摘要:随着岩土工程勘察行业的不断发展与壮大,现场原位测试方法也随之得到广泛的应用。本文主要结合个人在野外工作的一点拙见,总结常用现场原位测试方法在实际操作中存在的问题,同时结合规范和网络资源浅谈如何解决现场原位测试数据采集的误差。
关键词:数据采集;误差;勘察
前言
作为勘察单位,有很多现场需要做原位测试的项目,如何提高技术人员的工作技能及如何做好各项原位测试方法是值得我们去思考的问题,本文主要分析一些常用的现场原位测试方法产生误差的原因,来提醒我们在工作中需要注意的问题,加以解决,使我们在整理内业时减少很多麻烦,同时使报告也更具代表性。
1常用现场原位测试数据采集误差分析
1.1浅层平板载荷试验的误差分析
1.1.1 仪器自身存在的误差
(1)简易千斤顶回油严重,且自身不能自动补偿压力;
(2)百分表不够灵敏,往往会给人造成一种错觉,认为该级压力下沉降趋于稳定,而加下一级荷载,这导致该级的沉降都积累到下一级荷载,导致试验曲线的不规则,影响承载力特征值的选取。
(3)承压板的刚度与变形不能满足要求,当千斤顶施加较大压力时导致千斤顶与承压板接触面处出现应力集中,使承压板发生微小的变形。导致试验结果相对偏小。
1.1.2仪器安装对试验结果的影响
(1)承压板下土层整平,现场实际操作过程中,往往未达到整平的目的,导致不均匀沉降。
(2)支撑横梁的支点与承压板之间的距离往往未大于1倍的承压板宽度或直径,导致土体沉降带动支撑横梁的支点也随之沉降,造成试验结果偏低。
(3)连接百分表的横梁与地面接触,当附近有轻微震动是,百分表的指针也随之变化。
(4)千斤顶安装不是铅垂的,主要因为安装的不正确和承压板底面未达到水平状态,给试验带来危险。
(5)百分表的安装不是铅垂的,百分表的倾斜导致仪表的灵敏度变低,并使读数相对偏小。
(6)两个百分表的安装未保证与千斤顶中心在一条轴线上,导致两个百分表读数的平均值有误差。
1.2标准贯入试验的误差分析
1.2.1 仪器自身存在的误差
(1)标贯锤年久失修,与标贯杆之间的摩擦太大,有时标贯锤提起时,连带钻杆一起提起,并且有时标贯锤不能够实现自动落锤。导致实际的读数相对偏大。
(2)而标贯头已经不是锋利的,导致试验结果偏大。
(3)标贯锤的重量及落距不能严格满足规范要求,导致试验结果的偏差无法估计。
1.2.2试验过程的误差
(1)钻孔未清理干净,尤其对于砂层,往往标贯不能下到实际钻孔深度,导致试验数据不具备代表性。
(2)在标记刻度时,为了省去拿卷尺的时间,用目测大概的尺寸,这给试验结果带来的误差无法估计。
(3)在试验过程中,为了安全,工人用绳子等工具拉着钻杆,防止其摇摆,在拉钻杆的过程中,因用力过大,导致钻杆倾斜,这使标贯锤不是铅垂落下,影响试验结果。
1.2.3试验过程中读数及结果处理对试验结果的影响
(1)标贯数据的读取过程,尤其对于类似于淤泥质等地层时,例如2击标贯进入土层33cm或27cm时,而为了省去计算的麻烦选择30cm标贯锤击数为2击,这样给试验结果带来的误差较大。
(2)数据整理的环节,我们在野外采集数据中,有的标贯打在分层处,或者碰到角砾、碎石、块石,再或者打在沉渣上,这样的标贯击数应剔除,但因有缺乏经验者盲目的采用,给试验结果带来很大的误差。
1.3十字板剪切试验的误差分析
1.3.1 仪器自身存在的误差
(1)很多单位使用机械式十字板剪切仪,这种仪器各部件之间摩擦大,如果不经常保养,仪器本身产生的机械摩擦较大,使试验结果偏小。
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(2)百分表不够灵敏,同静载荷试验中的百分表具有同样的误差。
