室内土工试验常见问题与试验数据准确性的探讨论文_李何伟

室内土工试验常见问题与试验数据准确性的探讨论文_李何伟

江苏省建苑岩土工程勘测有限公司 江苏南京 210000

摘要:室内土工试验是决定工程质量的重要方式之一,也是保障工程使用安全的重要指标。本文针对室内土工试验存在的问题及试验数据准确性展开分析与探讨。

关键词:土工试验;试验数据;准确性

室内土工的试验环节牵涉多个方面,其不仅包含了基本的岩土取样工作,还包含了样品运输工作。从室内土工的试验工作来说,导致试验数据受到影响的主要因素可分为制样,取样与运输三大阶段,若在这三大阶段中因操作不当或岩土样品因素等问题都会导致试验数据出现差异,使得工作人员在设计建筑及建筑材料选择上会出现偏差现象,最终对建筑质量带来了无法估量的影响。因此,分析室内土工试验存在的问题及试验数据准确性对工程建设都有着重要的意义。

一、室内土工物理试验存在的问题及对实验数据准确性带来的影响

室内土质的物理特征主要表现为土质的密度级别及土质的含水状况,反映出土质物质的成分及结构。在室内土工物理实验中,其物理实验主要以土质的含水量、重度以及土质密度来进行实验,将这三项数据进行采集。但由于不同土质的含水量不同,土质的含水量会产生极大差异。因试验过程的种种因素,如土层分布不均、样品采集方式不正确、土样运输与存放不当等因素出现扰动等,这些因素都会给室内土工试验数据的准确性带来影响。土质的密度在试验过程中虽然也会出现数据变化,但不同的土样其密度不同,若在检测某个土样密度值时,其密度值十分稳定,普遍会针对该土样作出平行测定,若平行测定值存在较大差异时,其主要因素是因土质分布不均所致,或因环刀变形和制备土样时操作不当所致。

因此,在室内土工试验密度值环节时,其在试验过程中常常需要针对环刀进行检查,检查刮土刀质量是否符合标准要求。从室内土工的物理试验来说,物理试验并不是一个单独的工作环节,其与土质的各项指标都有着密切关联,当土样的不同指标结果得出后,其需对这些指标进行综合性分析,以此对室内土工的各项数据值作出准确判断。如,当室内土质的物理试验结束后,其发现试验数据结果中存在土质饱和度过高现象时,其就直接说明该土质的含水量以及密度和土质颗粒比重存在问题,这就需要试验人员综合土样开土记录,从土样含水量及密度和比重中合理处理相符的指标数据。

土颗粒组成结构直接决定着土样比重的大小,而当土样颗粒组成十分复杂时,土质颗粒的比例重量也会增大。常规来说,一般砂土的颗粒比重为2.68~2.70,粉质土质的颗粒比重为2.71~2.73,粘土的颗粒比重为2.73~2.76,土质颗粒的比重变化十分有限,在相同地区的土质成分其类型基本相同。但是,也不排除土质成分含有有机物质,当物质含有该组成成分时,其土质颗粒的比例重量会降到2.60左右,此时的室内土工试验需以中性液体试验来进行检测,如煤油,并使用专业的排气法抽除土质当中的气体。土的液限试验是指土颗粒在可塑至流动状况时具备的含水量,塑限试验是指颗粒在半固态至可塑状态时所具备的含水量。目前,我国工程在土的液限与塑限试验上,其规定土颗粒需超过0.5毫米的筛选才能进行试验。但是,在室内土工的实际试验环节上,有部分可用直观观察出含有大量颗粒,而用筛子进行晒筛选后,其试验所测出的土样塑性会更大,无法根据土质实际状况反映真实结果。因此,在试验该类型土质时,需用筛选方式来确定土质颗粒成分的含量,若该土颗粒含量已达到基本的砂土成分试验标准,则可根据该砂土的试验要求来进行指标检测,使土质试验数据更准确。

