室內(nèi)土工試驗(yàn)常見(jiàn)問(wèn)題探討

1、<p>　　室內(nèi)土工試驗(yàn)常見(jiàn)問(wèn)題探討</p><p>　　摘要： 室內(nèi)土工試驗(yàn)是巖土工程勘察工程的一個(gè)非常重要的組成部分，通過(guò)多年實(shí)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(yàn)及力學(xué)性質(zhì)等方面對(duì)室內(nèi)巖土試驗(yàn)常見(jiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了分析，并就如何提高土工試驗(yàn)成果的準(zhǔn)確性提出了一些個(gè)人的看法。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：土工試驗(yàn)；試樣制備；土的物理性質(zhì)試驗(yàn)；土的力學(xué)性質(zhì)

2、試驗(yàn) </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(lèi)號(hào): J412 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)： </p><p&

5、gt;<b>　　引言： </b></p><p>　　室內(nèi)土工試驗(yàn)的過(guò)程，就是試驗(yàn)人員按照規(guī)范規(guī)定，試驗(yàn)委托要求，使用儀器設(shè)備對(duì)巖土樣品進(jìn)行測(cè)試，以得到巖土體的物理、力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的一組有序的活動(dòng)。最終的試驗(yàn)結(jié)果是用來(lái)供工程設(shè)計(jì)和計(jì)算時(shí)使用。但是在實(shí)際中，由于土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)往往受一些樣品自身不均勻的影響，會(huì)使得測(cè)試結(jié)果和巖土體實(shí)際性狀存在一定數(shù)據(jù)差異，這些數(shù)據(jù)差異有時(shí)候在數(shù)據(jù)分析中不能完全被準(zhǔn)

6、確檢測(cè)出來(lái)，可能在施工的時(shí)候問(wèn)題才會(huì)暴露出來(lái)。 </p><p>　　1巖土的取樣應(yīng)該注意的問(wèn)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(lèi)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(guò)土工試驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行各方面的測(cè)試，工程設(shè)計(jì)人員對(duì)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從

7、而能夠更好地在施工過(guò)程中進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)。 </p><p>　　在一個(gè)試驗(yàn)中，取樣是第一個(gè)環(huán)節(jié)，并且也是很重要的環(huán)節(jié)，這有時(shí)候直接導(dǎo)致試驗(yàn)的成功與否。首先，對(duì)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(shí)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)所切土樣物理力學(xué)指標(biāo)作一個(gè)估計(jì)值，并記錄下來(lái)。其次，對(duì)巖樣，在切樣的過(guò)程中也要對(duì)其顏色、成分、構(gòu)造等進(jìn)行

8、詳細(xì)的描述，再對(duì)其物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行估計(jì)，方便后期的整理數(shù)據(jù)對(duì)比，得出符合實(shí)際的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，也同時(shí)有助于試驗(yàn)人員總結(jié)積累經(jīng)驗(yàn)。 </p><p>　　2土的物理性質(zhì)試驗(yàn)及試驗(yàn)中存在的主要問(wèn)題 </p><p>　　土的物理性質(zhì)表明土的密實(shí)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(biāo)中，含水率是最容易變化的，因?yàn)橥敛煌?，它?/p>

9、含水率就會(huì)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(yùn)輸和保存過(guò)程中受到天氣的影響等等，這些都會(huì)影響水分量，從而會(huì)導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果的不準(zhǔn)確。土的密度一般來(lái)說(shuō)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(duì)于某一個(gè)土來(lái)說(shuō)，它的密度值還是具有穩(wěn)定性的，一般作為平行測(cè)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(yàn)時(shí)，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(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)之間都是有聯(lián)系的，各項(xiàng)指標(biāo)出來(lái)后，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析，就能夠判斷指標(biāo)的準(zhǔn)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(shuō)明在含水率和天然密度的測(cè)試中出現(xiàn)了問(wèn)題，應(yīng)該根據(jù)開(kāi)土記錄進(jìn)行綜合考慮，選擇能夠反映實(shí)際情況的指標(biāo)。 </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(jiàn)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(lèi)土的比重基本相同，但是當(dāng)土中含有有機(jī)質(zhì)時(shí)，比重隨著有機(jī)質(zhì)的增加會(huì)下到2.40一下，這時(shí)就要用中性液體測(cè)定，比如煤油、汽油等，并要采用抽氣法排氣。對(duì)土的液限和塑限測(cè)定時(shí)，規(guī)程上規(guī)定，一般要過(guò)0.50mm的篩才進(jìn)行測(cè)試，但在實(shí)際操作中，有的土我們可以看見(jiàn)含有很多的砂粒，一旦過(guò)0.50mm篩后進(jìn)行試驗(yàn)，這種土的塑性指數(shù)就會(huì)大，就不能反映實(shí)際情況。因此，應(yīng)該采用篩

12、分法來(lái)確定土中砂粒的含量，如果含量確定達(dá)到砂土含量的標(biāo)準(zhǔn)，就應(yīng)該按砂土的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行測(cè)試有關(guān)指標(biāo)。 </p><p>　　3土的力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)及試驗(yàn)中存在的主要問(wèn)題 </p><p>　　土的固結(jié)試驗(yàn)是測(cè)定土體在壓力的作用下產(chǎn)生變形的過(guò)程，根據(jù)求得的各項(xiàng)壓縮指標(biāo)，可以來(lái)分析土的壓縮特性和土的固結(jié)狀態(tài)，并以此作為計(jì)算設(shè)計(jì)建筑物沉降量的標(biāo)準(zhǔn)。為了使壓縮指標(biāo)達(dá)到很高的準(zhǔn)確性，首先要保證土樣的驗(yàn)收和管

