本文摘要：摘要:由于不同的土的理化性質(zhì)千差萬(wàn)別，對(duì)于建筑、勘探、種植等很多行業(yè)的影響十分深遠(yuǎn)，所以土工試驗(yàn)就顯得十分重要。本文立足于土工試驗(yàn)的基本內(nèi)容，討論一些常見(jiàn)的問(wèn)題，并提供相關(guān)的對(duì)策供參考借鑒。 關(guān)鍵詞:土工試驗(yàn)內(nèi)容問(wèn)題對(duì)策眾所周知 土是由各中巖
摘要:由于不同的土的理化性質(zhì)千差萬(wàn)別，對(duì)于建筑、勘探、種植等很多行業(yè)的影響十分深遠(yuǎn)，所以土工試驗(yàn)就顯得十分重要。本文立足于土工試驗(yàn)的基本內(nèi)容，討論一些常見(jiàn)的問(wèn)題，并提供相關(guān)的對(duì)策供參考借鑒。
關(guān)鍵詞:土工試驗(yàn)內(nèi)容問(wèn)題對(duì)策眾所周知
土是由各中巖石經(jīng)過(guò)風(fēng)化作用最后形成的一種新的形式，它的物理狀態(tài)較為多變，位于地殼的表層，是我們從事工程經(jīng)濟(jì)類(lèi)活動(dòng)的主要地質(zhì)環(huán)境。如果用土作為地基，可能會(huì)存在地基的穩(wěn)定性和易變性等問(wèn)題;用土作為填料，可能存在土的變形和壓實(shí)問(wèn)題;用土作為介質(zhì)，需要重視土的滲流和抗?jié)B穩(wěn)定性情況。因此，我們需要通過(guò)土工試驗(yàn)來(lái)對(duì)土質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行深入了解。
1.土工試驗(yàn)的內(nèi)容及常見(jiàn)的問(wèn)題分析
1.1.物理性質(zhì)
對(duì)于土質(zhì)的物理性能的土工試驗(yàn)包括含水率、密度、土粒比重、顆粒分析、滲透等很多相關(guān)的試驗(yàn)，一般來(lái)說(shuō)，這五個(gè)為基礎(chǔ)五項(xiàng)，其他項(xiàng)目會(huì)根據(jù)對(duì)土的用途不同而有所調(diào)整。其中含水率、密度、土粒比重等因素對(duì)其他很多指標(biāo)的變化以及一系列的力學(xué)指標(biāo)直接產(chǎn)生影響。一般來(lái)講，土粒比重是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的考量值，主要和其內(nèi)部的礦物含量以及有機(jī)質(zhì)含量有密切關(guān)系。
很多單位因?yàn)橥坏貐^(qū)的相同類(lèi)型的土質(zhì)的土粒比重波動(dòng)不大，再加上比試驗(yàn)的流程較為復(fù)雜，操作難度較高，所以就直接憑本地經(jīng)驗(yàn)，很容易造成結(jié)果誤差。對(duì)于物理性質(zhì)的常見(jiàn)問(wèn)題，通常是在野外的采樣、運(yùn)輸和保存樣品過(guò)程中的操作流程和保護(hù)措施不夠規(guī)范導(dǎo)致的，尤其是所采土樣有沒(méi)有該地區(qū)的代表性，要排除特異性可能，土樣是不是均勻的，各組分含量是否正常;水分的流失，這是最難防的問(wèn)題，需要進(jìn)行嚴(yán)密的控制，稍不留神就會(huì)產(chǎn)生很大偏差;連續(xù)檢測(cè)狀態(tài)下，不斷使用土樣盒得過(guò)程可能會(huì)出現(xiàn)土樣盒未清洗干凈或存在腐蝕等情況，這樣很容易導(dǎo)致土樣盒重量變化，如果沒(méi)有在每次使用前測(cè)量土樣盒重量就很容易出現(xiàn)誤差。
另外在進(jìn)行土的液限和塑限的試驗(yàn)過(guò)程中，由于使用的測(cè)定儀的不同，試驗(yàn)人員的操作手法有差異，圓錐儀的磨損程度，以及調(diào)土過(guò)程沒(méi)有均勻的浸潤(rùn)等原因，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量同一指標(biāo)的結(jié)果波動(dòng)，測(cè)量結(jié)果和實(shí)際結(jié)果存在偏差，另外一些公司為了節(jié)約成本，不直接測(cè)量塑限值而是依靠計(jì)算的出來(lái)，一旦脫離實(shí)際歷史數(shù)據(jù)的參考，結(jié)果會(huì)被盲目擴(kuò)大，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果遠(yuǎn)偏實(shí)際值，給后面的工程很大的安全隱患。
1.2.力學(xué)性質(zhì)
