岩土工程勘察中的岩土室内试验技术及其应用分析

岩土工程勘察中的岩土室内试验技术及其应用分析

王伟

广东省岩土勘测设计研究有限公司 广东广州 510000

摘要：在岩土工程施工中，岩土工程勘察工作发挥着重要的作用，通过这项工作可以全面分析施工现场岩层状态，从而选择合适的施工技术，保障岩土工程的稳定性和安全性。而在岩土工程勘察过程中，工作人员需要发挥出岩土室内试验技术的优势，可以提供精准性的数据。

关键词：岩土工程；工程勘察；岩土室内试验技术

引言：任何工程项目的高效开展都需要依托精准有效的工程设计，岩土工程更是如此。而岩土工程试验作为提高工程质量中不可或缺的一部分，在充分发挥能效作用的基础上，不仅能够为工程设计的不断优化提供科学依据，更能为后续施工项目的顺利推进夯实基础。但是，由于受到相应限制性因素的直接影响，现阶段的岩土试验能效与预期目标之间存在一定差异，这就需要工作人员精准掌控不同环境下的试验要点，应用与之协调的技术措施，提高岩土试验的整体质量。

一、岩土工程勘察的室内岩土试验目的

岩土工程勘察工作的试验内容有很多（主要包括室内试验、载荷试验等），其中室内试验又主要有岩体、土工以及腐蚀性等相关试验项目（主要包括物理与力学性能等参数检测），并且室内试验及其数据的科学合理对于岩土工程建设质量安全非常关键。

岩土工程勘察的室内岩土试验目的主要是从业人员合理运用相关的试验仪器设备，结合相关的标准要求进行规范操作，并且根据岩土工程实际，对相关项目进行试验，从而为岩土工程建设的顺利进行，提供科学的物理力学等相关参数给予支持。

二、选取测试样品的标准

岩土施工是岩土设计与建造的基础。岩土工程室内试验主要包括腐蚀性测试，工程岩体试验和土工测试三个项目。必须对取样过程和测试操作都严格监督制度，以保证其测量成果的精确度和真实性。在岩土工程测量过程中，必须充分考虑到各个阶段的不同特点，包括实际工程施工和方案设计、地基管理等问题，以正确表现出地质的技术要求、岩石特征等的重要因素，以便于对技术情况做出全面评估，并指出具体问题和解决的办法，以下为具体的样品要求：

1、试验样本必须具有一定的代表性，同时能够反映出岩土层工程性质、位置和土质等特征，具有较大的代表性。

2、测试样品进行取样的时间，应当保持其固有特性不改变，且含水量、自身结构和试样选定前不得引起扰动。假如产生了扰动现象，那么就一定要再次进行试验样本筛选，以使得试验结果和天然岩土体的工程特性完全符合，提高了试验数据的精准性。

3、计算岩土试样的各种技术参数时，一定要在自然的状况下进行，同时严格控制外界影响，防止对岩土试验取样产生干扰，保证试验取样的自然状态性质不改变。

4、合理选择产品的数量与尺寸，并按照岩土工程勘察的特点合理设定试验所需要的各种技术参数，以保证样品可以达到试验过程的需要。在检验特殊的检测项目过程中，应当按照试样本身的最大晶粒测试方法确定为特殊项目的标准岩土试验样品。

三、岩土室内试验中单轴抗压强度试验及其应用

岩土的单轴抗压强度试验是最为重要的内容。单轴抗压强度是在单向受压条件下，岩石试件破坏时的极限压应力值。其测定一般使用单轴抗压强度仪器来进行，当然，三轴的仪器也可以作为单轴来使用的。工程上常用的抗压强度指标有干燥抗压强度、饱和抗压强度、冻结后抗压强度等。

单轴抗压强度试验的作用是对岩石的强度进行分级以及对岩性进行相应描述，它也可以用来测定规则的岩石样品的单轴抗压强度。在岩土室内试验中，该试验依据含水状态的差异，分天然抗压强度和饱和抗压强度。从岩土体的强度等级进行分类，就可以划分成坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩、极软岩五类。

四、岩土室内试验中的土工试验及其应用

目前来说，土体一般分为两类：一般土、特殊土。对于一般土来说，根据不同的粒组和粒的直径，可以细分为细粒土、粗粒土以及巨粒土几类。在土工试验中，主要是对细粒土进行检验分析，从土体的物理性质指标、力学性质指标和物理状况指标等方面进行性质分析和检验。