13、理工作，不讓其擾動(dòng)，并要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)操作，出現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。例如在開(kāi)土過(guò)程中感覺(jué)土較軟或測(cè)出的液性指數(shù)過(guò)大，而測(cè)出的壓縮模量太大，那就說(shuō)明數(shù)據(jù)有誤或者試驗(yàn)儀器長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有校正，可能儀器有些變形，要檢查一下儀器。或者在開(kāi)土過(guò)程中感覺(jué)土過(guò)硬，而測(cè)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(jìn)了水。 </p><p>　　土的抗剪強(qiáng)度是土的抵抗剪切破壞的極限能力，是土的重要力學(xué)性指標(biāo)之一。在計(jì)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(biāo)，因此測(cè)定土的抗剪力是具有非常重要的意義的。測(cè)量抗剪力的方法在試驗(yàn)中常見(jiàn)的有直接剪切試驗(yàn)、三軸壓縮試驗(yàn)和無(wú)側(cè)限抗壓試驗(yàn)等。在室內(nèi)測(cè)出的結(jié)果有時(shí)候和實(shí)際情況出入太大，主要原因是因?yàn)樗≡嚇拥男再|(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(qiáng)度之間有一定的聯(lián)系，利用這種關(guān)聯(lián)性，我們有時(shí)候可以直接根據(jù)壓縮性和抗剪強(qiáng)度來(lái)判斷

15、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。一般來(lái)說(shuō)，土的壓縮性越高，壓縮模量就會(huì)越低，則它的抗剪強(qiáng)度就會(huì)越小，這就有了線(xiàn)性關(guān)系，壓縮模量和抗剪強(qiáng)度指標(biāo)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(shí)際情況來(lái)確定。 </p><p>　　4土的物理、力學(xué)性質(zhì)之間的相關(guān)性 </p><p>　　土的物理性質(zhì)和力學(xué)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(xué)性質(zhì)

16、。土的強(qiáng)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(duì)擾動(dòng)很敏感，土在外力作用下的變形其實(shí)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(dòng)的結(jié)果。在受相同力的情況下，土的力學(xué)性質(zhì)主要是由土的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特點(diǎn)及密度、含水率等決定，其壓縮曲線(xiàn)的形狀與土的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特點(diǎn)及密度、含水率有關(guān)。 </p><p>　　在試驗(yàn)完成后，所有的指標(biāo)都出來(lái)了，根據(jù)指標(biāo)之間的相關(guān)性來(lái)進(jìn)行分析，

17、對(duì)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(duì)一些部分進(jìn)行重新試驗(yàn)。這里舉一些常見(jiàn)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(huì)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(huì)越大，則塑性指數(shù)值就會(huì)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(duì)土的力學(xué)指標(biāo)影響最為重要，一般來(lái)說(shuō)，相同的土，含水率越高，壓縮模量、內(nèi)摩擦角、粘聚力就會(huì)越小，反之

18、亦然。 </p><p>　　5提高土工試驗(yàn)成果的措施 </p><p>　　（1）建立健全各項(xiàng)土工試驗(yàn)規(guī)章制度，規(guī)范各項(xiàng)試驗(yàn)的基本操作過(guò)程。對(duì)試驗(yàn)儀器進(jìn)行定期的保養(yǎng)及檢測(cè)，并且做到經(jīng)常性及定期檢查。對(duì)報(bào)廢不符合標(biāo)準(zhǔn)的儀器，應(yīng)及時(shí)更新，對(duì)影響試驗(yàn)質(zhì)量的儀器應(yīng)及時(shí)整修。 </p><p>　?。?）經(jīng)常組織試驗(yàn)人員學(xué)習(xí)國(guó)標(biāo)和有關(guān)規(guī)范規(guī)程，要求試驗(yàn)人員對(duì)所作出的試驗(yàn)數(shù)據(jù)

19、能有正確的判斷，對(duì)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(jī)會(huì)參加技術(shù)交流和技術(shù)講座等活動(dòng)，以提高試驗(yàn)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(zhuān)業(yè)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)骨干把關(guān)，指導(dǎo)試驗(yàn)工作，并檢查督促試驗(yàn)人員嚴(yán)格遵守國(guó)標(biāo)及相關(guān)規(guī)范規(guī)程，解決工作中的疑難問(wèn)題，直接審核審定試驗(yàn)成果報(bào)告。 </p><p>　?。?）嚴(yán)禁未經(jīng)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)、無(wú)上崗證書(shū)及專(zhuān)業(yè)技術(shù)

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

21、問(wèn)題外，還有一些客觀原因，比如設(shè)備儀器、操作環(huán)境、每個(gè)公司部門(mén)的規(guī)章制度等，這些都有可能影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果。我們應(yīng)該高度重視土工試驗(yàn)對(duì)工程建設(shè)起到的重要作用，因此必須使用標(biāo)準(zhǔn)的儀器設(shè)備，建立一個(gè)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的管理規(guī)章制度，嚴(yán)格要求試驗(yàn)人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和加強(qiáng)人員的職業(yè)道德教育，從最基本的抓起，認(rèn)真負(fù)責(zé)，才能確保室內(nèi)試驗(yàn)成果的準(zhǔn)確性。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p