摘要:岩土工程勘察涉及到岩土力学、工程地质等多个学科,主要是借助于现代化的勘察仪器,通过获取涉及岩土工程的相关数据和原始资料,为建筑工程的高质量开展提供有必要的参考。通过岩土室内试验技术,可以对获取的岩土样品进行全面的检测和鉴定,从中得出该区域岩土的种类、成分、力学指标等详细参数。文章首先对岩土工程勘察工作进行了概述,随后详细分析了岩土室内试验技术流程,最后从个人工作经验出发,就如何进一步优化勘察试验技术提出了几点建议。
关键词:岩土工程;勘察技术;室内试验;优化对策
岩土工程勘察是一项综合性的工作,除了涉及到地理、化学、数学等多门学科外,勘察工作的内容也较为宽泛,包括原位测试、钻探取样以及室内试验等。其中室内试验作为岩土工程勘察的最后一个环节,试验结果将会直接影响到工程项目的建设安全和经济效益。近年来,各种新型勘测和计算设备的使用,为提高室内试验结果精确度提供了支持,作为岩土工程勘察技术人员,必须要掌握好室内试验的操作技术,严格进行质量控制,提高岩土样品检验的科学性。
一、岩土工程勘察工作概述
岩土工程勘察作为一门借助于现代勘察设备、对岩土工程项目所在区域岩土结构、地质参数进行采集和加工并对其未来变化趋势做出预测的技术,现阶段在工程建设、资源探查、地质灾害预防等方面发挥着重要作用。为了更好的满足各个方面的需要,提供更加完善的科学数据,现阶段岩土工程勘察的方法也呈现出多样化的发展趋势,例如可以通过实地勘察、调查测绘资料等方式掌握相关的数据,进而为工程建设的设计规划和方案制定提供必要的参考,一方面可以帮助建设单位全面了解本地地质条件,进而在施工中采取针对性措施,保障工程质量安全;另一方面也能够降低施工成本,维护建设单位自身的经济效益。
当然,岩土工程勘察工作中也存在一些技术性的问题,例如技术人员对于原始资料的筛选、归纳和总结能力不足,导致获取的原始资料难以满足工程设计要求。在勘察报告的编制方法,许多勘察资料的内容不够严谨,没有全面了解勘察地区地基土层的变化规律等。岩土室内试验作为技术性较强的一项工作,在实际工作中也面临一些技术性问题,为了提高勘察工作的应用价值,有必要通过分析岩土室内试验技术流程,提出进一步优化技术的可行性措施。
二、岩土室内试验技术流程
1、严格遵循选取测试样品的标准
合理选择岩土试验样本有利于确保最终分析数据的准确性。技术人员需要严格遵循行业内规定的岩土测试样品选择标准,并实现对岩土样品的综合分析。对于样品的选择应当坚持以下几方面的原则:
(1)所选样品必须具备较高的代表性。例如可以使用随机抽样的方法,从划定的勘测区域中选取多个取样点,这样可以更加全面和客观的反映出该区域的土质成分和岩土性状。(2)做好对采集样品的包装、运输和保存。从样品采集到室内试验之间需要经过一段的时间,尤其是对于复杂地质环境下的样品采集工作,更需要通过采取必要的保存措施,确保样品的含水量、化学成分等性质不会发生明显变化。(3)室内进行岩土样品的检验时,应当尽快在自然环境下进行,控制好试验环境,避免因外界环境的干扰导致样品检测结果出现较大的误差。例如试验室内空气湿度较大或温度较高,都会导致岩土样品的含水量发生变化,从而导致检测结果的精确性出现问题。
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2、岩土试验
根据不同的工作需要,岩土室内试验的具体测定内容也有一定差异,通常来说,主要的试验内容包括原位测试、岩体原位应力测试以及岩体强度等。另外,借助于试验室内的一些专业化仪器设备,还能够将获取的样品制作成若干标准试块,然后分别对这些样品进行专业性的检测试验,以得出更加细致化的参数,例如抗拉强度、颗粒分析以及膨胀性等。需要注意的是,在进行岩土样品的单轴抗压强度试验时,考虑到试验过程中岩土样品会同时受到单向压力和向内聚合力的影响,因此最终的试验数据应当取单位体积所承受的最大压力。
