淺談提高室內(nèi)巖土試驗(yàn)準(zhǔn)確性應(yīng)注意的問(wèn)題

摘? 要：室內(nèi)巖土試驗(yàn)是巖土勘察過(guò)程中的重要構(gòu)成，能夠從一定程度上為工程地質(zhì)勘察設(shè)計(jì)提供重要的技術(shù)服務(wù)和參數(shù)。在室內(nèi)巖土開展實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，結(jié)合國(guó)家現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并根據(jù)工程勘察項(xiàng)目實(shí)際情況和具體要求，可以使用標(biāo)準(zhǔn)化儀器設(shè)備采集樣品，進(jìn)而獲得地基巖土層的物理和力學(xué)指標(biāo)參數(shù)，其檢測(cè)的準(zhǔn)確性在一定程度上影響工程設(shè)計(jì)的安全性和可靠性。因此只有實(shí)時(shí)掌握室內(nèi)巖土實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題，并提出有效的解決方法，才能夠有效控制室內(nèi)巖土檢測(cè)質(zhì)量，進(jìn)而使最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果滿足相對(duì)應(yīng)的規(guī)范要求和標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：巖土試驗(yàn);準(zhǔn)確性;因素分析

1引言

當(dāng)前隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展成就了很多舉世聞名的標(biāo)志性建筑，如水立方、鳥巢以及央視大樓、東方明珠塔等，這些我們?nèi)粘Ｄ軌蚪佑|的高樓、公路、鐵路、橋梁、港口、機(jī)場(chǎng)等均需涉及到巖土工程，缺乏堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)對(duì)于任何建筑來(lái)說(shuō)均無(wú)法長(zhǎng)久屹立，無(wú)法為人們和社會(huì)提供服務(wù)。室內(nèi)巖土實(shí)驗(yàn)對(duì)于巖土工程勘察設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)發(fā)揮了重要作用，因此在工程建設(shè)中巖土實(shí)驗(yàn)是其重要組成部分。巖土試驗(yàn)?zāi)軌驗(yàn)榈刭|(zhì)勘察設(shè)計(jì)提供第一手?jǐn)?shù)據(jù)資料。地基巖土層的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)將影響地基巖土層使用以及建造，可以將地基巖土的實(shí)驗(yàn)分為現(xiàn)場(chǎng)和室內(nèi)檢測(cè)這兩種類型。現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)即原位測(cè)試，是在現(xiàn)場(chǎng)取樣并測(cè)定，屬于在天然狀態(tài)下獲得巖土力學(xué)性能需要確定的相關(guān)物理力學(xué)指標(biāo)，相比室內(nèi)巖土實(shí)驗(yàn)，原位種測(cè)試方法比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力，僅能夠用于一些特殊的地層，具有一定局限性，而室內(nèi)巖土實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚪Y(jié)合項(xiàng)目勘察要求，將樣品經(jīng)過(guò)采集整理并使用有效的方法開展物理，力學(xué)等相關(guān)指標(biāo)測(cè)試，其獲得的檢測(cè)結(jié)果相對(duì)全面，但在室內(nèi)開展實(shí)驗(yàn)檢測(cè)時(shí)相比現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)缺乏直觀性，同時(shí)還會(huì)受到外界環(huán)境、天氣、人為等因素的影響，現(xiàn)有許多工程勘察采用室內(nèi)巖土實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試相結(jié)合的方式，從而為巖土工程設(shè)計(jì)提供重要的數(shù)據(jù)支持。

2室內(nèi)巖土實(shí)驗(yàn)的必要性

開展室內(nèi)巖土實(shí)驗(yàn)主要是使用標(biāo)準(zhǔn)儀器，按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合工程項(xiàng)目的要求進(jìn)行地基土土樣采集，并為完成各個(gè)項(xiàng)目測(cè)試提供準(zhǔn)確的物理，力學(xué)指標(biāo)參數(shù)，能夠?yàn)楣こ探ㄔO(shè)、選址的可行性研究，施工以及后續(xù)運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)提供重要的數(shù)據(jù)支持，以滿足工程建設(shè)需要。室內(nèi)巖土實(shí)驗(yàn)包括物理性質(zhì)實(shí)驗(yàn)和力學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。前者是在天然狀態(tài)下測(cè)定土的特性指標(biāo)，而后者是在處于外力作用下測(cè)定土體抵抗外界能力的性質(zhì)指標(biāo)。上述指標(biāo)也是工程設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)建筑物的重要依據(jù)，比如地基土層位的劃分和承載力，天然或人工地基基礎(chǔ)選擇，地基處理方案，邊坡穩(wěn)定性分析等。

3實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的問(wèn)題分析

在開展巖土實(shí)驗(yàn)過(guò)程中會(huì)受到不同因素的影響。進(jìn)而會(huì)影響最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度，主要有以下幾個(gè)影響因素：氣候條件和外界環(huán)境、取土質(zhì)量、實(shí)驗(yàn)室人員的操作水平和儀器設(shè)備。其中氣候條件和外界環(huán)境是一種客觀存在的影響因素，可通過(guò)改善或矯正但無(wú)法真正排除。因此只能夠從其他幾點(diǎn)來(lái)提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要針對(duì)這三個(gè)因素引起高度重視。