對(duì)于土質(zhì)的力學(xué)性質(zhì)的土工試驗(yàn)包括土的變形試驗(yàn)和強(qiáng)度試驗(yàn)。其中變形試驗(yàn)包括了膨脹性、濕陷性、壓縮能力和固結(jié)能力等。這些試驗(yàn)為工程設(shè)計(jì)提供一系列復(fù)雜的變形參數(shù)，這里就不再一一贅述。這里我們以固結(jié)試驗(yàn)為例，固結(jié)試驗(yàn)是為了測(cè)定土的壓縮特性，測(cè)定土的沉降變形，了解土體在側(cè)限條件下的變形與時(shí)間，壓力的關(guān)系，結(jié)合其它試驗(yàn)指標(biāo)配合計(jì)算土的壓縮系數(shù)、壓縮模量，確定土壓縮性的高低。固結(jié)試驗(yàn)的主要方法是對(duì)各級(jí)垂直荷載下土的變形進(jìn)行測(cè)量。
一般的工程的測(cè)試實(shí)驗(yàn)是在室內(nèi)進(jìn)行的，除了部分需要在現(xiàn)場(chǎng)做測(cè)試的特殊工程。一般情況遇到以下一些問(wèn)題:我們?nèi)菀缀雎栽诟邏簤嚎s試驗(yàn)中導(dǎo)致的儀器變形量;在去除余土?xí)r，用削掉的土涂抹，可能導(dǎo)致孔隙被填上，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏差;在選擇使用薄濾紙或用孔徑較細(xì)的透水石時(shí)易使透水石淤堵;人工導(dǎo)致的誤差;傳壓活塞突然下降，導(dǎo)致瞬時(shí)土樣下降，影響測(cè)量精確度等等[1]。強(qiáng)度試驗(yàn)則包括直接剪切試驗(yàn)、反復(fù)直接剪切試驗(yàn)、三軸壓縮試驗(yàn)和無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)等。這些試驗(yàn)為設(shè)計(jì)提供土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度、靈敏度、抗剪指標(biāo)參數(shù)。這些強(qiáng)度指標(biāo)主要用于穩(wěn)定性評(píng)價(jià)、承載力計(jì)算、基坑支護(hù)作用。
我們拿直接剪切試驗(yàn)來(lái)說(shuō)明，該試驗(yàn)為了檢測(cè)土體極限的對(duì)于剪切破壞的抵抗能力，這是土質(zhì)的一個(gè)重要的力學(xué)性質(zhì)。在計(jì)算評(píng)價(jià)地基、計(jì)算承載力、考量基坑穩(wěn)定性等等很多工作中，對(duì)土質(zhì)的抗剪強(qiáng)度有個(gè)重要的指標(biāo)，具有巨大作用。所以正確的測(cè)量土質(zhì)的抗剪強(qiáng)度對(duì)我們的工程建設(shè)工作具有極其重要的基礎(chǔ)作用。該方法在實(shí)踐中具有較為深遠(yuǎn)的使用經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用十分普遍，但是其儀器構(gòu)造具有一定的限制性，所以會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題。因?yàn)橹苯蛹羟性囼?yàn)和其他方法比起來(lái)，它的手里條件比較復(fù)雜，所以不太容易控制其排水問(wèn)題。
就好比滲透系數(shù)不同的各種土質(zhì)，只有滲透系數(shù)很小的細(xì)粒土才適合直接剪切，那些滲透系數(shù)大的土質(zhì)很容易導(dǎo)致出現(xiàn)排水問(wèn)題。而且有些質(zhì)地松軟的土質(zhì)雖然滿(mǎn)足滲透系數(shù)的要求，但是土樣非常容易在加上二級(jí)荷載的狀態(tài)下擠入剪切盒間隙和透水石，最終導(dǎo)致沒(méi)辦法再進(jìn)行下一步剪切工作。在進(jìn)行操作的時(shí)候，我們一定要十分明確加荷條件，嚴(yán)格把控好剪切速度和頻率，這個(gè)操作要求相對(duì)較高，很容易出現(xiàn)偏差。
1.3.化學(xué)性質(zhì)
對(duì)于土質(zhì)的化學(xué)性試驗(yàn)分為易溶鹽、中溶鹽和難溶鹽三類(lèi)。這其中包括粘土礦物鑒定、鹽漬土試驗(yàn)和有機(jī)質(zhì)土等。粘土礦物成分是一個(gè)非常重要的決定土的理化性質(zhì)的因素;鹽漬土，通俗地講就是土里面含鹽量較高，鹽漬土試驗(yàn)指標(biāo)為評(píng)價(jià)地基、選料或工程措施有重要的參考作用;而有機(jī)質(zhì)試驗(yàn)測(cè)量的是土質(zhì)中的有機(jī)質(zhì)含量，用來(lái)區(qū)分土質(zhì)營(yíng)養(yǎng)類(lèi)別，分為泥炭土、淤泥質(zhì)土和有機(jī)質(zhì)土。
