摘要：從土工試驗(yàn)與原位測(cè)試作用、土工試驗(yàn)與原位測(cè)試對(duì)比、土工試驗(yàn)與原位測(cè)試項(xiàng)目三方面論述了如何正確地測(cè)定巖土體的工程性質(zhì)，并提供可靠的性質(zhì)參數(shù)指標(biāo)，對(duì)于各類工程項(xiàng)目的成功建設(shè)與否是至關(guān)重要的。

　　關(guān)鍵詞：土工試驗(yàn)；原位測(cè)試；作用；對(duì)比

　　前言

　　土工試驗(yàn)與原位測(cè)試是巖土工程、地質(zhì)工程中的重要內(nèi)容之一。無(wú)論是高層建筑、高速公路和機(jī)場(chǎng)，還是鐵路、車庫(kù)和隧道等，這些工程建設(shè)項(xiàng)目都與它們賴以存在的巖土體有著密切關(guān)系。我國(guó)地域遼闊，自然地理環(huán)境各不相同，巖土體的種類各種各樣，其工程性質(zhì)也千變?nèi)f化，因此，如何正確地測(cè)定巖土體的工程性質(zhì)，并提供可靠的性質(zhì)參數(shù)指標(biāo)，對(duì)于各類工程項(xiàng)目的成功建設(shè)與否是至關(guān)重要的，而且也是首先必須要解決的問(wèn)題。

　　1、土工試驗(yàn)與原位測(cè)試作用

　　巖土體是自然界的產(chǎn)物，其形成過(guò)程、物質(zhì)成分以及工程特性是極為復(fù)雜的，并且隨受力狀態(tài)、應(yīng)力歷史，加載速率和排水條件等的不同而變得更加復(fù)雜。所以，在進(jìn)行各類工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)和施工之前，必須對(duì)工程項(xiàng)目所在場(chǎng)地的巖土體進(jìn)行土工試驗(yàn)及原位測(cè)試，以充分了解和掌握巖土體的物理和力學(xué)性質(zhì)，從而為場(chǎng)地巖土工程條件的正確評(píng)價(jià)提供必要的依據(jù)。

　　土工試驗(yàn)是對(duì)巖土試樣進(jìn)行測(cè)試，并獲得巖土的物理性指標(biāo)、力學(xué)性指標(biāo)、滲透性指標(biāo)以及動(dòng)力性指標(biāo)等的實(shí)驗(yàn)工作，從而為工程設(shè)計(jì)和施工提供參數(shù)，是正確評(píng)價(jià)工程地質(zhì)條件不可缺少的依據(jù)。

　　所有的工程建設(shè)項(xiàng)目，包括高層建筑、高速公路、機(jī)場(chǎng)、鐵路、隧道等的建設(shè)，都與它們賴以存在的巖土體有著密切的關(guān)系，在很大程度上取決于巖土體能否提供足夠的承載力，取決于工程結(jié)構(gòu)不至于遭受超過(guò)允許的地基沉降和差異變形等，而地基承載力和地基變形計(jì)算中的參數(shù)又主要是由土工試驗(yàn)來(lái)確定的，因此，土工試驗(yàn)對(duì)于各類工程項(xiàng)目建設(shè)是不可缺少的。

　　原位測(cè)試是指在保持巖土體天然結(jié)構(gòu)、天然含水率以及天然應(yīng)力狀態(tài)的條件下，測(cè)試巖土體在原有位置上的工程性質(zhì)的測(cè)試手段。原位測(cè)試不僅是巖土工程勘察的重要組成部分，而且還是巖土工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)的主要手段。

　　采用原位測(cè)試方法對(duì)巖土體的工程性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，可不經(jīng)鉆孔取樣，直接在原位測(cè)定巖土體的工程性質(zhì)，從而可避免取土擾動(dòng)和取土卸荷回彈等對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。它的試驗(yàn)結(jié)果可以直接反映原位土層的物理力學(xué)性狀。某些不易采取原狀土樣的土層（如深層的砂）只能采用原位測(cè)試的方法，原位測(cè)試還可在較大范圍內(nèi)測(cè)試巖土體，故其測(cè)試結(jié)果更具有代表性，并可在現(xiàn)場(chǎng)重復(fù)進(jìn)行驗(yàn)證。目前，各種原位測(cè)試方法已受到越來(lái)越廣泛的重視和應(yīng)用，并向多功能和綜合測(cè)試方面發(fā)展。