3.1土樣樣品制備

在開展巖土實(shí)驗(yàn)中制樣是首要環(huán)節(jié)，制樣的質(zhì)量將在一定程度上影響后續(xù)抗剪強(qiáng)度和水平固結(jié)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，在取樣的過(guò)程中需要在自然狀態(tài)下選取具有代表性的土樣位置。在制樣過(guò)程中應(yīng)當(dāng)按照從上到下的順序，確保與土體本身方向保持一致。樣品和環(huán)刀內(nèi)壁無(wú)間隙，應(yīng)當(dāng)均勻用力垂直下壓，在取樣過(guò)程中施加力量要均勻、緩慢，不能使用重物敲擊。操作失誤會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫或者傾斜，進(jìn)而使土壤密度降低，當(dāng)遇到小石塊阻擋環(huán)刀，這種情況下需要及時(shí)取出小石塊，并且用土填滿，如果遇到天然孔洞時(shí)無(wú)需填土，需要保持其原狀態(tài)。對(duì)于特殊土質(zhì)需要做好處理，并與同一層位地區(qū)土樣進(jìn)行比對(duì)，以確保實(shí)驗(yàn)代表性。

3.2物理指標(biāo)測(cè)試

土體基本物理指標(biāo)中包括含水率、土粒比重以及天然密度測(cè)試等，土體干密度、孔隙比以及飽和度等指標(biāo)與土的力學(xué)指標(biāo)具有直接相關(guān)性。含水量是土的基本性質(zhì)，也是最不穩(wěn)定的項(xiàng)目之一，是直接取樣獲得的，但在選用中會(huì)受到多種因素的影響，包括天氣、保存期限、是否是失水等，應(yīng)當(dāng)盡可能避免碰或摔樣品導(dǎo)致含水量發(fā)生變化。此外在實(shí)際開展測(cè)試時(shí)，需要結(jié)合實(shí)際情況盡可能排除干擾因素，這樣才能夠獲得相對(duì)準(zhǔn)確的含水量檢測(cè)結(jié)果。在取樣過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)選取原狀樣靠近中間位置，盡可能避開邊緣和兩端位置，防止含水量喪失對(duì)于結(jié)果產(chǎn)生的不利影響。對(duì)于淤泥類來(lái)說(shuō)，由于其物質(zhì)復(fù)雜，土中的植物殘屑和腐爛物質(zhì)分布不同，通常會(huì)導(dǎo)致取原狀樣品土層不均勻，因此在開展含水量測(cè)試時(shí)需要選擇具有代表性的土樣。

3.3水平固結(jié)實(shí)驗(yàn)分析

該實(shí)驗(yàn)也被認(rèn)為是壓縮實(shí)驗(yàn)是指在處于天然狀態(tài)下的原狀土，將其制備為一定規(guī)格土樣置于水平固結(jié)儀器中，在處于不同作用下對(duì)土體壓縮性能進(jìn)行檢測(cè)，可作為建筑結(jié)構(gòu)沉降量檢測(cè)等工程設(shè)計(jì)的重要參考。一般來(lái)說(shuō)固結(jié)實(shí)驗(yàn)測(cè)試是在室內(nèi)完成的，只有特殊工程需要開展現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。在實(shí)際開展水平固結(jié)實(shí)驗(yàn)中其準(zhǔn)確性會(huì)受到多種因素的影響，因此需要采取有效措施以提高測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確性。比如如果外界天氣溫度較高或者潮濕，這種情況下需要對(duì)樣品進(jìn)行密閉保存或遮蓋處理，防止水分流失或者同樣受潮，影響水平固結(jié)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，精密度，同時(shí)對(duì)于部分地區(qū)來(lái)說(shuō)，可以使用人工加荷水平固結(jié)實(shí)驗(yàn)儀器，在加荷過(guò)程中需要確保加荷均勻緩慢，不能給土壤施加額外壓力，防止影響最終固結(jié)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，真實(shí)性結(jié)果。

3.4儀器設(shè)備

在室內(nèi)開展巖土實(shí)驗(yàn)中需要使用多種儀器設(shè)備，包括顆粒分析標(biāo)準(zhǔn)篩，天平，環(huán)刀，水平固結(jié)儀器等，只有符合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的儀器才能夠獲得相對(duì)準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此在開展巖土實(shí)驗(yàn)中需要選擇符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的儀器，對(duì)部分儀器需要開展定期維修保護(hù)，使其處于正常運(yùn)行狀態(tài)。環(huán)刀的刃口，剛度在長(zhǎng)時(shí)間使用之后會(huì)有一定的磨損，需要定期測(cè)量校準(zhǔn)或者更換。對(duì)于水平固結(jié)儀其透水石以及鋼套需要定時(shí)清洗以去除污垢，減少實(shí)驗(yàn)誤差的產(chǎn)生。對(duì)于顆粒分析儀標(biāo)準(zhǔn)篩對(duì)口徑不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的需要及時(shí)更換，水平固結(jié)儀需要定期水平標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)值計(jì)算，在實(shí)驗(yàn)室還需要開展定期內(nèi)部校準(zhǔn)和自檢，確保按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)送到專業(yè)檢定中心進(jìn)行儀器檢定，校準(zhǔn)，對(duì)于質(zhì)量不過(guò)關(guān)的設(shè)備需要及時(shí)淘汰或維修，防止影響檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

4小結(jié)

整體來(lái)看，在巖土工程勘察中室內(nèi)巖土實(shí)驗(yàn)作為其重要環(huán)節(jié)，能夠?yàn)楣こ淘O(shè)計(jì)施工提供重要的技術(shù)數(shù)據(jù)。無(wú)論工程大小均需要開展室內(nèi)巖土測(cè)試。然而在實(shí)際開展測(cè)試中還存在很多問(wèn)題，需要引起高度重視，及時(shí)處理巖土測(cè)試中存在的問(wèn)題，完善土工實(shí)驗(yàn)，為工程建設(shè)施工提供更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，確保工程的安全性合理性。

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作者簡(jiǎn)介：祁自福（1984-02），男，漢族，甘肅白銀人，碩士研究生，工程師，研究方向：巖土工程。