土工试验成果在岩土工程勘察中的应用

本次我选择一个工程原始数据进行实例说明。
某建筑由两栋 18 层高层住宅楼、一栋 4 层商业用房和一栋地
下人防车库组成，结构类型为： 18 层为剪力墙结构、其余为框架结构。
拟建场地现地形 基 本 平 坦，从 地 貌 上 看，拟 建 场 地 地 貌 单 元
属洪积倾斜平原。地貌类型单一。
据野外鉴定及室内试验物理力学性质特征知，本场地勘察深
1 土工试验成果表的组成
土工试验成果总表的组成： 工程名称、提交日期、钻孔编号、 颗粒组成、界限系数、土的物理性质、界限含水率、固结试验（ 压缩 系数、压缩模量、回弹指数、固结系数、固结孔隙比） 、黄土压缩试 验、三轴剪切试验、岩石试验、渗透试验、击实试验、工程分类等相 关内容。
2 各组成部分在成果表中所起的作用
⑤灰岩： 褐灰色，中风化，单轴抗压强度基本属 60 MPa ＜ frk ≤ 90 MPa，属坚硬岩，个别单轴抗压强度小，母岩成分为石灰岩，质 地相对较硬，刀刻 划 有 痕，干 钻 岩 芯 较 完 整，取 芯 可 呈 柱 状，柱 高
3． 3 基础类型选择
1） 天然地基： 本工程第②层黄土状粉土，属于中等偏高压缩 性土，虽然具有一定的承载能力，但其具湿陷性，未经处理不可作
第 38 卷 第 25 期 2012 年9 月
山西建筑
SHANXI ARCHITECTURE
Vol． 38 No． 25
Sep． 2012
·81·
文章编号： 1009-6825（ 2012） 25-0081-02
土工试验成果在岩土工程勘察中的应用
刘军
（ 太原市兴华岩土工程勘察质量检测有限公司，山西 太原 030013）
立井冻结水文孔的溢水与否是冻结壁是否交圈和井筒是否 2 对水文孔不溢水问题的原因分析与检测
具备开挖条件的标志。工程实践中，经常出现水文孔不溢水或推
水文孔不溢水可以归结为： 自身原因和外部影响原因。总结
迟溢水等情况，影响井筒开挖决策和施工工期安排。探讨和分析 大量工程中出现的情况，可以将水文孔不溢水或推迟溢水问题的
砂透镜体，含云母、煤屑、铁氧化物、砂粒等，稍湿 ～ 湿，中等压缩
性，稍密 ～ 密实状，分布厚度 2． 6 m ～ 3． 1 m。
④粉质粘土： 褐色、褐红色，以粉质粘土为主，夹粉土透镜体，
含云母、煤屑、铁氧化物、铁锰结核、姜石、砂粒等，可塑，中等压缩
性，分布厚度 1． 6 m ～ 2． 1 m。
收稿日期： 2012-07-25 作者简介： 刘 军（ 1969- ） ，男，工程师
土工试验资料的 完 整、全 面、准 确 为 本 工 程 报 告 中 主 要 参 数 的提交提供了主要依据。工程实践证明本次土工试验资料的提 供是客观和准确的。 参考文献： ［1］ GB 50021-2001，岩土工程勘察规范（ 2009 版） ［S］．
能力。⑤灰岩： 属坚硬岩，承载力较高，可以作为高层建筑的桩端 ［2］ 《工程地质手册》编写委员会． 工程地质手册［M］． 第 4 版．
目前，岩土工程勘察报告土工试验依然是提供参数的主要依 据之一，根据现行 GB 50021-2001 岩土工程勘察规范（ 2009 年版） 和相关技术要求，岩土工程勘察报告中地基承载力的提供依据几 个相关方面进行 综 合 提 供，其 中 有 现 行 常 用 的 室 内 土 工 试 验 值、 野外原位测试值、静力触探值等。本次主要就室内土工试验成果 数据在岩土工程勘察中的实际应用做个简单分析阐述。
持力层。
北京： 中国建筑工业出版社，2007．
On application of soil test results in geotechnical engineering survey
