室內(nèi)土工試驗常見問題探討

1、<p>　　室內(nèi)土工試驗常見問題探討</p><p>　　摘要： 室內(nèi)土工試驗是巖土工程勘察工程的一個非常重要的組成部分，通過多年實踐，在參照各種理論及規(guī)范的基礎(chǔ)上，從試樣制備、巖土物理性質(zhì)試驗及力學性質(zhì)等方面對室內(nèi)巖土試驗常見的問題進行了分析，并就如何提高土工試驗成果的準確性提出了一些個人的看法。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：土工試驗；試樣制備；土的物理性質(zhì)試驗；土的力學性質(zhì)

2、試驗 </p><p>　　Abstract: </p><p>　　Indoor soil test is a very important part in geotechnical engineering, through years practice. This paper is based on various theories and specification, discuss

3、es from sample preparation, physical properties of rock and soil test and mechanical property of common indoor geotechnical test question and proposed the some personal views on how to improve the accuracy of soil test r

4、esults. </p><p>　　Keywords: soil test; specimen preparation; test of physical properties of soils; the test of mechanical properties of soil </p><p>　　中圖分類號: J412 文獻標識碼：A文章編號： </p><p&

5、gt;<b>　　引言： </b></p><p>　　室內(nèi)土工試驗的過程，就是試驗人員按照規(guī)范規(guī)定，試驗委托要求，使用儀器設(shè)備對巖土樣品進行測試，以得到巖土體的物理、力學性質(zhì)指標的一組有序的活動。最終的試驗結(jié)果是用來供工程設(shè)計和計算時使用。但是在實際中，由于土工試驗數(shù)據(jù)往往受一些樣品自身不均勻的影響，會使得測試結(jié)果和巖土體實際性狀存在一定數(shù)據(jù)差異，這些數(shù)據(jù)差異有時候在數(shù)據(jù)分析中不能完全被準

6、確檢測出來，可能在施工的時候問題才會暴露出來。 </p><p>　　1巖土的取樣應(yīng)該注意的問題 </p><p>　　土是一種大自然的產(chǎn)物，想要更好更安全地利用它，我們首先要了解它的特性。由于土 </p><p>　　中含有的礦物的種類及含量不相同，這就造成了土的各方面性質(zhì)存在很大的差異性。我們通過土工試驗對其進行各方面的測試，工程設(shè)計人員對試驗的數(shù)據(jù)進行分析，從

7、而能夠更好地在施工過程中進行相關(guān)的設(shè)計。 </p><p>　　在一個試驗中，取樣是第一個環(huán)節(jié)，并且也是很重要的環(huán)節(jié)，這有時候直接導致試驗的成功與否。首先，對土樣，應(yīng)先用削土刀將其圓柱土樣的兩端面削平，然后再用眼觀察用手捏，看土樣的顏色、礦物成分、軟硬度、塑性狀態(tài)、結(jié)構(gòu)構(gòu)造，查看是否與送樣單一致，同時根據(jù)經(jīng)驗對所切土樣物理力學指標作一個估計值，并記錄下來。其次，對巖樣，在切樣的過程中也要對其顏色、成分、構(gòu)造等進行

8、詳細的描述，再對其物理力學性質(zhì)進行估計，方便后期的整理數(shù)據(jù)對比，得出符合實際的試驗數(shù)據(jù)，也同時有助于試驗人員總結(jié)積累經(jīng)驗。 </p><p>　　2土的物理性質(zhì)試驗及試驗中存在的主要問題 </p><p>　　土的物理性質(zhì)表明土的密實程度和含水狀態(tài)，能夠反映土的物理組成和結(jié)構(gòu)特征。在含 </p><p>　　水率、密度的指標中，含水率是最容易變化的，因為土不同，它的

9、含水率就會不同。造成土含水率不同的原因有很多，例如土質(zhì)分布不均勻、取樣的多樣性、運輸和保存過程中受到天氣的影響等等，這些都會影響水分量，從而會導致試驗結(jié)果的不準確。土的密度一般來說變化不是很大，但是在不同的土樣中，土的密度還是不同的。而對于某一個土來說，它的密度值還是具有穩(wěn)定性的，一般作為平行測定，如果偏差較大，那就很可能是土質(zhì)分布不均勻造成的或者是刮刀磨損造成的。因此在試驗時，經(jīng)常要檢查器材是否符合質(zhì)量要求。 </p>