　　2、土工試驗(yàn)與原位測(cè)試對(duì)比

　　室內(nèi)土工試驗(yàn)結(jié)果會(huì)由于試樣擾動(dòng)而受到影響，因此，在利用室內(nèi)試驗(yàn)得出的巖土參數(shù)時(shí)必須小心對(duì)待。原位測(cè)試可避免取土擾動(dòng)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，但是，原位測(cè)試也有其難以克服的局限性，首先，原位測(cè)試的應(yīng)力條件復(fù)雜，一般很難直觀地確定巖土體的某個(gè)參數(shù)，因此在選擇計(jì)算模型和確定邊界條件時(shí)將不得不采取一些簡(jiǎn)化假設(shè)，由此引起的誤差也可能使所得出的巖土體參數(shù)不能理想地表征實(shí)際土體的性狀，特別是當(dāng)原位測(cè)試中的土體變形和破壞模式與實(shí)際工程不一致時(shí)，例如十字板剪切試驗(yàn)的剪切和破壞模式與土坡或地基的實(shí)際破壞形式是大相徑庭的，事實(shí)上已有資料表明十字板剪切試驗(yàn)得出的強(qiáng)度高于室內(nèi)無(wú)側(cè)限壓縮試驗(yàn)結(jié)果；其次，原位測(cè)試一般只能測(cè)定現(xiàn)場(chǎng)荷載條件下的巖土體參數(shù)，而無(wú)法預(yù)測(cè)荷載變化過(guò)程中的發(fā)展趨勢(shì)。因此，對(duì)于巖土體參數(shù)的測(cè)定，僅僅依靠原位測(cè)試也是不行的。

　　關(guān)于對(duì)室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果影響最大的取土擾動(dòng)，現(xiàn)有的取土技術(shù)，已經(jīng)足以使取土擾動(dòng)的影響降低到最小限度，目前，取土技術(shù)已經(jīng)引起足夠的重視，并且一致認(rèn)為，在軟土中采用薄壁取土器可以取得質(zhì)量最好的原狀土，但是，由于其操作過(guò)于繁瑣，在推廣過(guò)程中遇到一定困難。至于取土?xí)r無(wú)法避免的應(yīng)力釋放引起的土樣擾動(dòng)，可采取室內(nèi)再固結(jié)等方法予以減輕甚至消除。

　　3、土工試驗(yàn)與原位測(cè)試項(xiàng)目室內(nèi)土工試驗(yàn)大致可以分為以下五類：

　　土的物理性質(zhì)試驗(yàn)：包括土的含水率試驗(yàn)、密度試驗(yàn)、比重試驗(yàn)，顆粒分析試驗(yàn)、界限含水率試驗(yàn)（液限、塑限和縮限試驗(yàn)）等。

　　土的力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)：包括土的固結(jié)試驗(yàn)、抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)、擊實(shí)試驗(yàn)、靜止側(cè)壓力系數(shù)K試驗(yàn)、流變?cè)囼?yàn)等。

　　土的水理性質(zhì)試驗(yàn)：包括土的滲透試驗(yàn)、濕化試驗(yàn)等。

　　土的動(dòng)力性質(zhì)試驗(yàn)：包括土的振動(dòng)三軸試驗(yàn)、共振柱試驗(yàn)、動(dòng)單剪試驗(yàn)等。

　　土的特殊性質(zhì)試驗(yàn)：包括非飽和土試驗(yàn)、黃土濕限試驗(yàn)、膨脹率試驗(yàn)、膨脹力試驗(yàn)、收縮試驗(yàn)、有機(jī)質(zhì)試驗(yàn)等。

　　原位測(cè)試可分為定量方法和半定量方法。定量方法是指在理論上和方法上能形成完整體系的原位測(cè)試方法，例如，靜力載荷試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)直接剪切試驗(yàn)、旁壓試驗(yàn)、十字板剪切試驗(yàn)、滲透試驗(yàn)等；半定量方法是指由于試驗(yàn)條件限制或方法本身還不具備完整的理論用以指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，因此必須借助于某種經(jīng)驗(yàn)或相關(guān)關(guān)系才能得出所需成果的原位測(cè)試方法，例如，靜力觸探試驗(yàn)、圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)等。