土工试验数据在岩土工程勘察中的应用

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1、土工试验数据在岩土工程勘察中的应用：岩土工程地质勘察中设计参数的提供，需要多种方法参照与对比。本文以某岩土工程为例分析了土工试验数据在岩土工程勘察中的作用意义，对岩土工程勘察方法、试验数据的应用做以阐述和探讨，指出了土工试验数据在工程勘察中作用十分重大。　　关健词：土工试验数据岩土工程勘察应用　　一、引言　　岩土工程勘察主要目的是依据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）和《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）等，着重论述场地的原始工程地质条件及水文地质条件，结合实际经验并主要依据相关规范，提供各

2、地基土层的承载力标准值，其中最重要的依据是土工试验资料。本文结合工程实例，说明土试资料在岩土勘察中的实际应用。　　二、土工试验数据在岩土工程勘察中的作用　　某岩土工程结构类型小高层，剪力墙结构，其它为框架结构。　　场地内地下水类型为：浅层潜水和深部弱承压水，浅层潜水主要赋存于第①～③层土层孔隙中，深部弱承压水主要赋存于第⑥层强、中风化闪长岩裂隙中。　　场地稳定性及抗震稳定性评价：场地内地层分布稳定。无不良工程地质现象，属稳定场地，场地土的类型为中软场地土，建筑场地类别为Ⅱ类。该区抗震设防烈度为6度。该场地为抗震有利地段。

3、地基土评价：第②层可塑粉质粘土：土层压缩系数a1-2＝0.30MPa-1，属中等偏高压缩性土，具有一定的承载能力，可作为商业用房天然地基础持力层。第③层软～流塑状淤泥质粉质粘土：属高压缩性土，承载能力低。第④层可塑状质粉质粘土：土层压缩系数a1-2＝0.27MPa-1，属中等偏低压缩性土，具有一定的承载能力。第⑤层硬塑状粉质粘土：土层压缩系数a1-2＝0.21MPa-1，属中低压缩性土，具有较高承载能力。第⑥层强风化闪长岩：软岩，岩体基本质量等级Ⅴ级，可作为小高层预应力管桩桩端持力层。　　该工程主要为高层建筑，均要求入岩

4、一定深度，故静探孔无法施工，因而静探的相关资料无法取得。工程的主要依据即为土工试验指标。通过该工程报告的提交，主要得益于土试资料的完整、全面、准确。从实际建筑施工的过程中，也更进一步证明土工试验资料的提供是客观和准确。　　土工试验数据在岩土工程勘察中的应用探析　　1.MATLAB的计算功能　　在土工试验的数据处理过程中，经常需要用图形法来描述试验结果，然后通过查图　　法来求得所需试验参数，例如在土的颗粒分析试验中，需要绘制级配曲线来确定土料的限制粒径和有效粒径以及，从而计算土的不均匀系数和曲率系数；在土的击实试验中，需要

5、用击实曲线来体现试验结果，通过查图找出最大干密度和最优含水率；在土的三轴试验中，需要绘制摩尔圆来确定土的凝聚力C和内摩擦角φ。以前的处理方法是手工绘制或使用EXCEL工具中的图表功能，但是仅局限于其图形功能，而不能进行数值计算，相应的数值计算则需要人工进行。MATLAB不仅提供了图形功能，还增加了计算功能，使数据处理工作进一步简化。　　2.MATLAB软件在土工试验中的应用　　2.1图形的形成　　颗粒分析试验是测定干土中各种粒组所占该土总质量的百分数的方法，借以明了颗　　粒大小分布情况，供土的分类及概略判断土的工程性质及

6、选料之用。其试验结果需要提供级配曲线、不均匀系数和曲率系数。　　在使用MATLAB软件进行资料处理时，首先调用已有的数据文件，把颗粒直径数组附值给x，把对应的百分含量数组附值给y，对颗粒直径取对数，建立关于颗粒直径的对数与小于该粒径的百分含量的三次样条函数关系，在给定的粒径范围内，细化粒径数组，对于给定的取对数后的颗粒直径求解其对应的百分含量，进行内插，然后利用MATLAB的图形功能在半对数坐标中绘制级配曲线(包括试验数据(虚线)和三次样条曲线(实线))。操作过程如下：在安装好Notebook后，启动—book文档”，按

7、“确定”后Matlab就会自动启动，Notebook即可使用。　　选中这些文字，在[Notebook]菜单中选用[DefineInputCel1]，然后选用[EvaluateCel1]，即可在ATLAB软件提供的函数功能对已经形成的三次样条曲线重新建立关于小于某粒径的百分含量与颗粒直径的对数之间的函数关系，即原函数的反函数，求解给定含量所对应的颗粒直径的对数值，并将其还原，分别计算，然后利用公式：　　　　计算不均匀系数和曲率系数。　　3.Notebook的使用指令　　Notebook提供了细胞的循环运行，首先选定欲重复运

8、行的输入细胞(一定要是绿色细胞)，接着在[Notebook]菜单中选[EvaluateLoop]选项。[Notebook]菜单功能如下表1所示。　　转表1Notebook菜单功能　　菜单项快捷键功能　　DefineInputCellAltI定义输入细胞　　DefineAutoInitCellAltA定义自活细胞　　D