浅谈土工试验中几个常见问题的分析及对策
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浅谈土工试验中几个常见问题的分析及对策
摘要:土工试验是岩土工程勘察工作的主要环节,是对不同类型的土进行定名和划分的主要依据。因此,要重视土工试验,才能为工程设计和施工提供准确可靠的土性指标,对于减少工程造价,保障工程的质量和安全,具有重要意义。基于此,本文将着重分析探讨土工试验中几个常见问题及其有效控制措施,能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。
关键词:土工试验;问题;措施
1、土工试验中几个常见问题
1.1、土的物性试验问题
影响土的密度的因素有好多,主要包括:土粒的重量、孔隙体积及孔隙中水的重量,比较综合反映了土的物质组成和结构特征。一般来说,对土的密度进行试验是比较简单的,在取样后就可立刻进行,但要特别注意的是在进行开土切样时要用切土刀,将土样取进环刀后,再用专门的刮土刀将环刀两端的土样刮平,现在大部分试验室人员直接采用切土刀刮平,这种操作方法是不当的。因为长期使用切土刀进行开土切样,它的刃口会逐渐磨损呈凹状,这样会导致测得土的密度偏大、孔隙比偏小、饱和度偏大等情况。
1.2、土的力学性试验问题
当前,固结试验存在的主要问题是:编号为GB/T50123-1999的土工试验方法没有把1h快速法收纳到固结试验的标准中。为缩短试验时间,现在许多单位的主要做法是当黏性土的最大固结压力比400kPa小时,采用1h加荷一级的快速法,并用综合固结度来进行校正。但有些单位在黏性土的最大固结压力比400kPa要大时,只用1h加荷一级的快速法,而没有采用慢速法或用次固结增量法来对快速法进行校正。
直接剪切试验的受力条件比较复杂,在排水条件方面也不容易控制,在编号为GB/T50123-1999的土工试验方法标准中,18条明确规定快剪试验适用于渗透系数小于10-6cm/s的细粒土。粉质黏土渗透系数一般大于10-5cm/s,粉土渗透系数值更大,实际上即使加快速率也难免排水,对于渗透系数大于10-6cm/s的细粒土类,应在三轴仪上进行剪切试验。在室内对粉土及粉质黏土进行直接剪切试验时发现:峰值强度很少存在于四级荷载下,大多数要剪切至位移6mm处,剪切强度指标具有较差的回归性,所以只能把剪切强度的指标作为参考。另外,还要强调的是虽然一些较软弱的土满足渗透系数的要求,但当二级荷载加上时,容易造成土样挤入透水石和剪切盒间缝隙,使剪切无法再进行下去。由于直接剪切试验的操作比较简单,大大减少了对土的强度指标的可信度,因此在进行直接剪切试验时,要对加荷条件进行明确,控制剪切的速度频率,要分次对土样轻轻的施加垂直压力,避免挤出土样。
2、土工试验常见问题控制措施
2.1、提高土工试验人员的业务素质
作为一项对专业技术水平要求较高的工作,土工试验与其他工程勘察工作存在很大的不同,为了不影响试验技术水平,必须要及时分析以及总结土工试验工程,尤其是特殊的土工试验项目。这就对土工试验的操作人员专业技术水平以及素质提出了更高的要求。一方面需要加强对土工试验人员的培训工作,另一方面要引进专业技术水平较高的试验人员,同时还要健全完善相关的培训以及深造体系,只有这样才能在很大程度上提升土工试验专业人员的发展进步,为土工试验质量打下良好基础。
2.2、加強行业管理及诚信管理
在社会经济发展的推动下,我国工程建设项目不断增多,从而带动了与工程建设相关行业的发展,其中工程勘察单位数量也在快速增加。根据调查统计显示,当前我国工程勘察单位的数量要远远高于二十世纪七八十年代。随着对建筑工程质量要求的提高,加强土工试验室规范管理已经成为当前亟待解决的问题。另外,还要加强对工程勘察单位的诚信制度管理,加强企业、试验室及个人的诚信制度管理。诚信是经济建设的基础,是建立市场秩序的保证,通过诚信管理制度,对违规者进行依法惩处,将不合格的企业、试验室及个人清理出市场,建立一个新的有序的勘察市场,从而确保土工试验成果的真实性、可靠性,进而达到确保我国整个工程建设的质量安全可靠。
2.3、改善试验室硬件条件
要想做好土工试验,加强对仪器设备的维修保养,改善试验室环境是重要的手段以及措施。一方面要严格对仪器设备进行选择。在进行仪器设备选购的时候,要认真选择仪器设备生产厂家,选择价格相对较低,质量较好的仪器设备。并且要加强对仪器设备操作人员的培训,提高专业知识水平。另一方面要做好仪器设备的维修以及保养。土工试验数据的准确性,除了要确保仪器设备的质量过关之外,对于仪器设备的维修保养也是十分重要的。不但要正确的进行仪器设备的操作,在试验完毕之后,要做好仪器设备的保养管理,同时针对仪器设备的监督以及管理工作建立相应的体制以及模式,从而做好仪器设备的维护,减少数据误差的出现,最后还要管理好土工试验使用的材料。在土工试验过程中,试剂以及纯水等是常用的标准材料,很多土工试验室为了节约成本,就会用自来水来代替纯水,这样容易影响数据的质量。为了确保数据的准确性,必须要严格把关土工试验中的使用材料,同时选择信誉良好的厂家进行材料的购买,避免出现由于材料不合格而引起的质量问题。
2.4、强化试验过程管理
样品制备注意事项:1)样品制备的代表性。取原状土来制作土样时,必须分清楚土样的上、下部,因为筒装土样一般都是直立放置,土中水分会因地心引力的作用自上往下渗透,所以在做物理性试验,如天然密度、渗透试验等时,应保证其代表性,即所取的样品中应包含有上、中、下部分的土样,而不是局部土样。2)取样的均匀性。在取样过程中,应按照从上往下的顺序进行,因为不同深度土的性质、颜色、状态会有一定程度的不同,比如说某层为黏土,另一层又夹有砾石,这时不能为了取样方便而跳过含有砾石部分或将含有砾石部分的土层样品去除,这些操作都是会影响原状土的性质,所以取样时应注意其均匀性。3)用环刀对原状土取样时,应时刻注意保证土的原状性,因为这样得出的数据才能代表实际情况。千万不能想当然地人为干预,将土样表面微小孔隙用手指挤压或借助工具压平。
土样的验收和管理。在送达土样的时候,送样单、试验委托书、其余相关的资料须由送样人一并附送。送验单上必须具备取土深度、取土日期、工程名称、钻孔编号等原始记录以及编写内容。试验委托书应当包括试验目的、试验项目、方法以及试验其他相关要求。在土样送达试验室后,土样试验人员对土样的验收应按照试验委托书来进行。如果有必要,可以进行抽验,之后进行编号登记,在完成验收、登记后应当在阴凉的地方放置,以保证原状土样及天然含水率,尽量减少土样水分蒸发以及对土样的扰动。 结束语
总而言之,土工试验是岩土工程勘察中的一个重要环节,主要目的是获取土的物理性质指标和力学性能指标,其数据准确程度对地基基础施工质量以及结构安全非常重要。因此,如何保证土工试验数据准确性尤为重要。这就要求我们在以后的实际工作中必须对其实现进一步研究探讨。
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