许丹萍 广州市稳建工程检测有限公司 510370
摘要：土工试验和原位测试是工程勘察中必不可少的项目，其结果直接关系着工程勘察的结果，所以在工程勘察中要十分注重土工试验和原位测试。本文首先阐述土工试验与原位测试在工程勘探中的应用，详细介绍原位测试中静力载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验几种测试方法，进而对土工试验与原位测试比较分析，指出土工试验在工程勘察中的应用存在的问题，并提出相应措施，以加强土工试验结果的准确性。
关键字：土工测试；原位测试；工程勘察
前言
在工程施工前为了了解拟建场地的地址状况，需要对拟建场地进行工程勘察。场地地质情况对工程的稳定性存在较大影响，因此工程地质勘探人员必须进行认真、科学的分析，明确地质对工程稳定性的作用机理。可利用土工试验与原位测试，获取相应结果，从而明确工程场地地质的稳定性与适应性，为工程施工提供强有力的依据，因此，土工试验和原位测试是工程勘察中必不可少的环节。
一、土工试验与原位测试在工程勘察中的应用
岩土体是大自然成千上万年发展变化而形成的产物，它的形成时间长、成分构成多，形成后因受力不同、排水条件不同等因素造成岩土体本身的千差万别。因此，在进行工程施工前为了对工程场地的地质情况的适宜性和稳定性有全面的了解，必须对场地中的岩土体进行土工试验和原位测试，以获得准确的数据为工程条件的准确评价提供依据。
土工试验是指测试岩土试样，获取岩土的物理性、力学性、渗透性、动力性等指标，产生的数据和结果将直接影响对工程场地地质条件的评价，同时也成为工程设计和施工的重要参考指标。包括高层建筑、飞机场、铁路、桥梁在内的大型工程项目，其建设都与当地的岩土体的地质条件有着紧密联系，岩土体的承载能力和地基沉降变异范围直接影响着工程的建筑结构的设计，这些数据都是通过土工试验的参数和数据来计算的，所以土工试验是工程勘察中不能缺少的环节。
原位测试是指在保持岩土体的天然的结构、含水量、应力状态下，对原有位置上的岩土体进行工程性质测试的方法。原位测试是工程勘察不可缺少的环节，同时也是对施工质量进行检验的主要方法。原位测试与其他测试方法的不同显现在原位测试可以不用钻孔取样，直接在原定的岩土体上进行测试，这就消除了因取样带来的测试结果的偏差，其测试结果直接反映了原位土层的实际状况。其次，原位测试可以扩大测试范围，其测试结果也更有代表性。因此原位测试越来越受到更多人的关注和使用，也正在向多功能性以及综合测试的方向发展。
土工试验和原位测试直接为工程的施工提供参数和指标，因此试验和测试要仔细认真，实验数据一定要真实可靠，否则可能会因为微小的误差对工程施工产生影响甚至破坏，导致人力、物力、财力的损失。此外，应该注意的是土工试验的结果会因为试验方法或者对技巧的熟练程度掌握的不同引起较大的差距，这种差距是大于计算方法不同引起的误差的，对能否准确的评价地基适应性和稳定性十分关键。原位测试有其独有的优点，即可以测试不易取得的不扰动样的工程力学性质，以免因取样测试和室内测试改变对测试产生影响。
二、目前常用的几种原位测试方法
（一）静力载荷试验
静力载荷试验作为一种原位测试技术，不仅有较高的精度，而且速度快，具有很强的检层能力，因此非常适合应用在工程勘察中。静力载荷试验是指在并不扰动地基土的各项天然状态的情况下，对土层进行测试，模拟建筑物地基的实际荷载条件，并对试验场地地基土的强度与变形特性进行相应的分析，以获得所测地基土的容许承载力与变形模量等物理力学指标。
