土工试验的常见问题分析.doc

土工试验的常见问题分析-工程论文土工试验的常见问题分析 薛宝恒 XUE Bao-heng （甘肃工业职业技术学院，天水 741025） （Gansu Industry Polytechnic College，Tianshui 741025，China） 摘要： 土工试验的质量对工程总体的质量有着直接重大的影响，由于各种因素的影响, 造成试验数据同实际情况有差异，本文对土工试验中常见问题做了积极探讨，以期为今后土工试验工作积累经验。 Abstract: The quality of soil test has great direct influence on the overall quality of the engineering. Due to various factors, there is difference between the test data and the actual situation. This article discusses the common problems in the soil test in order to provide reference for the soil test work in the future. 关键词： 土工试验；常见问题；工程建设 Key words: soil test；common problem；engineering construction 中图分类号：TU411 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）02-0110-02 0 引言 土在土建工程中作为建筑材料或介质，在岩土工程勘查中占有重要地位，它是进行土类定名和划分土层的重要依据之一，同时也可为工程设计和施工提供必不可少的参数，土工试验的质量对工程总体的质量有着直接重大的影响。土工试验在进行室内土工试验的过程中，存在一些不容忽视的问题，本文从试样制备、试验以及数据处理方面对试验中由于试验人员操作不规范等原因引起土工试验成果质量问题做了积极探讨，以期为今后土工试验工作积累经验。 1 制备试样过程中的问题分析 土工试验主要包括以下内容：含水率试验（烘干法）、密度试验（环刀法）、液塑限试验（锥式液限仪法和搓条法）、剪切试验（快速直剪）和固结试验（压力等级依次为50、100、200、300、400kPa）。切取环刀和液塑限试验的闷土是土工试验中试样的制备关键部分。 在密度试验中密度指标、剪切试验内聚力、内摩擦角指标、固结试验中压缩系数和压缩模量指标需要切取环刀，切取环刀质量的高低直接影响到最终试验数据的合理性。 在切取环刀过程中经常发现试验人员在试验中有以下不规范操作，导致试验结果的不合理。 压环刀时没有使用削土器而直接用手掌压，用力不均匀，导致切取的土样体积比环刀体积小。 环刀没有垂直土样下切，导致环刀倾斜，影响剪切试验和压缩试验指标测定的准确性。 切削过程中反复转动土样或在表面反复刮削，影响指标的合理。 环刀切好后，没有检查土样上下表面是否与环刀持平1-3。 为了保证土颗粒充分浸润，确保试验数据的真实性，在测定土样的界限含水率时要求将试样加水闷料24小时，闷料时间短甚至忽略闷料，导致土颗粒表面湿润而内部干燥，测定的界限含水率误差较大。 2 试验过程中的问题分析 试验方法是否适当、试验步骤是否完整、试验操作手法是否规范等方面决定了土工试验成果的合理性。 含水率的测定方法为烘干法，此种方法操作简单，误差相对较小，但是在实际操作中，试验人员经常在开样后没有及时测定，导致含水率有一定损失，导致试验数据产生一定的误差3。 密度的测定采用环刀法，操作过程相对比较简单，切取土样，称量后减去环刀质量即得到土的质量，环刀容积为土的容积，进而可求得土的密度1，在试验中，需要用卡尺测量环刀的内径和高度，计算环刀容积，有试验人员在用卡尺读数时不准确，导致数据产生一定的误差3。 土的液限、塑限的测定方法为锥式液限仪法和搓条法，锥式液限仪法容易出现的问题是填土入杯时不均匀、有空洞，由于过分追求杯口平整而反复抹压，导致表面液化，使测定的液限值不准。搓条法要求取含水率塑限的土样，用手掌在毛玻璃板上搓滚，当土条搓至3mm粗细时，刚好产生裂缝并断裂，此时的含水率为塑限1，试验中试验人员没有放弃空心土条、粗细不合格土条等导致实验误差。 土的抗剪性能指标测定目前试验中采用的是快速直剪试验，试验操作过程中一些细节问题容易造成数据误差，主要有：没有注意上下透水石的区别，较厚的置于剪切盒底部，较薄的盖在土样顶部，不能将它们的位置对调，否则土样在加载被压缩后，剪切面以上的高度不足会影响数据2；杠杆的调平、剪切盒的密封性等容易被忽略。除此之外，手轮转速的均匀性以及试验结束的标准是很难把握的，在试验过程中试验人员并未一圈读一数，而是只读峰值来判断是否剪断，而土样剪切的过程中，经常出现峰值不稳定的现象，这就导致了试验数据的很大误差。 在土的固结试验中，对数据影响最大的就是试验方法的不规范。杠杆式压缩仪是试验中一种常用仪器，用砝码通过杠杆加压1，具体操作过程中的一些问题也能导致试验数据出现误差，主要有：没有施加1kPa的与压力使试样与仪器上下各部件之间接触，调整百分表至零点，导致第一级荷载形变量超过准确值太大；加压时产生冲击，导致形变量偏大；加压后忘记调平，使得结果不准；百分表活动轴杆量程不够，造成压缩试验失败；未达到压缩时间就读取压缩数据，施加下一级压力等。 3 数据处理过程中的问题分析 土工试验数据处理包括原始数据分析、指标计算、指标数据校核与统计分析，由于土体自身复杂性的存在以及在试样制备、试验操作中存在问题，在试验中，会经常出现一些异常数据，不合理的数据会影响试验的准确性。 对原始数据分析整理时应根据所研究的土体的成因类型以及成分和结构、构造上差别编制数据统计表，统计其散落在各变化区间内的试验点数，表示数据的变异情况根据分布图特征划分，一般均应在中段出现明显的峰值两端的频数对很小为正常型，峰值不明显出现多峰陡壁等表示数据离散过大，试验数据不够合理这类数据为异常型，数据应舍弃2-4。 4 结语 土工试验作为岩土工程勘察工作提供有效测试结果的手段之一，其测试结果的准确程度与否，直接影响着工程质量和使用安全。土工试验成果准确与试样的制备、试验过程及数据处理有关。在试验过程中对易出现问题的关键环节引起足够的重视，同时在试验结果分析整理时充分考虑试验本身的理论特点并适当结合地区经验关系才能提交相对真实、合理的工程试验数据，使勘察结果更客观地反映实际，使得工程建设投人更加合理，避免不必要的浪费为工程建设与施工提供更准确可靠的依据，保证工程的安全性、合理性和经济性，更好地为工程建设服务4-5。 参考文献： 1李智毅，杨裕云.工程地质学概论M.武汉:中国地质大学出版社，1994：10. 2GB 50021-2001，土工试验方法标