（1）力学性质指标。力学性质指标中，比较常用的有：抗剪强度指标、压缩系数、回弹模量、压缩指数、无侧限抗压强度、承载比等。一般来说，与强度相关的工程与该类指标相关度比较大，而该类工程主要包括了以下几个方面的问题：①对以土为主体的土工构筑物的稳定性问题分析，比如路堤、土坝等边坡结构的稳定性问题，需要相关人员针对土体材料的构成和它的稳定性进行严格检验；②土体构筑物存在土压力问题，即环境的问题。比如地下结构和挡土墙等的周围土体，一旦它们遭到强度破坏，就将对墙体造成比较大的侧压力，就有可能造成构筑物的滑动甚至倾覆；③以土为主体的工程构筑物，容易存在承载力的问题，例如：地基下土体产生整体滑动或者局部剪坏区的不断发展所致的地基形变变大甚至于不均，都会将土体上层结构破坏，引发事故。

所以，土体的强度问题至关重要，对于土工设计以及验算来说，它也是很重要的理论依据以及指标。压缩试验便是其中关键的项目，能够测试土体的一维变形特性，它也作为一个比较特殊的项目为预估地基沉降提供了关键数据。

（2）物理状况指标。目前来说，土样物理状态检验主要是指对其塑性指数、塑限含水率、相对密度、液限含水率液性指数等数据进行一些测验。对于细粒土，其含水率的不同将会引起其状态不尽相同，相关人员需要对其进行确定，并对其颗粒粘性以及直径进行确定。在实际工程中，物理状态指标检测中塑限、缩限、液限有很大的价值，能够很好反映出土体力学特性。塑限可以表示土含水率的最小值，液限则可以表示土可塑的状态含水率的最大值，如果土的含水率比缩限低，那只要水一蒸发，土体积就不会变小。土由黏滞状态变成可塑的状态，继而转为半固体状态，它的都是性质逐渐改变的。因此，在两者之间确定一个界限，是具有随机性的。

一般来说，相关人员可用搓条法在土体进行物理状态指标检验过程中对其塑限含水率进行测验，采用圆锥仪法对其液限含水率测量，或者利用联合法直接对上述两项进行测量。

（3）物理性质指标。从某种意义上来说，土的物理性质指标在一定程度上不单单可以对岩土层工程性质进行描述，更是在实际工程应用中有重要价值。该指标主要涵括了9个方面：土体颗粒比例、饱和度、湿度、浮密度、饱和密度、干密度含水率、孔隙比、孔隙率。

在工程检验和设计中，对该指标进行检验可更为准确可靠地分析岩土的性质，增加该指标测验结果的准确度。在以上9个方面中，土的含水率、比重以及密度都可以利用相关仪器进行相应的测量，其他的指标没法直接测定，但是可以有相关数据计算而得。

五、腐蚀性试验及其应用

在一定程度上，水和土可对建筑物产生腐蚀的作用，从而对其安全可靠性造成影响。因此除非有充分的测试和资料验证现场水和土不会对建筑物造成任何腐蚀，否则需要对工程现场水与土进行取样检验并进行腐蚀性评价。

在测量土对混凝土结构的腐蚀性时，需要测试的指标包括、HCO3-、的易溶盐、PH值等；土对钢材料结构的腐蚀性分析包括极化电流密度、PH值、质量损失和电阻率等指标的分析；而水对混凝土结构来说，测验指标包括侵蚀性、HCO3-等指标的分析测量。如果对腐蚀的强度进行分类，就有微、弱、中、强几个等级。

结束语：重视岩土工程勘察土工试验，可以提升施工质量。在实践中，了解岩土工程勘察土工试验存在的问题与不足，根据实际状况以及经验，制定完善的管理流程与手段，规范实验流程，重视实验仪器设备的管理，强化思想教育，重视技能管理，提升职业道德，才可以在根本上提升岩土工程勘察土工试验质量。

参考文献：

[1]徐琼.岩土工程勘察中的岩土室内试验技术及其应用分析[J].建材与装饰,2019(28)

[2]白冰.矿山岩土工程勘察土工试验中的常见问题及改善对策[J].世界有色金属,2021(02)

[2]尤玲玲. 浅谈室内岩土试验应注意的问题与分析[J]. 商品与质量， 2018.