘察行业存在的现状是：有些勘察单位漏编或者不编制勘察纲要；而有些勘察项目，因为项目总进度的原因导致设计滞后，设计方只能提供建筑物平面图，上部荷载、结构类型、基础形式、基础埋置深度和变形要求等都不能提供，而勘察技术人员未深入了解设计意图，接到勘察任务后，只是笼统地按勘察规范进行编写纲要，生搬硬套，缺乏针对性，甚至出现了该做的项目漏项，不需要做的项目重复做，纲要的指导性差，操作性不强，导致不仅成本增加，而且严重影响了岩土工程勘察的质量。

在设计提供资料不全的情况下，岩土工程师应主动联系设计方，至少要了解建筑物拟采用的结构类型，地下室层数，地上层数，然后根据地区经验估算基础埋置深度和地基承载力，并与设计人员达成初步共识，尽可能使基础埋置深度与地基承载力与正式设计相吻合，保证勘察深度能满足设计要求。勘察报告中提供的物理力学性质指标是结构设计需要的重要资料，而勘察报告中提供哪些指标，需要做哪些土工试验和原位测试，是岩土工程师在纲要的编制过程中就应该明确的。

1 勘察纲要中土工试验的作用

土样的常规物理指标对于工程设计的意义，作为岩土工程师也是必须要知道的。如：孔隙比e，用来判定粉土的密实度，含水量反应了土的湿度，液性指标ΙL判别土的可塑性，粘粒含量用来计算地基承载力修正值，并用来判别沙土液化。压缩系数a及压缩模量判别土的压缩性能，重度γ及压缩模量Es均是计算地基沉降的重要指标。

然而随着城市发展，土地资源越来越紧缺，导致高层建筑越来越多，其上部荷载较大，对地基承载力要求较高，而且对变形敏感，因此土工试验的作用一定要明确，在编制勘察纲要过程中，尤其注意以下几点：

（1）岩土工程师应在收集附近区域资料的基础上，根据经验进行地基土变形计算，计算地基土不同深度总应力，进而确定勘察相应深度处土样高压固结压力。对于勘察等级为甲级的高层建筑，应采用三轴压缩试验。

（2）高层建筑一般均设置1-2层地下室，有的甚至3-4层，基础埋置深度大，基坑开挖中必然要考虑边坡的稳定性，所以纲要中在基坑深度范围及基底以下一定范围内要取土样做剪切试验，提供满足边坡稳定设计的剪切指标。对于地下水位较浅的基坑，必须进行降水才可开挖，所以要做土样的水平及垂直渗透试验，必要时还要增加注水试验，以提供各土层的渗透系数，为降水设计提供依据。

（3）高层建筑上部荷载较大，天然地基承载力一般都不能满足上部荷载的需要，地基通常要根据地质情况采取措施，比如采用复合地基、桩基等处理形式，纲要中在土样做常规试验后，应根据规范提供桩侧及桩端摩阻力值，为复合地基、桩基设计提供参数。

（4）由于建筑物地基与基础部分与岩土体接触是永久性的，岩土体中如果存在腐蚀性物质，随着时间的推移，会逐渐渗透到基础内混凝土、钢筋以及钢结构中，从而影响结构质量，因此对于无地下水及地下水位以上的土层，纲要中应取土样做土的易溶盐试验，评价其对混凝土、钢筋以及钢结构的腐蚀性。在实际勘察过程中，往往只取浅层土做腐蚀性试验。笔者认为，应在基础深度范围（包括桩基础）按岩土层分层取样做土的易溶盐试验，尤其对于在勘察过程中发现含有有机质或者受污染的土体，必须做土的易溶盐试验。

（5）在勘察纲要编制前，收集勘察区域地质资料，了解地形地貌、水文地质条件也是非常必要的。比如华北平原浅层存在新近沉积黄土状土，勘察纲要中应布置探井取土样进行湿陷性试验，测试湿陷系数，包括自重湿陷系数、非自重湿陷系数，并提供湿陷起始压力。以便于计算湿陷量，评价湿陷等级，如果土层湿陷量较小，湿陷压力又大于基地压力，在工程中可不考虑湿陷性影响。而对于山前阶地红黏土，要考虑可能存在膨胀土，勘察纲要中要有测试土的膨胀系数，判定膨胀等级。

2 勘察纲要中原位测试的作用

在勘察纲要编制过程中，测试的适用范围和作用对于勘察质量的影响非常大，常见的原位测试有以下几种：

（1）标准贯入试验在砂土、粉土和一般黏性土层中进行，通过试验击数判别土层的密实度，计算地层的承载力，变形模量，并用来判别砂土和粉土的液化。

（2）重力触探试验在砂土、中密以下的碎石土、极软岩层中进行，测试土的密实度，计算地基承载力和变形参数，查明软硬土层界面。

（3）十字板剪切试验可用于测求饱和软黏性土的不排水抗剪强度和灵敏度。

（4）静力触探试验用于软土、一般黏性土、粉土、砂土和含少量碎石的土，根据测试成果资料，利用地区经验，可进行力学分层，估算土的塑性状态或密实度、强度、压缩性、地基承载力、单桩承载力，进行液化判别。

（5）载荷试验可用于测定承压板下应力主要影响范围内岩土的承载力和变形模量，该测试成本高，一般在建设单位或设计有专门要求时才做。一般分为浅层平板、深层平板和螺旋板载荷试验，浅层平板载荷试验用于浅层地基土，螺旋板载荷试验用于深层地基土或地下水位以下的地基土，深层平板载荷试验用于深层地基土和大直径桩的桩端土。

（6）波速测试用于测定各类岩土体的压缩波、剪切波或瑞利波的波速，测试数据主要用于划分场地类别。

根据设计要求并结合地区经验，选用适宜的原位测试方法。

3 结论

岩土工程师只有将勘察工作中所做的土工试验和原位测试的物理力学性质指标的用途了然于心，才能在接到勘察任务后，更好的了解设计意图，根据工程特点及收集的地质资料，有针对的编制勘察纲要，在满足现行规范、规程及设计要求的基础上，不仅为建设单位提供了高质量的勘察成果，还能为本单位节约勘察成本，一举两得。

[1]《岩土工程勘察规范》 （GB50021-2001） （2009年版）.

[2]《工程地质手册》 （第四版）.

P58[文献码]B

1000-405X（2016）-5-229-1