土地試驗(yàn)中常見問題淺析

劉 瑛任振興（.河北地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)大隊(duì)，河北 承德 067000；.河北地礦建設(shè)工程集團(tuán)承德公司，河北 承德 067000）

土地試驗(yàn)中常見問題淺析

劉 瑛1任振興2
（1.河北地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)大隊(duì)，河北 承德 067000；2.河北地礦建設(shè)工程集團(tuán)承德公司，河北 承德 067000）

摘 要：本文從土的幾種物理力學(xué)指標(biāo)測(cè)定方面，論述了土工試驗(yàn)中的常見問題及應(yīng)注意事項(xiàng)，并對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。

關(guān)健詞：土工試驗(yàn)；土樣；試驗(yàn)數(shù)據(jù)

1 土工試驗(yàn)的任務(wù)在于為各項(xiàng)工程的設(shè)計(jì)施工提供符合實(shí)際情況的各種土性指標(biāo)，工程的性質(zhì)各不相同，對(duì)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)都有其特定要求，因此要根據(jù)每一工程的要求制定相應(yīng)的優(yōu)雅驗(yàn)方案。

2 試樣的接收和制備

接收試樣時(shí)，要詳細(xì)查看試驗(yàn)委托書，核對(duì)工驗(yàn)項(xiàng)目及所送土樣是否符合試驗(yàn)要求，制樣的同時(shí)應(yīng)記錄土樣的顏色，目測(cè)其含水量，軟硬，粘性，做一個(gè)估算值，這樣有助于和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，同時(shí)也可積累經(jīng)驗(yàn)。目測(cè)估值有時(shí)和試驗(yàn)值差距較大，這時(shí)就要核對(duì)整體的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，判斷試驗(yàn)數(shù)據(jù)是否真實(shí)合理。

3 土的含水率，密度

土是由土粒、水和空氣三者組成的，它們的比例關(guān)系不僅可以描述土的物理性質(zhì)，而且在一定程度上還可用來反映土的力學(xué)性質(zhì)。土的含水量、密度、比重是必須通過試驗(yàn)測(cè)得的，但因?yàn)橥恋谋戎刈兓^小，而且一般都已經(jīng)做過大量工作，積累了很多經(jīng)驗(yàn)，所以在實(shí)際工作中，一般選用經(jīng)驗(yàn)值法。根據(jù)含水量、比重和密度可換算孔隙比、孔隙度、飽和度、干密度等物理性質(zhì)指標(biāo)。但經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)計(jì)算出的指標(biāo)顯現(xiàn)異常，如下表：

含水率　比重　密度　干密度　孔隙比　飽和度29.6　2.70　1.96　1.51　0.785　102

飽和度超過100%，明顯不符合事實(shí)，根據(jù)計(jì)算公式，可知測(cè)定的含水率和密度可能出現(xiàn)了誤差，因此要對(duì)這兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證。就實(shí)際遇到的情況看，有些是因?yàn)橥林泻蔬^高，導(dǎo)致土體表層和內(nèi)里含水量不一致。

4 土的液限與塑限

做塑液限試驗(yàn)的土要求粒徑要小于0.5mm，如果土中砂粒過多，會(huì)影響測(cè)試結(jié)果的淮確度。試驗(yàn)室中一般是采用液限儀和搓條法，如果土中含砂粒，會(huì)對(duì)錐入土深度有影響。對(duì)于砂粒含量較少的，可將砂粒剃除，砂粒含量較多的，就要考慮是否已達(dá)到了砂土的標(biāo)準(zhǔn)。圓錐儀錐尖入土深度的掌握和搓條產(chǎn)生裂隙的判斷，每個(gè)人都不盡相同，因此同一批試樣的液限或塑限，最好由同一個(gè)人完成，以免因判斷標(biāo)準(zhǔn)的不同而對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成人為的誤差。不同部門制定的試驗(yàn)規(guī)程中，普遍要求制備好的界限含水率試樣要放入調(diào)土皿中，浸潤過夜，但在實(shí)際工作中，往往省略了這一項(xiàng)。

