摘要:土工试验是岩土工程勘察的重要工作内容,然而由于岩土自身的不均匀性,取样、运输过程中的扰动,以及试验仪器和操作方法的差异及试验人员的素质不同,使得土工试验中存在很多的问题,导致测试结果失真,在一定程度上影响工程设计的准确性。本文主要探究了土工试验中注意事项及常见问题分析以及如何提高土工试验成果,以供参考。
关键词:土工试验;注意事项;试验成果
引言:不同的建筑工程场地,土质情况的变化是很复杂的,实际工程中没有任何建筑地点呈现出与任何其他地点土质情况特别相似的情形,即使在同一地点,土的性质也可能发生变化,有时甚至相当显著,因而在进行详细的设计之前,必须对每一地点的土质情况进行详细地调查与测试。由此可见土工试验的重要性是显而易见的。
一、土工试验中注意事项及常见问题分析
1、样品制备
岩样:首先要在切样的过程中要凭经验估计出岩石强度并详细记录岩样的颜色结构、构造、矿物成分、风化程度、岩石的名称。土样:应首先确认土样的矿物成分、塑性状态、结构构造,与送样单相符。然后用削土刀将其圆柱土样的两端面削平观察土样的色泽,用手按捏分析土样的软硬程度,同时凭经验记录估计所切土样的物理力学指标值。以上过程完成了估计和描述土样物理力学性质,其主要目的在于进行后期数据整理时有了参照对比,使试验的结果更加符合工程实际同时试验人员通过前面的估计也积累了相关的经验。制备各种试验样品时试验人员要首先确定试验标准或规程后根据委托方提出的要求制备出符合标准的样品。
2、比重试验
土的比重是由土本身的矿质成分决定的,是一个比较稳定的值,一般数值为2.60~2.80。一般的有机质土为2.40~2.50,泥炭为1.50~1.80。但是,如果土中的有机质含量超过5%时,土的比重会下降到2.40以下,应对土样进行试验。由于同一地区同一类型的土的比重基本接近,土的比重变化幅度很小,而且土的比重试验操作繁琐,现在许多单位都是根据本地经验,直接采用比重的经验值。即使土粒比重试验相对复杂且费时,也不能在一个地区根本就没有进行过土粒比重试验,盲目套用其它地区的经验,而应该收集整理这方面的数据,建立适用于本地区各类土的比重值。
3、密度试验
密度试验操作较简单,但是,在开土进行切样时,使用的刮土刀的刀刃有可能因为磨损而出现凸凹,这样所测得的密度就会出现误差。因此,在进行切样时对刮土刀要进行及时更换,从而确保试样的准确度。
环刀的使用方式还得注意,要保证环刀两侧有完好的平整度;环刀内壁需涂一薄层凡士林,减少环刀与土样间的摩擦,避免土样压密扰动刀;刀刃始终垂直向下,避免用力挤压样品,造成样品扰动和试验结果偏大;速度不可过快,也不可用硬物敲击,否则易造成环刀压偏或土样出现裂缝;遇到钙质结核或小石块阻挡环刀时,应取出钙质结核和小石块并用土填满;遇到天然孔洞不应填土,要保持试样的原始状态。
4、含水率试验
含水量是最不稳定的,而且由于各种因素,如土层的不均匀、取样扰动或进水、取土器和筒壁的挤压、原状样密封不严、土样在运输和存放期间保护不当而失水等,都会引起含水率的变化。
室内试验时,操作不当也会造成含水率变化。因此,我们应当注意:第一,土样的上、中、下不同部位的含水量差别较大,尤其是粉质含量高的土。取样点的位置不同,含水率就会不同。因此,可从上、中、下不同部位同时取等量样品加以混合,作为含水量试验的样品。第二,铝盒长期使用,可能有腐蚀、磨损,其质量会发生变化,应定期标定以降低误差。第三,试样装入铝盒后,应及时加盖防止水分蒸发,烘干时应打开盒盖以利于水分蒸发。
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5、液限、塑限试验
