论室内土工试验与原位测试在实际工程中的应用

论室内土工试验与原位测试在实际工程中的应用

王笛,张晓丽,孙昌帅

山东龙跃兴设计集团有限公司 山东济南 250000

摘要：现如今，伴随社会经济建设的需求的不断提高，工程勘察测得的数据真实性、可靠性，以及量化精确度要求也随之增加。工程勘察的主要任务就是对岩土体进行全面分析与研究，而在工程勘察中难免会用到土工试验，以提供岩土性质参数指标，为后期工程设计及建设提供重要的参考依据。室内土工试验与原位测试作为岩土勘察土工试验中两大主要的测试方法，对其在实际工程中的应用进行探究有着十分重要的现实意义。基于此，本文对室内土工试验与原位测试进行了相关概述，对室内土工试验在实际工程中的具体应用展开了深层次的探究，以供参考。

关键词：室内土工试验；原位测试；工程勘察；应用

前言：土工试验中，室内土工试验和 原位测试是非常重要的两种方法，二者间互相影响，互相作用。土工试验在工程勘察过程中占据重要位置，发挥着关键的作用。我国幅员辽阔，地理环境复杂，土工试验可以提供岩土体相关的重要数据，勘察评定不良地质因素，并进行分析，总结对工程建设的影响，同时给出建设性意见提供了直接的依据。要想更好地评价建设地点地质的稳定性、适宜性，需对土工试验的主要测试方法——室内土工试验和原位测试进行进一步的分析探究，了解其在岩土勘察中的实际应用，以更好地为整个工程项目服务。

1室内土工试验与原位测试概述

1.1 工程勘察简述

岩土工程勘察，即对工程项目建设施工现场的地质条件等进行预先探测，同时客观分析勘察结果，对地质条件进行细致评估，从而为后期设计工作提供参考意见，其主要是针对当地岩土体及岩土中热力、应力状态等。一个完整的工程勘察主要有可行性研究、初始以及详细勘察三个流程。

工程勘察包含诸多任务，但工程勘察结果质量主要取决于土工试验。因此，室内土工试验与原位测试就显得十分重要。在岩土勘察中，只有把相应的土工试验与野外勘察相结合，才能定性、定量全面分析地质状况，更好地发现问题解决问题。

1.2 室内土工试验

室内土工试验是工程勘察评价地质条件的重要依据。作为一种对岩土工程性质测试的方法，其主要针对岩土的压缩模量、抗剪强度等力学参数以及包括岩土含水量、土颗粒比例、密度等在内的物理参数进行试验。室内土工试验方法就主要包括了岩体中颗粒分析试验、岩土含水量试验、剪切试验、击实试验、岩土密度试验、边界含水率试验以及固结试验等。室内工程测试的重要性也是体现在其能为后续工程设计施工提供数据支持，比如在进行地基的承载力、变形力计算时就不可避免地要利用到这些参数。

1.3 原位测试

原位测试也是土工测试中的另外一种重要试验方法，其与室内土工试验的不同之处在于，原位测试是在原始环境中对岩土有关性质指标直接测试，而不需要采样送往实验室操作。原位测试方法中，其基本原则是要保证在原始环境中进行，保持岩土的含水量、应力等都在自然状态，再对相关性质进行试验，记录数据。该方法代表性的有原始土质的平板载荷试验、静力触探试验和旁压试验等。该方法的测试结果也对后续设计施工、质量检查等提供了指导性作用。只是该方法中 ，容易受到环境的限制作用，比如岩土应力分布不平衡、无法较好控制岩土排水条件等原因都会造成最后结果分析困难度增加。

1.4 室内土工试验与原位测试的配合使用

室内土工试验与原位测试都各有其优缺点，不能因为其本身的一些限制约束就否定其带来的正面影响，更不能单一地局限在某一种方法。它们是相辅相成的，只有充分结合，相互弥补，才能在土工测试中更大限度地体现土质最真实的状况，更好地为岩土工程勘察服务，为后续设计工作提供准确数据支持，保证工作顺利进行。

