摘要:根据实际的岩土工程勘察工作发现,土工试验在岩土工程的勘察过程中占据着非常重要的地位,是最为关键的步骤,并且土工试验的水平直接决定着岩土工程勘察的开展质量,整个影响非常深远。在进行土工试验的过程中,由于受到当地土质的影响以及一定的外界环境因素的影响,因此也就出现了异常现象,加上土工试验本身具有一定的复杂性,整个工序都较为复杂,所以不可避免的出现了一些问题。
关键词:土工试验;岩土工程;常见问题;处理对策
岩土工程勘察工作的重要性是不言而喻的,土工试验又是其中最为关键的一个环节,因此必须要提升土工试验的质量,并且做好土工试验的相应步骤。但是从实际的情况看来,我国岩土工程勘察土工试验是存在诸多影响因素的,这些影响因素如果不处理完善,那么将会直接拉低我国岩土工程勘察工作的质量水平,有关专业人士必须要对此提起高度重视。
1 土工试验过程中的常见问题与处理方法
1.1 液塑限试验问题
在土液塑限试验方面,一般是以液限仪、搓条法为主要方式。液塑限测定在其基本原则中,要先过尺寸为0.5mm筛。在实践当中如果忽略了这一步骤,那么则会对圆锥入土深度以及检测结果准确度造成影响。此外,如果在土膏调制期间出现调制不匀、填筑密实性缺失等问题,都会对最终结果造成影响。在使用搓条法时会受操作人动作的影响形成不同的搓条裂隙。所以针对相同一批的试样,尽量保证试验人员的稳定以及操作细节的统一。当使用联合测定法时圆锥入土深度3~4mm时由于土体较硬,所以在土体没有充分拌匀的时候也会存在土体调制不匀、填筑密实性缺失等问题,对最终结果造成影响。
1.2 含水量与天然密度问题
土工试验中天然密度通常是以环刀法进行测试的,其面对的问题体现在以下方面:①来样失真。在取样、运输过程中所造成的扰动较为显著、已经受损的土样,是无法代替原始状态的;②环刀切样操作不规范。例如没有削除四周多余的土体,切样的方向没有保证垂直度,加上环刀表面没有凡士林。所以需要根据自然沉积形成的方向堆放土样,使用钢丝弓将四周多余的土切掉,并将环刀缓慢下压,切记不能摇晃。对于易破裂或形状不规则的土样,可以使用蜡封法对其密度进行测定,但实践中这一方式并不是十分常用且以经验值为主。
对于土含水量的测定一般是使用烘干法,其中面临的问题体现为以下几点:①选样缺乏合理性。接近样皮的部分经常出现水分流失现象,此外渗流也会导致各个部位含水量存在差异,对于此需要选择中间段代表性强的土体。②烘干时间以及温度控制有失合理性。当试验标准中取样的要求是15~30g,那么黏土的烘干温度则最好处在110℃以下,烘干时间要长于8个小时。在实践操作期间,取土样重量往往大于30g,若烘干时间依然为8h,则会导致出现烘干不透的现象,致使含水量最终检测结果不准确。
1.3 抗剪强度试验问题
在土的抗剪强度测试方面,需要按照岩土工程施工情况和要求开展试验,试验方法主要包含直剪、三轴压缩、无侧限抗压强度三种。
直剪试验因为其操作简单、费用低,测试不需要过多时间,所以在实践中有非常广泛的应用。直剪试验检测所得抗剪强度,在基础理论的角度和垂直压力应是线性关系,然而因为土样土受不均匀的影响,导致试验结果存在异常点。此外剪切速率的选择、剪切截面积变小、剪应力分布不均、排水条件控制性差以及轴向荷载偏转等问题均会对最终检测结果造成一定影响。故而直接剪切试验在土体的测定上带有一定的粗糙性。
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在测定抗剪强度方面,主要使用三轴压缩仪进行测验,虽然对于单点土样,理论上土体会沿着土体的薄弱面进行剪切破坏,可以真实的体现剪切破坏实际状况,但是对于一些均匀性欠佳的天然土样,各个点的抗剪强度与围压并不完全对应,所以在处理此类土样的应力差强度包络线时更需要依靠实验结果结合经验来提供指标。此外当土样在取样、送样及切样的过程中造成土样的扰动对最后的实验结果也有很大的影响。针对饱和软土的检测,也可以运用无侧限抗压强度的方式获取抗剪强度。