10、<p>　　土的物理試驗各項指標之間都是有聯(lián)系的，各項指標出來后，通過對數(shù)據(jù)的分析，就能夠判斷指標的準確性。如果某些結(jié)果出現(xiàn)百分百的飽和度的現(xiàn)象，那說明在含水率和天然密度的測試中出現(xiàn)了問題，應(yīng)該根據(jù)開土記錄進行綜合考慮，選擇能夠反映實際情況的指標。 </p><p>　　土的比重大小主要是由土的礦物成分決定的，粘土礦物成分較多，比重就較大。常見的土的比重范圍：一般砂土為2.65-2.69，粉土為2.70

11、-2.71，粉質(zhì)粘土為2.72-2.73，粘土為2.74-2.76。同一地區(qū)同一類土的比重基本相同，但是當土中含有有機質(zhì)時，比重隨著有機質(zhì)的增加會下到2.40一下，這時就要用中性液體測定，比如煤油、汽油等，并要采用抽氣法排氣。對土的液限和塑限測定時，規(guī)程上規(guī)定，一般要過0.50mm的篩才進行測試，但在實際操作中，有的土我們可以看見含有很多的砂粒，一旦過0.50mm篩后進行試驗，這種土的塑性指數(shù)就會大，就不能反映實際情況。因此，應(yīng)該采用篩

12、分法來確定土中砂粒的含量，如果含量確定達到砂土含量的標準，就應(yīng)該按砂土的標準來進行測試有關(guān)指標。 </p><p>　　3土的力學性質(zhì)試驗及試驗中存在的主要問題 </p><p>　　土的固結(jié)試驗是測定土體在壓力的作用下產(chǎn)生變形的過程，根據(jù)求得的各項壓縮指標，可以來分析土的壓縮特性和土的固結(jié)狀態(tài)，并以此作為計算設(shè)計建筑物沉降量的標準。為了使壓縮指標達到很高的準確性，首先要保證土樣的驗收和管

13、理工作，不讓其擾動，并要嚴格按照相關(guān)標準進行試驗操作，出現(xiàn)問題及時解決。例如在開土過程中感覺土較軟或測出的液性指數(shù)過大，而測出的壓縮模量太大，那就說明數(shù)據(jù)有誤或者試驗儀器長時間沒有校正，可能儀器有些變形，要檢查一下儀器?；蛘咴陂_土過程中感覺土過硬，而測出的壓縮模量又太小，原因可能是擾亂了土的結(jié)構(gòu)或者是進了水。 </p><p>　　土的抗剪強度是土的抵抗剪切破壞的極限能力，是土的重要力學性指標之一。在計算承載能力

14、、地基的穩(wěn)定性及擋土墻的壓力中都要用到土的抗剪指標，因此測定土的抗剪力是具有非常重要的意義的。測量抗剪力的方法在試驗中常見的有直接剪切試驗、三軸壓縮試驗和無側(cè)限抗壓試驗等。在室內(nèi)測出的結(jié)果有時候和實際情況出入太大，主要原因是因為所取試樣的性質(zhì)相差太大，不符合自然規(guī)律，因此要取一些代表性的土樣。 </p><p>　　土的壓縮性和抗剪強度之間有一定的聯(lián)系，利用這種關(guān)聯(lián)性，我們有時候可以直接根據(jù)壓縮性和抗剪強度來判斷

15、試驗數(shù)據(jù)的準確性。一般來說，土的壓縮性越高，壓縮模量就會越低，則它的抗剪強度就會越小，這就有了線性關(guān)系，壓縮模量和抗剪強度指標有著正比關(guān)系。但是，在有些情況下，要求做固結(jié)快剪，這種關(guān)系就不一定正確，這要根據(jù)實際情況來確定。 </p><p>　　4土的物理、力學性質(zhì)之間的相關(guān)性 </p><p>　　土的物理性質(zhì)和力學性質(zhì)之間有著非常緊密的關(guān)系。在很大程度上，土的物理性質(zhì)決定了土的力學性質(zhì)