1.3.2试验过程的误差
(1)摇轮的速率控制不能达到规范要求的匀速,对于高塑性粘土(Ip=40%-30%),剪切速率越大抗剪强度越大,增长的很快;对低塑性粘土(Ip<20%)变化幅度不大。
(2)在做重塑土的抗剪强度时,当将十字板头提起,使之与离合器分离,但由于离合器的摩擦太大不能分离,使重塑土的抗剪强度值同原状土抗剪强度值相差不大,影响了试验的准确性。
2浅谈常用现场原位测试如何减小误差
2.1静载荷试验减小误差方法
(1)购置一套先进的设备,减小仪器本身的误差,例如千斤顶。
(2)要对千斤顶、百分表定期率定、保养,防止长时间不用,百分表的灵敏度降低。
(3)在试验前一定要对承压板底部整平,用中粗砂,最大厚度不能超过20mm。
(4)放好承压板后,要在一层承压板上再放上一层面积小的承压板,之后再放上一层承压板,三块承压板的面积要逐渐减小,最后把千斤顶放在承压板的正中心,。
(5)放好千斤顶后,在千斤顶上部放好传立柱,保证传立柱是铅垂的,防止压力过大,传立柱发生倾倒,造成安全事故。
(6)固定百分表,一定要保证百分表是铅垂的,安装固定百分表的横梁,一定要保证支撑横梁的支点与承压板的距离大于1倍的承压板宽度或直径,并保证横梁与地面是悬空的,同时要保证固定后的两个百分表与千斤顶在同一条轴线上。
(7)应在百分表与承压板接触面上放一块玻璃片,防止承压板表面的残渣或不光滑影响百分表的灵敏度。
2.2标准贯入试验减小误差方法
(1)定期检查更换标贯的整套设施,剔除标贯锤质量不合格,。
(2)严禁为了省去麻烦,用肉眼来划刻度的操作,以钢卷尺为量测工具,用粉笔划刻度。
(3)要保证护壁清孔的质量。
(4)对于碎石类土地层,应进行重型圆锥动力触探试验。
(5)读数时应该保证其真实性。
(6)在试验前,应先钻少量钻孔,概略了解勘察区各种地层的分布情况及其物理力学特征,以便为标贯试验的设计提供依据。
2.3十字板剪切试验减小误差方法
(1)仪器的更换,应改用电动式十字板剪切仪,这使试验结果更加精确。
(2)仪器的保养及率定,应定期的对仪器进行保养。
(3)应选用电动转动轮装置,这样较少了不均匀转动轮给试验带来的误差。
(4)对百分表应定期检查,使其能够保证灵敏度。
(5)对于不同的软土要用不同规格尺寸的十字板。
3结论
参阅大量资料集自己的一些工作经验,分析与讨论了常用原位测试手段存在的一些误差,以及如何提高原位测试现场采集的精确度。要解决这些隐患,要做到以下几点:
(1)应解决仪器的老旧、落后、保养、率定等问题,从而降低因仪器本身给试验数据带来的误差;
(2)制定并完善试验设备安装及操作规程,减小因仪器安装及试验操作上给试验结果带来的误差;
(3)应认真解读规范,达到真正理解规范的用意,并明确每一种原位测试手段在不同地质情况下的适用性。
(4)应增添更多的原位测试方法,使不同的原位测试手段得到的数据之间能互相比较,从中发现问题并解决之。
参考文献
[1]GB50021-2001(2009年版)岩土工程勘察规范. 北京:中国建筑工业出版社,2002;
[2]GB50007-2001 建筑地基基础设计规范. 北京:中国建筑工业出版社,2002;
[3]《工程地质手册》编导委员会.工程地质手册(第四版).中国建筑工业出版社,2007;
论文作者:孙洪新,左鹏
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/6/19
标签:百分表论文; 误差论文; 压板论文; 原位论文; 千斤顶论文; 测试论文; 仪器论文; 《基层建设》2017年6期论文;