在进行沿途和工程勘察时,必须要获得土的液限和塑限值。土的分类依据是塑性指数,塑性指数在一定程度上还反映了土抵抗外力的能力,和地基承载力的经验值有一定联系。土的可塑性是由液限、塑限进行判断的;对土的液限、塑限的测定,目前还处于过渡时期存在着不少问题。但是仍通过一些方法确定液限含水率,例如可以通过圆锥仪法可测出对应的下沉深度为10mm和17mm的液限含水率。在采用碟式仪法或17mm时的含水率确定液限之前需要确定土的液限值以确定土的物理性并及按塑性图分类,同时要在试验报告上注明所用的标准。
6、水平固结试验
土体在压力作用下的压缩特性是由土的固结试验测定的,设计的控制数据是通过计算建筑物或构筑物的沉降量得到的。大多数试验是在室内进行的,除非一些特殊的工程需要在现场进行测试。影响水平固结试验的成果的因素有很多,例如在开土的过程中,试验操作有误或记录有误或是仪器有较长时间未使用会导致感觉土是软但是测得的压缩模量或液性指数明显偏大,如在所取环刀样中已存在扰动结构面或已进水会导致开土时感到土较硬而测出的压缩模量却较小;在固结试验过程中安装试样时仪器归零有问题会导致某一级荷载作用下,同级荷载作用下的仪器变形接近甚至大于百分表测出变形量,为了避免这些情况的发生要逐一检查透水石的直径是否稍小于试样直径;是否做到了经常清洗,做试验时透水石是否浸湿,加荷时用力冲击也会导致结果出现偏差。
二、如何提高土工试验成果
土工试验中经常会出现问题,如何提高土工试验成果,成为我们关注的思考的重要问题。第一,建立健全各项土工试验规章制度,规范各项试验的基本操作过程。对试验仪器进行定期的保养及检测,并且做到经常性及定期检查。及时更新报废不符合标准的仪器,及时整修影响试验质量的仪器。第二,加强土工试验的技术管理和行业管理。近年来,随着市场经济的不断深化,一些单位逐渐简化了土工试验的技术管理,土工试验的行业管理也出现了一些混乱局面,主要表现在:一些单位放弃了土工试验技术负责人和审核制度,实行包产到人、包产到组的承包方式,只管进度和效益,不管试验质量,从开土到提交成果报告由1~2人负责,没有一套有效的技术管理程序来保证试验质量。第三,开展土工试验方法的进一步研究。结合各自工作中遇到的新的情况和新的问题,开展技术和研究总结。如三轴试验中一个试样多级加荷剪切法的适用范围,快速固结试验等一些半经验法的适用性等等。如室内袖珍贯人仪试验的研究与应用;非饱和土力学性质的试验研究软土;黄土、盐渍土等特殊土类试验方法的进一步研究等等,这些成果的取得将会丰富土工试验方法,解决一些新的土工问题,提高土工试验的技术水平。第四,经常组织试验人员学习国标和有关规范规程,要求人员对所做出的试验数据能有正确的判断,对出现偏差及异常的数据,能找出原因并且重新更正。有机会参加些技术交流和技术讲座等活动,以提高试验人员的技术业务水平;聘任具有较高文化及业务水平、富有专业实际经验的技术骨干把关,指导试验工作,并检查督促试验人员严格遵守国标及规程,解决工作中的疑难问题,直至审核审定试验成果报告。
三、结束语
无论工程大小,尽量避免土工试验结果失真是十分重要的。因为土工试验是进行土类定名和划分土层重要依据,及为岩土工程勘察提供有效测试结果的手段之一;同时它为施工和工程设计提供了有效测试结果,甚至直接影响了工程质量、使用安全和工程质量。但是由于土体十分复杂,在试验过程中仍会无法避免的出现一些不可忽视的问题。土工试验,差之毫厘谬以千里,所以我们要严格遵循试验标准,以严谨的态度,科学的方法,负责任的进行试验,为工程勘察提供一个精准、可靠的土工试验结果。
参考文献
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[3]刘鹏.室内土工试验数据准确性探讨[J].科技信息,2014(23):22-24
论文作者:王华
论文发表刊物:《基层建设》2016年31期
论文发表时间:2017/1/21
标签:土工论文; 比重论文; 试样论文; 样品论文; 成果论文; 塑性论文; 含水率论文; 《基层建设》2016年31期论文;