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岩土工程勘察中土工试验问题的研究.doc

发布:2018-10-12约5.19千字共11页下载文档
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岩土工程勘察中土工试验问题的研究   【摘要】土工试验是岩土工程勘察工作的不可缺少的组成部分,作为岩土工程勘察报告的重要依据,是工程建设、设计的重要参数,土工试验的质量对工程总体的质量和安全性有着直接的重大影响。本文对土工试验中的几个常见问题进行了简单的分析和归纳总结, 提出了土工试验操作过程中应该注意的问题,以提高土工试验工作质量,为工程的设计及施工提供更加准确的服务。   【关键词】土工试验;性质试验;问题   土工试验作为岩土勘察的一个重要环节,其目的是测定土的基本物理和力学性质,从而为工程的勘察、设计提供可靠的计算数据。目前,影响土工试验测试结果的问题在于自然界土层的不均匀性、取样、保存和运输过程中对原状土的扰动、操作的方法和试验仪器的差异、试验人员的不同素质,这就使我们队岩土工程勘察的准确评价受到了影响,基于以上原因,我们对土工试验中存在的问题和试验成果的综合分析是十分必要的。   1试样制备   第一要严格划分土样级别。在开启土样筒后,先检查土样质量并划分土样质量等级,土样质量等级的划分大致可按现场外观检查、测定回收率、X射线检验及室内试验评价4种方法确定。云南地区利用室内试验的破坏应变值和压缩试验的扰动指数或体积应变划分土样级别标准是:Ⅰ级试样=1%~3%,0.15,1%;Ⅱ级试样=3%~5%,=0.15~0.30,=1%~2%;Ⅲ级试样=5%~6%,=0.30~0.50,=2%~4%;Ⅳ级试样=6%~10%,=0.50~0.75,=4%~10%,其他地区可以参考使用。对地基基础设计等级为甲级的工程必须采用不扰动的Ⅰ级试样进行试验;对地基基础设计等级为甲级以外的工程可以结合地区经验,在工程技术要求允许的情况下用轻微扰动的Ⅱ级试样进行强度和固结试验。对明显扰动Ⅲ级土样只能进行土类定名及含水量测试,对完全振动的Ⅳ级土样只能进行土类定名,Ⅲ级和Ⅳ级土样不能进行强度和固结试验,这点很重要。目前工程勘察市场竞争激烈,市场准入门槛较低,挂靠现象较严重,工程勘察质量有明显下降趋势,个别勘察单位由于成本原因采取的土样样品质量很差(甚至采用岩芯管岩芯切样),如果试验单位仍将这种试样用做强度和固结试验,这不仅是对规范的违背,也是对建设单位和国家的不负责,有违执业道德。事实上目前工程勘察野外工作及土工试验的质量监管基本是个空白,这对工程勘察行业的长远发展是明显不利的。   第二要严格按试样制备要求制样。室内制样主要方法是用环刀切取规定数量(一般是6组)试验样品,室内制样操作不当同样会降低土样级别。制样的关键点:①在环刀内壁涂一薄层凡士林,目的是为减少环刀与土样间的磨擦,避免土样压密扰动,据调查目前涂凡士林这一步骤在实际操作中并没有被很好地执行;②将环刀垂直下压,环刀垂直下压是避免环刀偏向受压时环刀一侧出现相对压密而另一侧出现样品与环刀间的小缝隙,造成土的容重、压缩模量失真;③环刀下压过程中,边压边削,可避免土样受到环刀外侧壁与土样间的过大摩擦而使土样下部受到一定程度的压密;④压入环刀后对土样的上下端面削平,对于软土要用钢丝锯整平,若用切土刀整平则刀面极易带起软土形成二次扰动,对其他土可采用切土刀削平。   第三要做好开样记录工作。在制样过程中要对土样的颜色、名称、包含物、矿物成份、软硬程度、塑性状态、湿度(如粉土及砂土上下部含水量明显不同)、结构构造等进行描述,这有利于后期数据整理时进行对比和综合分析处理,得出符合工程实际的数据,同时也有助于实验人员积累经验。   2土的物理性质试验   2.1含水率试验   土层的不均匀、取样扰动、取土器和筒壁的挤压、土样在运输和存放期间保护不当而失水等均会引起含水率的变化。在试验室若操作不合理同样会影响土样含水率的测试结果,这主要表现在以下方面:①取样点的位置不同,尤其是对粉质含量高的粘性土、粉土、砂土,样品的上、中、下不同部位含水量会有较大的差别,为克服这种影响可分上中下不同部位同时取等量样品,加以混合后再取为含水量试验样品;②铝盒烘干时应开口,以利水的充分蒸发。铝盒质量应定期标定;铝盒在长期使用过程中由于氧化、磨损其质量也有一定变化,定期标定能有效降低试验误差;③烘干时间及温度也会对含水率构成影响。粘粒含量很高的土类,如红粘土、膨胀土粘粒含量很高,有更大的比表面积,吸附水能力强,需105℃~110℃烘干8h以上,对砂土不得小于6h,但对含有机质的土(尤其是有机质含量大于5%的土),应在65℃~70℃烘至恒重,温度过高会造成有机质的损失,使含水量偏大。   2.2土粒比重试验   土粒比重是土粒质量与同体积纯蒸馏水在4℃时的质量比值,是土的基本物理指标之一。从理论上讲要得到一个准确的土粒比重值较为困难,因为国标中采用的试验方法存在下列因素的影响:①结合水的影响。土粒带负
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