岩土工程勘察中土工试验项目的确定

土是自然界岩石经漫长风化、剥蚀、搬运、沉积形成的产物。因原岩性质不同，风化搬运的方式不同，沉积环境不同，造就了大自然中各种各样的土类，上至漂石卵砾，下至中粗砂粘性土等。按工程性质不同又可分为湿陷性土、红粘土、软土、冻土、膨胀土、盐渍土、混合土、填土及污染土等。所以，各类工程项目的岩土工程勘察，必须对工程项目所在场地的岩土体进行土工试验及原位测试，以充分了解和掌握岩土体的物理和力学性质，从而正确评价场地岩土工程条件。

土工试验是对岩土试样进行测试，并获得岩土的物理性指标、力学性指标、渗透性指标以及动力性指标等的实验工作，是岩土工程勘察报告中正确评价工程地质条件不可缺少的依据。

当前的土工试验服务于工程大致可分为两类：现场原位试验和室内土工试验。

现场原位试验指试验控制的主要条件(边界条件、排水条件、加荷条件、稳定标准等)与原型的基本相似，原位试验是在天然条件下，原位测定天然岩土的各种工程特性，它所取得的数据远比勘探—取样—室内试验所得的数据准确可靠，符合岩土体的实际情况，原位测试还可以测定难以采取不扰动土样的岩土体(如淤泥、淤泥质土及断层破碎带等)的有关工程性质，还可避免在取样过程中应力释放的影响，并可缩短勘探和室内试验的周期，但有时要满足原位试验的要求是相当困难的，或经济上太昂贵或技术上办不到的，这就不得不进行室内土工试验。

室内土工试验是根据要解决的工程问题而建立起来的标准化的方法，能保证试验成果的稳定性和可比性，用该成果进行设计能满足各类工程需要。因此，试验参数的选用应根据要求解决问题，合理选择待解决问题的试验方法(如土样是否饱和，最大的加荷量，要达到的应力状态，是否固结与排水等)都应尽量反映土在工程中的实际工作状态等。

对于一般的工程项目来讲，室内土工试验大致可以分为以下五类：

1、土的物理性质试验：包括土的含水率试验、密度试验、比重试验，颗粒分析试验、界限含水率试验(液限、塑限和缩限试验)等。

2、土的力学性质试验：包括土的固结试验、抗剪强度试验、击实试验等。

3、土的水理性质试验：包括土的渗透试验等。

4、土的动力性质试验：包括土的振动三轴试验、共振柱试验、动单剪试验等。

5、土的特殊性质试验：包括黄土湿限试验、膨胀率试验、膨胀力试验、收缩试验、有机质试验、易溶盐含量等。

土工试验总是为某种目的进行的，显然试验的安排都要围绕工程的需求，满足设计提出的要求，针对具体工程项目来说，不同的工程就有不同的要求，因此土工试验项目应有所偏重及取舍，不必面面俱到。

在岩土工程勘察工作中，我们选取的土工试验数项目，通过室内土工试验获取的各项数据，必须能够在正确评价工程项目场地地质条件中发挥作用，才能达到我们节约试验成本，提高工作效率的目的。

勘察报告中各项结论需要相应的土工试验项目获取的试验数据来支持，针对各项结论所需指标及相应的试验项目如下：

1、利用规范求地基承载力：主要应用指标为土的分类(粘性土与粉土为Ip，砂土和碎石土为d)及土的状态(粘性土为e，Il，粘土为e、ω)，主要试验项目为：液塑限试验，颗分试验，比重试验，含水量试验及密度试验等。

2、地基沉降和沉降随时间的发展：主要应用指标为a(压缩系数),Es(压缩模量),Cc(压缩指数),Ce(回弹指数)Pc(先期固结压力)Cv (固结系数)。主要试验项目为固结试验。

3、用公式确定承载力及基坑边坡的稳定分析和土压力计算：主要应用指标为c(凝聚力)及φ(内摩擦角)，主要试验项目为三轴剪切试验、直接剪切试验等。

4、降水及排水工程：主要应用指标为k(渗透系数)，主要试验项目为渗透试验、注水试验及抽水试验等。

5、进行填土及混合土的质量控制：主要应用指标为最优含水量(ωop)及最大干密度(ρmax)，主要实验项目为击实试验;对混合土主要通过大容积法测定其密度进行评定，但对颗粒粗大的填土，可将整个探井挖出的填土称重再设法测得探井的体积以求填土的密度而进行评定。

6、污染土：测定易溶盐含量和PH值等来判定对金属和混凝土的腐蚀性等。

7、基坑开挖卸荷引起的回弹量：应进行测求回弹模量和回弹再压缩模量的试验，以模拟实际加卸荷情况。

8、建筑物的增层改造加固：压缩试验成果应有 e-log p曲线，并提供先期固结压力、压缩指数，回弹指数与增载土中垂直有效应力相应的固结系数，三轴不固结不排水剪切试验成果，通过高压固结试验求得的先期固结压力pC和超固结比OCR的分析可作为承载力提高幅度的控制值。

室内土工试验因其设备简单、操作方便、试验条件明确、试验过程中的因素能预先控制等特点来显示出土工试验的明确优势，但是室内土工试验的土样体积小、土中的应力释放完全，土样在采取、运输、保存、制样的过程中备受扰动，因此试验的土样不可能代表原状土体的宏观性能。因此要对试验土体进行区分，分层进行数理统计，然后提出有代表性、有价值的指标来对场地土进行评定，平行试验的组数越多，试验结果的代表性就越强。

参考文献

[1]《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)

[2]《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)

[3]土工试验参数的选用原则贾永波

[4]土工试验与原位测试作用及对比黄开均

[5]关于土工试验若干关键问题的研究李颖