在试验的过程中，首先坑要挖到基础的持力层位置，并保证试坑底的宽度大于承压板宽度的3倍，在承压板下铺设2cm的中粗砂层；利用承压板对地基施加竖向的荷载，地基产生变形沉降时，注意将各级荷载作用下地基土的沉降量做好记录，施加荷载试验时，总加荷量应该在设计要求的2倍以上；加荷等级不小于8级，之后分级施加，每级荷载稳定的标准为连续2小时内，沉降增速应该不超过0.1mm/h。静力载荷试验应做到地基土有明显变形，承压板周围的土被挤出隆起，或者在相同级别的荷载作用力下，地基沉降急剧增大为止。静力载荷试验成果的应用有以下几点：一是校正沉降量观测值；二是确定地基土的承载力，载荷试验P-S曲线可以得到确切的基土承载力的重要参数；三是通过判定地基土的压缩性，计算出其变形模量；四是测得地基土的固结系数等。
（二）静力触探试验
静力触探试验是借助机械装置把具有一定规格的圆锥形探头匀速压人土层中，同时利用电子测试仪表测量贯入阻力，对地基土的物理力学性质进行分析和判断。在工程勘察中静力触探试验应用比较广泛，并且具有明显优势，这种试验方法不仅建有勘探和测试的双重作用，而且利用了传感器等电子技术，使测试过程实现了自动化。通过分析表1可以得出，静力触探试验很明显和除砂土b压缩模量Es并不一致，除此之外，和其他室内试验的指标有着比较高的相关性。而取样和运输过程中，砂样容易受到一定程度的干扰，这往往是导致砂土压缩模量的指标相差较大的原因。
表1室内试验与静力触探试验获得的相关物性指标对比表
（三）标准贯入试验
标准贯入试验是动力触探的一种，多与钻探相配合使用，主要是通过使用规定重量的穿心锤，将一定规格的探头贯入地基土中，然后根据贯入的难易程度，鉴别土的工程物理性质。需要注意的是，在贯入之前应该对探杆的接头进行仔细检查，不能松脱。标准贯入试验的主要优点在于应用广泛，设备简单，适应性强，操作起来非常方便，并且可以连续进行土层测试。例如可以取砂土进行颗粒分析试验，这种试验有利于评定钻探中难以取样的砂土和粉土的工程性质。操作时应该注意以下几点：
1、钻具利用回转的方式钻进试验孔，而孔内水位应该比地下水位略高出一点。如果孔壁有出现不稳定的状况，则需要以泥浆护壁，并将贯入器直接打入试验标高以上15cm 的地方，清除干净孔底的残土后继续开展实验，这样可以避免对下层地基土形成干扰；
2、为了防止锤击时出现侧向晃动的情况，应该注意确保贯入器以及导向杆联接后的垂直度，锤击数每分钟不能超过30击；
3、首先把贯入器打入土层15cm，此后每累计打入30cm，将锤击数记录下来，该锤击数为实测锤击数N。
总体而言，土工试验和原位测试直接为工程的施工提供参数和指标，所以必须认真严格进行试验，保证实验结果的准确性和可靠性，如果实验数据出现了误差，将影响工程项目的施工，甚至可能产生严重的破坏，造成不必要的人力和财力的损失。此外，值得注意的是土工试验的结果会因为试验方法或者对技巧的熟练程度掌握的不同引起较大的差距，能否减少误差对地基适应性和稳定性的评价起着十分关键的作用。与土工试验不同的是，原位测试有其独有的优点，其实验过程并不会对地基土产生扰动，可以获得不扰动样的工程物理力学性质，这样就可以避免因取样测试和室内测试改变对测试产生不利影响。
三、土工试验与原位测试比较
土工试验和原位测试都有自身的优点和缺点，且二者之间是互补的。例如，土工试验容易受试样扰动的影响，所以，在进行土工试验时必须特别注意这些因素的影响。而原位测试因为不用取样可以不受试样扰动造成的影响。但是原位测试也有缺点，第一，因为应力条件较复杂，岩土体的参数确认很难直观的显示，所以在进行计算模型以及边界条件选择时必须简化一些假设条件，而因此产生的误差就破坏了数据的准确性。第二，一般情况下原位测试只能测试核定条件下的土体参数，但是不能预测土体变化过程中的参数变化情况。总之，对于岩土体测试来说土工实验和原位测试都不可缺少。
四、土工试验在工程勘察中的应用存在的问题
1.人员素质