LIU Jun （ Taiyuan Xinghua Geotechnical Engineering Survey Quality Inspection Co． ，Ltd，Taiyuan 030013，China） Abstract： The paper illustrates the importance of the geotechnical test in the geotechnical projects，introduces the components of the result table of the geotechnical test and its role of the departments in the result table，and indicates the application of the geotechnical test result in the geotechnical engineering survey，so as to direct the future engineering practice． Key words： soil test，data，geotechnical project，application
1） 场地稳定性及抗震稳定性评价因其场地内地层分布稳定， 持力层建议第⑤层砂岩。预应力管桩桩型。
没不良工程地质现象，属较稳定场地，场地土的类型是中软场地 4 结语
土，场地类别为Ⅱ类。
本工程为高层建 筑，根 据 承 载 力 要 求 及 所 揭 露 地 层 情 况 看，
2） 地基土评价。②黄土状粉土： 含水率 W = 13% ～ 21% ，稍湿 ～ 标贯值在湿陷性黄土中不宜采用，只能作为参考，由于地基处理 湿，土层压缩系数 a1 － 2 = 0． 2 MPa － 1 ～ 0． 5 MPa － 1 ，属中等偏高压 要求入岩一定深度，因而静探的相关资料无法取得，所以土工试
分复杂，均匀性差，结构较松散。分布厚度 1． 4 m ～ 2． 5 m。
②黄土状粉土： 黄褐色，以粉土为主，局部夹有粉质粘土透镜
体，含云母、煤屑、铁氧化物等，稍湿 ～ 湿，中高压缩性，稍密 ～ 中
密状，分布厚度 4． 6 m ～ 5． 1 m。
③层粉土： 褐黄色、褐色，以粉土为主，局部夹有粉质粘土、中
度内地基土由第四纪全新世近期的填土（
Q2ml 4
）
和第四系全新统冲
洪积成因地层（ Q4al + pl ） 的粉土和晚更新世冲洪积成因（ Q3al + pl ） 的粉
质粘土及二叠系（ P） 灰岩构成。根据野外钻探及室内数据本场地
所揭露地层自上而下共分为 5 层：
①杂填土： 杂色，含砖石块、建筑垃圾、碎石块、腐殖物等，成
土的物理性质： 主要为土的三相指标，以及根据其换算给出 的相关数据。土中三相组成的比例指标反映了土的物理状态，这 是土的最基本指标。
界限含水率： 细粒土由于含水率不同，分别处于流动、可塑、 半固体、固体状态，界限含水率测定细粒土的液限、塑限、缩限，根
据相关规范给细粒土进行定名分类。 固结试验： 在侧限与轴向排水条件下测定试样的压力和孔隙
摘 要： 阐述了土工试验对于岩土工程的重要性，对土工试验成果表的组成及各组成部分在成果表中的作用进行了详细介绍，并
结合实例论述了土工试验成果在岩土工程勘察中的具体应用，以指导今后工程实践。
关键词： 土工试验，数据，岩土工程，应用
中图分类号： TU411
文献标识码： AFra Baidu bibliotek
0 引言
岩土工程勘测是根据建筑工程的实际要求，通过专业的勘察 技术手段等对建 筑 施 工 区 域 的 地 质、水 文、环 境 和 岩 土 工 程 的 特 征进行勘测和评价，并按照国家相关规定编制工程勘察报告的活 动。勘察对象不仅 针 对 建 筑 工 程 区 域 内 地 质、水 文、环 境 等 自 然 条件的勘察，即对 施 工 区 域 的 地 质、地 基 条 件 及 其 岩 土 的 工 程 性 质进行揭露，还要 对 拟 建 工 程 的 设 计 方 案、施 工 技 术 等 提 出 结 论 和建议，为保证工 程 建 设 质 量，提 高 经 济 效 益 提 供 可 靠 的 基 础 性 依据。土工试验则是岩土工程勘察中重要的一个环节，在岩土工 程理论研究和实践中起到重要的作用。各种土力学的理论的创 立和发展都是基于土工试验的成果，其测定的土性参数为岩土工 程的科学设计提供根本的基础性的数据，并为经济和合理的施工 提供基础依据。