岩土室内试验中,各类仪器设备的操作也对最终的测定结果产生了较大的影响。对于一些精密程度较高的仪器设备,每次完成试验后还需要进行清洁和维护。对于电子天平、水平固结仪、三轴压缩试验仪等设备,使用前应当进行仔细检测,确保测量精度在标准范围之内。对于环刀的刃口、内径等试验过程中容易受到磨损的器具、零件,使用一段时间后要及时更换。最后,随着相关技术的不断发展,试验室要定期淘汰和更换试验设备,以确保最终分析数据的准确性。
三、岩土室内试验需要注意的问题
1、固结试验
固结试验又称为压缩试验。我们所收集的试验样品,大多为天然状态下的散状土。在进行室内试验时,为了满足不同试验的使用需求,需要将岩土制备成各种规格的样品。在进行固结试验时,将一定质量的岩土样品放置于水平固结仪内,分别向该仪器施加不同大小的压力,并通过不同压力条件下土体的压缩特性来计算沉降量。随后经过单位换算,就可以确定该区域土壤的最大承载力,从而为工程建设单位提供了必要的参考依据,合理确定建筑上部压力,避免建筑结构出现沉降。技术人员在进行试验时,要注意保证外部荷载压力缓缓增加,从而获取更加详细的压力变化数据,减小测定结果的误差,保证了固结试验结果的精确性。
2、抗剪强度试验
抗剪强度试验又叫直剪剪切试验,是土体本身抗剪切破坏的极限承受能力,在承载力计算、边坡稳定性计算等方面都需要用到该试验指标,因此确保试验的准确性是很重要的。剪切试验中因取样数量较多,经常会出现所取的土样不均匀,不一致的情况。此时,应将制备好的土样按软硬程度交替放置,如软、硬、软或硬、软、硬,避免凝聚力出现负值或摩擦角过大的情况。如果所选样品土壤中的含水量较高,那么很有可能在室内抗剪强度试验中造成内部水分的大量析出,甚至导致待测岩土样品挤出,使得整个试验无法继续进行。针对这种问题,岩土试验人员应及时观察,控制剪切时间或者提高剪切速率,争取在30s之内完成试验,以确保直剪试验的准确性。
3、三轴压缩试验
三轴压缩试验也可称作三轴剪切试验,主要是用于测定土的抗剪强度,运用该种方法进行计算能够得出土的粘聚力及内摩擦角两项数值,并以此作为依据来判断土的强度指标。现阶段应用较为广泛的是不固结不排水试验(UU试验),可在室内进行。进行试验环节中制取土样的质量将直接影响最终试验结果,在取样时需特别注意将土样按照自然沉积的方向放置,保证取土过程的缓慢,而且确保其完整性。由于外界影响三级试验取样环节会存在土样不均匀的情况,因此在选样时需要选取有代表性的土样,而且需要对特殊土样进行试验,从而提升试验的准确性。
结语:在岩土工程勘察中,岩土室内试验能够更加准确和细化的反映岩土的特性,从而为施工人员开展项目建设提供了必要的参考。由于岩土室内试验对结果精确度要求极高,因此无论是对试验所用设备还是技术人员,都提出了较为严格的要求。试验人员应当不断提高个人的专业能力,学会正确操作和管理试验设备,严格遵循试验操作规范,确保最终试验结果的真实性和精确性。
参考文献:
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论文作者:方勇
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第10期
论文发表时间:2017/10/26
标签:岩土论文; 样品论文; 室内论文; 工程勘察论文; 技术论文; 工作论文; 数据论文; 《建筑科技》2017年第10期论文;