工程勘察一般条件艰苦，任务繁多，对工作人员的身体素质和专业素质要求都较高。但是一些工作人员因工作任务多，条件艰苦，会不按照实验要求来操作，甚至简化实验过程，因此严重影响了实验结果的准确性和现实性，从而影响工程勘察的结果。所以，在工程勘察时要注重对勘察人员的专业素质的培养和工作态度的教育，保证实验人员对专业知识的熟练掌握，还可以培养全能型的高级人才。
2.仪器设备管理
一般来说，仪器设备每年都要进行年检，即对设备进行检查、校准，不合格设备要停止使用。但是在实际工作时，土工试验和原位测试的设备老化严重，常年不检修、不校准、而大部分地方的计量检定部门并没有对仪器设备的鉴定和校准规范进行明确的规定。部分单位为了减少成本，对于那些本该淘汰的设备并没有淘汰，只要是可以使用的就坚持使用，这在一定程度上会严重影响实验成果的质量。
3.制度和体制
土工仪器设备管理部门是工程勘察单位不可缺少的部门，这些部门对工程勘察工作的开展有着非常重要的指导作用，但是一些管理部门的制度体制存在问题，对勘察工作的开展没有进行整体的合理的布局。例如，在工程勘察中土工实验有重复作业的现象发生，这在一定程度上影响了工程的进度。还有一些单位本身缺乏技术人员，但是他们又比较重视审核过程，所以把过多的技术人员放在成果审核工作中。忽视了实验过程的重要性，从而影响了整个实验的技术水平和实验成果的质量。
五、相应的解决措施
1.加强人员培训，提高人员各方面素质
工作人员各方面的素质是工程勘察工作开展的基础，针对人员专业知识和工作态度方面的欠缺，相关部门应该想办法加强对人员专业技能的培训和开展思想教育工作，提高工作人员综合素质。具体可以从建立健全完整的人员培训系统入手，将人员培训作为人员管理的重要工作，提高技术人员的专业素质，并结合实际培养一批专业能力高、业务能力强的全方位高素质人才。其次，应该重视人员的思想培训，树立他们的工作责任心。做到仪器设备选购、使用、管理都能够认真负责。最后，加强人员对新技术和新理论的不断的研究和学习，提高他们的问题分析能力、问题解决能力等。
2.建立健全相关制度规定
俗话说，没有规矩不成方圆。土工试验和原位测试也是这样，必须设立完善的管理制度以规范整个工作过程。首先，国家应该出台建筑工程勘察相关政策规定以及法律法文，让工程勘察工作有法可依。其次，各地政府和单位可以依据当地不同的实际情况和技术发展需要制定不同的制度和规定，以此规范工程勘察中土工试验和原位测试工作的开展进行。并且吸收引进国外先进的技术和管理方法，提高我国土工试验和原位测试的技术水平和管理水平，为我国土工试验和原位测试的发展创造一个良好的环境。
3.加强设备管理
设备状况的好坏直接影响着土工试验和原位测试结果的质量，相关部门要重视设备管理的重要性，从设备选购到设备检修和保养都要严抓。选择设备时要注重设备的功能性和质量；保证每年对设备进行检修和校准；做好设备保养工作，延长设备使用寿命；坚决淘汰不合格设备，减少因设备原因对实验结果造成的不良影响。
六、结束语
综上所述，土工试验与原位测试在工程勘察中有着十分重要的作用，但是目前我国工程勘察中的土工试验和原位测试还存在一些不足，希望行业内的人员可以不断完善方法，促进土工试验和原位测试在工程勘察中的应用，提高工程勘察的效率和质量。
参考文献
[1] 李树芳;土工试验与原位测试在工程勘察中的重要性[J];山西建筑2012,38(9)
[2] 王嫚;土工试验与原位测试作用比较[J];城市建设理论研究（电子版）2013(12).
论文作者:许丹萍
论文发表刊物:《基层建设》2015年7期
论文发表时间:2015/10/9
标签：原位论文; 土工论文; 测试论文; 工程勘察论文; 地基论文; 静力论文; 岩土论文; 《基层建设》2015年7期论文;