這個(gè)方面通常出現(xiàn)的問(wèn)題就是土樣的選擇、采集、運(yùn)輸和檢測(cè)的整個(gè)過(guò)程中的操作問(wèn)題和處理的準(zhǔn)確性，因?yàn)榛瘜W(xué)性質(zhì)以后外界環(huán)境的影響而發(fā)生改變，很容易因?yàn)槿藶槭д`造成測(cè)量結(jié)果的偏差。另外，現(xiàn)在非常重視的污染土問(wèn)題的檢測(cè)，包括土壤重金屬含量、有毒有害物質(zhì)檢測(cè)等等，這些檢測(cè)就牽扯到使用的藥劑處理問(wèn)題，以及測(cè)量的準(zhǔn)確度和可信度等方面的問(wèn)題[2]。
1.4.動(dòng)力特性
關(guān)于動(dòng)力特性的測(cè)定有動(dòng)單剪、三軸或共振柱試驗(yàn)，這個(gè)是關(guān)于地震動(dòng)參數(shù)指標(biāo)，主要用于分析液化和震陷，在地震安全評(píng)估中具有相對(duì)重要的地位。這類(lèi)試驗(yàn)，主要的問(wèn)題在于對(duì)土質(zhì)的狀態(tài)保存，除此之外就是檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)性和規(guī)范性。
2.對(duì)于土工試驗(yàn)中問(wèn)題的對(duì)策
2.1.制度規(guī)范
對(duì)相關(guān)的土工試驗(yàn)規(guī)章制度進(jìn)行不斷的健全和完善，要明確規(guī)范各項(xiàng)試驗(yàn)中的操作流程和注意事項(xiàng)，嚴(yán)格把控各項(xiàng)過(guò)程。強(qiáng)化器材檢查制度，做好試劑的檢查和儀器的保養(yǎng)，定期維護(hù)，及時(shí)更換和處理不符合要求的儀器試劑。
2.2.人員規(guī)范
從事這類(lèi)工作，需要專(zhuān)業(yè)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，首先要招聘具有較高專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平的專(zhuān)家進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)和監(jiān)管，確保操作體系的科學(xué)性和完備性。其次，要定期組織試驗(yàn)工作人員進(jìn)行相關(guān)工作的專(zhuān)業(yè)知識(shí)技能培訓(xùn)和交流，培養(yǎng)他們把控?cái)?shù)據(jù)的能力，根據(jù)數(shù)據(jù)判斷監(jiān)測(cè)的合理性和準(zhǔn)確性，多積累相關(guān)經(jīng)驗(yàn)有效減少明顯的人為偏差，嚴(yán)格把控操作規(guī)范性、計(jì)算準(zhǔn)確性，盡可能降低誤差，提高工作人員的業(yè)務(wù)水平和綜合能力。最后，就是用人的規(guī)范性，用人要嚴(yán)格落實(shí)崗前培訓(xùn)和操作能力考核，只有經(jīng)過(guò)嚴(yán)格篩選才能任用，嚴(yán)禁沒(méi)有專(zhuān)業(yè)技術(shù)的人進(jìn)行試驗(yàn)操作[3]。
2.3.操作規(guī)范
土樣的選擇要具有代表性;試驗(yàn)的重復(fù)性操作次數(shù)要足夠，減少偶然性;土樣的采集、保存、運(yùn)輸要嚴(yán)格按照要求進(jìn)行，盡量減少損耗，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響往往很大;不同的土質(zhì)的不同性質(zhì)測(cè)定的規(guī)定和要求都有差異，要重視這些細(xì)節(jié)，盡可能減少誤差，另外化學(xué)性質(zhì)檢測(cè)要注意操作安全性和試劑安全處理等問(wèn)題。
結(jié)語(yǔ):土工試驗(yàn)是一個(gè)復(fù)雜而精細(xì)的工作，又是一項(xiàng)十分重要的工作，因此在試驗(yàn)前要對(duì)土樣進(jìn)行初步的篩查，對(duì)其性質(zhì)有一個(gè)初步的了解，然后選擇適合的試驗(yàn)方法，工作人員規(guī)范操作，嚴(yán)謹(jǐn)計(jì)算處理等等系統(tǒng)的分析處理，從而減少實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偏差，提高工程設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性為工程的安全性和穩(wěn)定性有一個(gè)堅(jiān)實(shí)保障。
參考文獻(xiàn)
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