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二、室内土工力学试验存在的问题及对实验数据准确性带来的影响

室内土工力学试验主要针对土样在压力受压状况下发生的变形变化。并通过对土样变形过程的压缩数据进行计算,以此来判断土的压缩的特征及土的固结状况,再根据该计算方式来为建筑物的沉降量作出计算,为建筑设计人员提供有利的设计数据。在实验过程中,为了使试验数据更准确,试验人员需对土质样本的验收工作及保管工作进行严格控制与监督。密切留意样本是否有扰动现象。在试验过程中,试验人员需按照标准规范采取操作,在操作环节出现问题时需及时作出解决措施。如,室内土工试验在开土时,若感觉土质硬度过低或土质含水量过高,但土质压缩模量过大时,说明该土工试验存在操作错误或开土仪器设备未校正使得设备出现变形量过大等现象,需对设备仪器重新进行检测。若在开土环节中感觉土质硬度过高而压缩膜量过小时,则需考虑该土质在采集样本时其土质结构已被扰动或土质存在进水现象等。

在室内土工力学试验中,土质抗剪强度是试验环节之一,该环节试验的主要目的是为了检测土质的抗剪切破坏的最高能力,这也是室内土工力学试验指标的重要组成部分。从工程设计的角度来说,建筑承载力以及地基的稳定性都需根据土质的抗剪强力指标来进行设计,因此,土质的抗剪强度在工程建设及设计中都有占据着十分重要的地位。土质抗剪强度的试验方式十分丰富,在室内试验这种,其最常运用的有直接剪切试验以及三轴试验等。根据以往的室内土工检测结果来看,室内检测所得结果通常与理论性数据会存在较大差距。土质的压缩特征与抗剪强度有着相互关联,而利用这其中的关联性,可以直观的方式来判断土质压缩的所得结果与抗剪试验结果是否准确。普遍情况下,当土质的压缩性能越高时,土质的压缩膜量会随之降低,土质的抗剪强度也会降低,因此,土质的压缩模量与抗剪强度有着相互变化的关系。

三、室内土工的物理及力学实验与数据准确性的关联性影响

从室内土工试验的整个环节来说,土质的物理与力学实验是存在紧密联系的。土质的物理状况直接决定着土质的力学状况,土质的整体强度会伴随周围环境的变化而产生变化,而天然的土质普遍具有结构原理,对外界的干扰十分敏感,土质在外来力量的压力作用下回产生变形现象的主要因素是土颗粒通过集合与气体产生移动所产生的结果。在受外界压力的状况下,其力学的压力变化主要取决于土质的成分及结构和含水量等因素,土质在压缩后所形成的形状及土质结构与土的密度以及含水量有直接关联。当室内土工各个试验结果得出时,其可根据各个数据指标之间存在的关联性来对检测结果进行分析,将其中与土质试验结果不相符的数据及规律以及各项指标进行适当调整,若差距过大可有必要针对该试验进行补充试验环节,对土质的含水量以及粘土矿物质进行标准检测,观察其中的关联性,以此提高试验数据的准确率。

四、结束语

室内土工试验数据的准确性与否直接取决于试验操作方式以及仪器设备、周围环境等因素,这些因素的干扰会使得室内土工试验数据产生较大变化,因此,在室内土工试验环节上,其需加强对试验操作过程的监督,并严格使用各项设备仪器,加强对试验人员技术能力的提升,并加强对周围环境变化的检测,使室内土工试验的各项指标数据能够具有较高保障,提升试验数据的准确性。

参考文献:

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[2]李建民.超深超大基坑回弹变形计算方法的试验研究[J].中国建筑科学研究院.2011(01):22-27.

[3]叶灏桁.海相软土中桩基受竖向和水平荷载共同作用下力学性能研究[J].中国矿业大学.2014.(01):67-68.

论文作者:李何伟

论文发表刊物:《防护工程》2017年第21期

论文发表时间:2017/12/26

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