结合实际经验分析工程勘查中土工试验的相关问题

2016-01-27 11:12宗俊秀
科学中国人 2016年33期
关键词:土样抗剪土工

宗俊秀,孟 梦

1江苏省南京工程高等职业学校;2河南省地质矿产勘查开发局第四地质矿产调查院

结合实际经验分析工程勘查中土工试验的相关问题

宗俊秀1,孟 梦2

1江苏省南京工程高等职业学校;2河南省地质矿产勘查开发局第四地质矿产调查院

随着社会的发展,工程勘查工作越来越占据重要地位和发挥重要作用,只有做好工程勘查工作,才能提高工程质量,满足工程发展要求。然而,在工程勘查中,土工问题尤为关键,必须加强对系列问题的探究,以增强工程勘查质量。本文主要结合工程勘查工作实践和经验,对其中的土工问题进行分析,为土工试验的合理性提供有力保障。

工程勘查;土工试验;问题

前言在工程勘查工作中,土工相关问题占据重要地位,只有从根本上对土工问题加以解决,才能促进工程勘查工作的顺利实施,同时对工程项目实施奠定坚实的基础条件。由于土工涉及的方面相对较多,因而,作者主要结合工程勘查实践和经验总结,对土的密度与含水量、液限和塑限、压缩、抗剪强度、实验数据整理和校验等问题进行分析,并通过各项指标,做出科学合理的判断和得到有效的结果。

一、土工试验概述

工程勘查中,要明确土工问题,必须进行土工试验,不仅能够解决土工问题,而且可以为工程设计活动提供参数,逐渐成为重要的工作环节。在土工试验过程中,勘查取样、设计、施工环节尤为重要,因而相关人员应提高试验的有效性,为工程规划和成果评价的合理性创造有利条件。在工程中,土的物理性质十分多样复杂化,只有通过试验,对土的性质加以测试,才能保证工程勘查的准确性[1]。

二、工程勘查中土工相关问题分析

(一)土的密度与含水量问题

就土的密度而言,相对密度是比较稳定的值,受矿物成分及颗粒组成的影响。对于不同土体,其含水量存在明显差异,因其受诸多因素的影响。如,土层均匀程度、取样标准化、土样存放与保护等。土的密度指标,是变化的值,尤其在计算或换算下的指标,根据不同方式而产生不同的结果,或者与实际相符,或者与实际具有差异性。根据工程勘查工作的实践经验可知,关于饱和度的测试,如若结果大于100%,则表明土的指标测定存在问题,而影响结果准确性的因素主要表现在:含水量测定、天然密度测定两个方面。由此可见,在工程勘查的土工试验中,应对含水量、天然密度、相对密度三个实验室实测指标进行测定,以更好开展工程勘查工作。

(二)土的液限和塑限问题

长期以来,针对土的液限和塑限测定试验中,主要借助天然的具备一定含水率的土样而开展试验,如若条件不允许,采用风干的土样也可。如若选择后者,必须经过一定的筛选,才能开展实验活动。将土样在孔径0.5毫米的筛子上过筛,虽然能够获取较大的塑性指数,但不能对土的实际情况加以反映。由此,应借助筛分法对沙粒含量加以确定,在达到砂土标准时,可不必进行液限和塑限的试验。然而,在土的液限和塑限试验中,相关人员应注意的问题是:按照液限、塑限、二者中间状态等指标,制备不同稠度的土膏时,必须将土样搅拌均匀,将其放置于试样杯中,将空气排出,对提高实验结果精确度有利。

(三)土的压缩问题

根据工程勘查经验可知,对土的压缩性进行测定过程中,多数在室内进行,只有极少数的特殊工程,要求现场测试。在土工试验过程中,影响结果精确度的因素较多,因而要求相关人员必须对系列问题加以规避。以开土取土环节为例,如若土质较软,或者液性指数偏低,则压缩系数必然小,反之,其压缩系数则增大。基于第一种情况,试验人员必须对试验操作的各环节加强检验,甚至需要重新进行取土试验,以获取精确的土的压缩系数[2]。

(四)土的抗剪强度问题

在土的抗剪强度试验中,其方法相对较为多样化,包括直接剪切试验、无侧限抗压试验等室内试验和大型直接剪切试验等现场试验。根据以往的施工经验可知,室内抗剪强度试验的难度相对较小,具有一定的规律性,但实验结果可能与理论层面的数据值之间存在着较大的差异性。所以,在土的抗剪强度实验中,相关人员应对实验结果加以判断,以充分了解土的受力情况。当前,影响土的抗剪强度的因素相对较多,如密度、含水量等,因而试验人员开展试验之前,有必要对土的密度和含水量等指标加以确定,以掌握试样均匀性,在结合工程实际的基础上,对土的透水条件加以分析和考虑,对提高抗剪强度试验的有效性发挥着重要作用。

(五)土工试验数据整理与校验问题

工程勘查的土工试验中,应对试验数据进行必要的整理和校验。

为提高数据的可靠性、适用性,数据整理工作具有重要性。在整理中,对测定值的平均值加以计算,了解标准差、变异系数等,能够为数据平均值计算提供可靠的依据。但是,数据整理中,往往存在的问题是:试验数据相对较少,加之受土体不均匀特性、测定误差、施工质量等因素的影响,导致数据整理工作存在阻碍影响。

在数据校验中,致使试验指标产生误差。究其原因,主要表现在以下方面:首先,取样过程中,对土样的冲击次数较多,使土样中的压力、水分从孔隙中挤出,致使土样变硬,承载力更大。其次,如若土样为扰动土,则为力学试验带来不利。再次,取样位置与实际所需不相符合,不能满足物性指标的要求。最后,在试验过程中,仪器、视觉、绘图等方面存在误差,对数据校验产生不良影响[3]。

结论

岩土试样在工程性状方面存在着较大的区别,受物质成分、应力场和应力历史、人类工程活动等因素的差异性影响较大,使工程勘查工作中,对土工问题必须给予高度重视。土工问题涉及到的方面较多,只有对各项试验成果进行分析,才能使实验数据得以有效校验、分析、评价,明确土性指标,并对工程性质加以充分反映,获取相关参数信息,以满足工程项目的施工实际。

[1]孙平,张亚富.浅谈岩土工程勘察工作土工试验中所遇到的相关问题[J].科技资讯,2011,06:96-97.

[2]初艳卿.岩土工程勘察室内土工试验应注意的问题探讨[J].城市建设理论研究,2014,14:23-24.

[3]王红彦.浅析岩土工程勘察土工试验中的常见问题与处理方法[J].福建建材,2014,02:89-92.

宗俊秀(1988-),女,汉族,吉林省安图县人,2013年毕业于桂林理工大学地质工程专业,现供职于江苏省南京工程高等职业学校,讲师,研究生,研究方向:工程地质。

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