5土的抗剪強(qiáng)度

測(cè)定土抗剪強(qiáng)度的試驗(yàn)方法主要有直接剪切試驗(yàn)，三軸壓縮試驗(yàn)和無側(cè)限抗壓試驗(yàn)。直剪試驗(yàn)一般使用四聯(lián)電動(dòng)直剪儀，理論上測(cè)得的抗剪強(qiáng)度與垂直壓力曲線應(yīng)是四點(diǎn)位于或基本位于同一直線上，但實(shí)際操作中經(jīng)常出現(xiàn)異常點(diǎn)，這主要是因?yàn)樗⊥翗有再|(zhì)差距太大，土質(zhì)不均。直接剪切試驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，但直剪試驗(yàn)剪切面限定在上下盒之間的平面上，而不是試樣最薄弱的面破壞，對(duì)土質(zhì)不均，堅(jiān)硬密實(shí)的試樣，其剪切應(yīng)力的分布是不均勻的。隨著剪切位移，剪切面的面積是變化的，這些都影響其測(cè)得的抗剪強(qiáng)度值的真實(shí)性。三軸壓縮儀是測(cè)定土抗剪強(qiáng)度較為完善的儀器，沒有固定的剪切面，剪切破壞沿著土體的最薄弱面，能比較真實(shí)的反映土的抗剪強(qiáng)度。但它也存在用土量大，用時(shí)較長的問題。因此要根據(jù)工程實(shí)際情況，選用恰當(dāng)?shù)脑囼?yàn)方法。

6壓縮試驗(yàn)

土的壓縮試驗(yàn)是測(cè)定土在壓力作用下產(chǎn)生變形的過程。土的壓縮是孔隙中水和氣體向外排出而引起的，土的壓縮要經(jīng)過一段時(shí)間才能完成。對(duì)于一般性的土，試驗(yàn)室中采用快速壓縮試驗(yàn)，以每級(jí)荷重下壓縮一小時(shí)作為穩(wěn)定。要求所測(cè)土樣保持原狀，不擾動(dòng)，不水分流失，但勘察過程中，用取樣器取土，土樣都或多或少的破壞了它的初始經(jīng)構(gòu)，曾經(jīng)一個(gè)工程，勘察時(shí)鉆探取樣，所測(cè)得的Es值10左右，后期基坑開挖后用環(huán)刀直接取樣，測(cè)得的值接近20，但沒有更多的對(duì)比試驗(yàn)可用來分析這種現(xiàn)象。壓縮試驗(yàn)測(cè)得的模量值和預(yù)測(cè)的經(jīng)驗(yàn)值往往有較大的出入，這可能是因?yàn)樗秃?、液限值、天然密度都有相互的關(guān)系，一般來說，還是實(shí)測(cè)值更為可信一些，因此還是要對(duì)試驗(yàn)值進(jìn)行綜合分析，以確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

7 綜合試驗(yàn)數(shù)據(jù)

土是巖石風(fēng)化的產(chǎn)物，土粒的礦物成份，取決于成土母巖的礦物成份及其后的風(fēng)化產(chǎn)物，不同的成份顯著地改變土的性質(zhì)，由原巖物理風(fēng)化生成的土粒一般較粗，吸附水的能力弱，無塑性。粘粒中通常包含由次生礦物構(gòu)成的極細(xì)土粒，有較強(qiáng)的吸附水能力，粘粒的增加，使土的透水性減小，可塑性和壓綜性增高，粘性土壓縮時(shí)變化緩慢而持久，砂性土迅速壓縮穩(wěn)定。含水量對(duì)土的性質(zhì)影響表現(xiàn)為，同一種土，含水量大，則密度較低，土的液性指數(shù)越大，壓縮性也越大。但也要具體分析，如液性指數(shù)為負(fù)，一般是表示土比較堅(jiān)硬，但土質(zhì)疏松含水率較小的也會(huì)出現(xiàn)負(fù)值。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，液限較低的土壓綜性較小，剪切角度較大，且密實(shí)度對(duì)剪切角度影響不大。由此，對(duì)土的各項(xiàng)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行綜合分析很必要。

結(jié)語

因?yàn)橥馏w本身的復(fù)雜性，即使相鄰場(chǎng)地，也有可能存在較大差異，因此，土工試驗(yàn)必須實(shí)事求是，具體問題具體分析，務(wù)必使測(cè)試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

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中圖分類號(hào)：P271

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A