2室内土工试验在实际工程中的应用

2.1岩土抗剪强度试验的实际应用

岩土的抗剪强度试验主要是测量岩土的抗剪强度参数，当该数值达到岩土抵挡剪切试验的最大值时，即可体现岩土的力学性质。而得出的抗剪强度数值对于后续计算地基、斜坡稳定性以及挡土墙所受压力最大值等都具直接的参考作用。所以岩土的直接剪切试验也在工程勘察中具有关键的应用价值。对于抗剪强度试验得出的结果需要进行理论方面的审核判断，并综合考虑工程实际情况，全面考虑各个方面客观原因，以保证结果的正确性。当下确定岩土抗剪强度的试验方法有很多种，主要包括直接剪切试验、无侧限抗压试验法等。

2.2 岩土固结性试验的实际应用

在工程勘察中，需要了解建筑所在地土体压力作用下的压缩性能。而岩土固结性试验的主要作用就是测试岩土体在承受压力的情况下表现出的压缩特性，它是研究土体土层一维变形性质的试验途径。岩土固结性试验所得结果可以直接用于判断岩土压缩特性并计算建筑物的沉降程度，从而指导后续工程设计工作。例如，在赤峰朝阳等地区工程建设中常常运用的黄土双线法就是主要用来评估黄土湿陷性的。在岩土勘察中必须利用足够多，面积足够大的岩土进行固结性试验。因为如果未提前确定好建筑物所在处各个位置的压缩特性，因各个位置岩土压缩性能的不同，在建筑物中自身重力作用下就可能导致土层不同程度的压缩下沉，对建筑物的质量造成极坏的影响。

3原位试验在实际工程中的应用

3.1 岩土载荷试验的实际应用

载荷试验是在原来位置的条件下，对微缩的模型或者真型施以荷载，观察地下基础随时间变化慢慢产生变形，直到最后被破坏的试验方法。在岩土工程勘察中，载荷试验也扮演着十分必要的角色。通过载荷试验可以为整个工程建设项目提供建筑物所在地最原始的地质方面的资料。它既可以对工程建设岩土体的不排水度、抗剪强度等进行估计，还可以确定一些比较特别的土质的相关参数，更重要的是，对于天然地基与人工天然复合地基，还可以确定它们的基本承载能力以及有关变形性能的数据。

3.2 十字板剪切试验的实际应用

十字板剪切试验发展时间很早，但是在不断的实验总结中也变得越发成熟。该实验主要任务是对饱和软粘土的不排水抗剪强度进行测定，对于其敏感度也能相应得出。十字板剪切实验的好处是可以不对灵敏度比较高的粘性土产生扰动作用，且对于那些处于自然状态的土层进行剪切实验，所得数据结果相比之下可靠度更高。所以在高粘性土的岩土工程勘察中运用十分广泛。

结束语：

室内土工试验和原位测试都是岩土工程勘察中土工测试的重要测试方法，也在岩土勘察中扮演着不可缺少的重要角色。室内土工试验中应力速度以及均匀度都是可控的，应变条件明确，所以岩土参数往往可以直接测试，但是该方法需要进行取样，可能会对岩土本身一些性质的测试造成影响。对于原位测试是在天然原位应力条件下进行测试，能最大程度还原土层本身的性质，对于一些不容易采样的土层，该方法也具有很大的优势。测试结果相比更具说服力。但是现场实力应力情况十分复杂，往往不能直接准确得出岩土某个性质参数的数值。两种方法各有所长，所以在进行土工测试中，应该充分利用两种方法有利的部分，进行综合运用，才可以全面分析了解建筑所在地的土质状况，才能及时反映岩土勘察中的问题，以便提出相应解决措施，为工程建设提供有力支持。

文献：

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[2] 陈信宇 . 土工试验与原位测试在工程勘测中的应用 [J]. 建筑工程技术与设计 ,2015-09-11.

[3] 邢鑫昕 . 论室内土工试验与原位测试在实际工程中的应用[J]. 城市建设理论研究（电子版）,2011-08-20.

[4] 陈志伟 . 原位测试技术在工程地质勘察中的应用研究 [J].城市建设理论研究（电子版）,2013-09-11.