1.4 固结(压缩)试验问题
进行土固结(压缩)试验主要目的是为了检测在压力的作用下,土出现变形的一系列过程,压缩过程也是实现闭合土体孔隙以及排出水、气体的过程。
针对性能一般的土,通常是运用每级荷载1h的稳定快速压缩法进行测验。针对软黏土的检测,因为该土体的排水速度慢,且压缩变形所需时间较长,所以不能继续运用1h稳定快速压缩法,否则将会对测试结果准确性造成影响,应采用慢速法或者次固结增量校正法进行试验。
固结(压缩)试验的选样同样重要。不仅是选样代表性的问题,还要考虑到土性和试样饱和度与所需试验的符合性的问题。对于除压缩以外的固结试验,都应使用饱和的粘土。固结(压缩)试验的加荷范围及加荷级数应充分考虑前期应力发展、上覆压力、设计荷载、卸荷等各种方面。如果只是简单地以50kPa、100kPa、200kPa等压力为主,就会导致最终呈现的压缩曲线无法真实体现土体力学状态及满足工程上的实际需要。
2 在制备样品的时候需要注意一些事项
专业人员在对样品展开制备的时候,需要充分的注意两个方面的事项:第一个方面的事项,要切实保证所制备的样品具有一定的代表性。在进行土壤样品制备工作的时候,需要对样品土壤的上下部进行明确,一般来说,简土的制备都是直立放置的,这时土中的水分会受到地心引力作用的影响,而出现自上而下的渗透,所以在进行土壤样品制备的时候,应当选取土壤的上中下部,切不可单单选取土壤的上部,这样做的目的是要使得土壤具有代表性。第二个方面的事项是保障土壤的均匀性。在开展具体取样工作的时候,应当自上而下的进行土壤的选取,这样做的原因主要是因为,不同深度的土壤,其颜色、性质各不相同。需要注意的是,在展开土壤样品制备时,不能因为取样方便就跳过含有铄石的土壤,因为这样会导致原状土壤的性质发生巨大的改变,因此必须要对土壤的均匀性提起足够高的重视。
3 将设备进行更换提高实验工作人员的素质
目前我国的岩土工程勘察土工实验过程中存在设备老化的问题,所以必须要对老化的设备进行定期的更新维修,如此才能切实有效的保证设备正常的运转下去,以上所说的设备是存在一定问题,且还可以维修的设备。另一种设备就属于老化现象已经非常严重,已经不可能对其进行维修了,这时候有关人员就应当对这类设备进行报废处理,同时购买引进新设备,这样才可以使得土工试验得以顺利开展下去。相关工作部门应当切实明白,只有设备正常持续的运转,土工试验的质量才能得到应有的保障。工作人员的综合素质水平直接决定着土工试验结果的准确性,因此必须要加大人员的培训力度,增强工作人员的操作规范性,通过这种模式才能更加切实有效的提升土工试验的质量。
4 结语
土工试验对岩土工程勘察整个工程的质量具有重要的意义,应当引起人们的关注。岩土工程土工试验对于整个建筑、水利等工程的质量有着重要的意义。虽然土工试验已经开展了多年,但是目前土工试验还存在一定的问题,这些问题的存在已经严重影响到建筑企业的发展,必须加以重视。
参考文献:
[1]温国胜.浅析岩土工程勘察土工试验中常见问题与处理方法[J].城市建设理论研究(电子版),2018(03):118.
[2]袁波.岩土工程勘察土工试验中的常见问题及改善方法[J].低碳世界,2017(26):39-40.
论文作者:黄丽君
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/24
标签:土工论文; 岩土论文; 土壤论文; 工程勘察论文; 设备论文; 样品论文; 强度论文; 《基层建设》2019年第2期论文;