摘 要： 通过总结水文孔不溢水的原因，结合淮南矿区部分冻结井水文孔报道实例，得出淮南矿区冻结井不溢水或推迟溢水问题
的主要原因，并提出了在该矿区进行水文孔设计与冻结施工的一些建议。
关键词： 矿区，水文孔，溢水，冻结壁交圈，含水层
中图分类号： TU943
文献标识码： A
1 概述
此提出在淮南矿区进行冻结水文孔设计与冻结施工的一些建议。
一般为 5 cm ～ 15 cm 左右，未穿透该层。
为天然地基应用。
通过以上对各土 层 数 据 的 分 析，可 提 供 各 土 层 的 承 载 力，并
2） 筏片基础： 根据地下人防车库和商业用房参数要求，建议
对地基处理方案提供依据。
采用筏片基础。
3． 2 关于岩土工程实例分析
3） 桩基础： 对于 18 层高层住宅楼，考虑采用桩基础。其桩基
展历程中的“浓妆彩墨”。在淮南矿区已施工的冻结井中，冻结水
2） 水文孔固管不严实造成冻胀水不从管内溢出，而从管外壁
文孔不溢水或推迟溢水等井筒不在少数，本文通过总结水文孔不 或井筒周边其他裂隙通道溢出。
溢水问题的原因，着重分析和探讨淮南矿区水文孔不溢水问题，以
3） 水文孔自身或焊接质量问题。
櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅
比或压力与变形以及变形和时间的关系来计算土的各相指标，为 岩土工程勘察报 告 中 计 算 沉 降、变 形 提 供 相 关 原 始 数 据，提 供 各 土层的承载力。
黄土压缩试验： 采用室内压缩试验进行黄土湿陷系数、自重 湿陷系数和湿陷起始压力的测定，为湿陷性黄土的评价提供原始 数据。
三轴剪切试验： 测定细粒土的抗剪强度，提供 c，φ 值，为基坑 开挖及支护提供设计参数。
水文孔不溢水问题，对立井冻结工程具有十分重要的现实意义。 主要原因归结如下：
淮南矿区立井井筒施工绝大多数采用了冻结法，30 多年共计
水文孔不溢水的原因：
施工冻结井筒 45 个，最大冻 结 深 度 560 m，累 计 冻 结 长 度 超 过
1） 水文孔花管过滤位置错误或受现场施工影响造成花管位
15 km，可以说，淮南矿区的深立井冻结技术是我国冻结法凿井发 置阻塞。
缩性土，根据黄土压缩试验其场地具湿陷性，湿陷等级为 Ⅰ（ 轻 验成果数据在该工程中显得尤为重要。
微） 级。该层具有一定的承载能力，但其具湿陷性，未经处理不能 作为持力层。③层粉土： 含水率 W = 15% ～ 23% ，稍湿 ～ 湿，土层 压缩系数： a1 － 2 = 0． 2 MPa － 1 ～ 0． 4 MPa － 1 ，属于中等压缩性土。④ 粉质粘土： 液性指数 IL = 0． 3 ～ 0． 5，稍湿 ～ 湿，土层压缩系数 a1 －2 = 0． 2 MPa － 1 ～ 0． 4 MPa － 1 ，属中等压缩性土，该层具有一定的承载
岩石试验： 对岩样进行试验，提供岩石的抗压强度，为地基处 理提供依据。
渗透试验： 测定土的渗透系数，为基坑降水提供依据。 击实试验： 测定土的密度与含水率的关系采用击实方法，进 一步得出土的最大干密度与最优含水率，从而为地基处理及地基 检测工作提供依据。
3 各组成部分的数据应用
3． 1 工程实例基本情况
工程名称、提交日期： 配合岩土工程勘察报告提供建设单位 准确的工程信息。
钻孔编号： 和岩土工程勘察报告中勘探点一览表、平面布置 图相对应，提供施工图审查以及设计对应查找相关原始数据。
颗粒组成、界限系数： 提供本场地所揭露地层砂类土的级配 情况，及土的粒度 组 成 分 布，根 据 数 据 显 示 土 中 所 含 的 各 个 粒 组 的相对含量，来反映土的性质，给粗粒土进行分类定名，以及对水 位以下饱和粉土液化判定提供原始数据。
第 38 卷 第 25 期
·82· 2 0 1 2 年 9 月
山西建筑
SHANXI ARCHITECTURE
Vol． 38 No． 25 Sep． 2012
文章编号： 1009-6825（ 2012） 25-0082-02
对淮南矿区冻结井水文孔不溢水问题的探讨
张步俊
（ 中煤第五建设有限责任公司第三工程处，江苏 徐州 221000）