16、。土的強度是容易變化的，是隨著外界的環(huán)境變化而變化。天然的土體是具有結(jié)構(gòu)性的，對擾動很敏感，土在外力作用下的變形其實就是土顆粒之間的結(jié)合水及氣體相互作用而產(chǎn)生移動的結(jié)果。在受相同力的情況下，土的力學性質(zhì)主要是由土的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特點及密度、含水率等決定，其壓縮曲線的形狀與土的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特點及密度、含水率有關(guān)。 </p><p>　　在試驗完成后，所有的指標都出來了，根據(jù)指標之間的相關(guān)性來進行分析，

17、對不符合一般規(guī)律或?qū)嶋H情況的數(shù)據(jù)做出調(diào)整或者是對一些部分進行重新試驗。這里舉一些常見的關(guān)聯(lián)：土粒比重gs決定于土的礦物成分，如果粘土礦物成分越多，其比重值就會越大；塑性指數(shù)ip的大小與土中結(jié)合水的含量有關(guān)，粘土礦物越多，可能其中結(jié)合水就會越大，則塑性指數(shù)值就會越大，由上面可知比重gs也越大，塑性指數(shù)ip與比重gs的值成正比關(guān)系。土的含水率對土的力學指標影響最為重要，一般來說，相同的土，含水率越高，壓縮模量、內(nèi)摩擦角、粘聚力就會越小，反之

18、亦然。 </p><p>　　5提高土工試驗成果的措施 </p><p>　?。?）建立健全各項土工試驗規(guī)章制度，規(guī)范各項試驗的基本操作過程。對試驗儀器進行定期的保養(yǎng)及檢測，并且做到經(jīng)常性及定期檢查。對報廢不符合標準的儀器，應(yīng)及時更新，對影響試驗質(zhì)量的儀器應(yīng)及時整修。 </p><p>　?。?）經(jīng)常組織試驗人員學習國標和有關(guān)規(guī)范規(guī)程，要求試驗人員對所作出的試驗數(shù)據(jù)

19、能有正確的判斷，對出現(xiàn)偏差及異常的數(shù)據(jù)，能找出原因并且重新更正。有機會參加技術(shù)交流和技術(shù)講座等活動，以提高試驗人員的技術(shù)水平。 </p><p>　?。?）聘任具有較高文化及業(yè)務(wù)水平、富有專業(yè)實際經(jīng)驗的技術(shù)骨干把關(guān)，指導試驗工作，并檢查督促試驗人員嚴格遵守國標及相關(guān)規(guī)范規(guī)程，解決工作中的疑難問題，直接審核審定試驗成果報告。 </p><p>　　（4）嚴禁未經(jīng)專業(yè)培訓、無上崗證書及專業(yè)技術(shù)

20、職稱的人員參加試驗操作。 </p><p><b>　　6結(jié)語 </b></p><p>　　一個準確的試驗結(jié)果僅僅靠先進的設(shè)備是不夠的，更重要的是專業(yè)素養(yǎng)、試驗人員的技術(shù)水平和對工作的細心程度，因此在試驗中人為因數(shù)是很重要的一個部分。土工試驗是為巖土工程勘察提供一個準確的測試結(jié)果，而測試結(jié)果的準確與否決定著工程的質(zhì)量和安全性。室內(nèi)土工試驗出了上面提到的一些經(jīng)常碰到的

21、問題外，還有一些客觀原因，比如設(shè)備儀器、操作環(huán)境、每個公司部門的規(guī)章制度等，這些都有可能影響試驗數(shù)據(jù)結(jié)果。我們應(yīng)該高度重視土工試驗對工程建設(shè)起到的重要作用，因此必須使用標準的儀器設(shè)備，建立一個符合國家標準要求的管理規(guī)章制度，嚴格要求試驗人員的專業(yè)素質(zhì)和加強人員的職業(yè)道德教育，從最基本的抓起，認真負責，才能確保室內(nèi)試驗成果的準確性。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p