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6软土地层原位测试与室内土工试验的应用分析_贺锦美

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室内土工试验中常见的问题及建议

室内土工试验中常见的问题及建议 摘要:室内土工试验作为岩土工程勘察工作的重要内容, 其目的主要是使土工试验人员使用标准的仪器遵照标准的试验操作方法,通过对地基土进行多方面的测试,从而得出可靠的物理、力学性指标参数,为建筑施工及选材提供科学的依据。本文针对平时室内土工实验过程中常存在的一些问题进行分析,就如何提高实验的准确度,为工程设计及施工提供可靠的依据,提出建议,仅供参考。 关键词:土工试验;存在问题;建议 Abstract: Indoor soil test as an important part of geotechnical engineering investigation work, its main purpose is to make the soil test using the standard instrument in accordance with standard test methods of operation, the foundation soil for the various test to arrive at a reliable physical, the mechanical indicator parameters provide a scientific basis for the construction and material selection. In this paper, the usual indoor geo experimental process often exist some problems for analysis, on how to improve the accuracy of the experiment to provide a reliable basis for engineering design and construction recommendations are for reference only. Key words: soil test; problems; recommendations 一、土工试验的重要性 土工试验在工程设计和施工中有着非常重要的意义,它的结果不仅为土体的地质性质提供力学方面的参照,还对工程的勘察效果产生影响。在实际工程的施工中,很难见到两个施工现场的地质情况完全一样,这主要是由于土质随着地点的不同,在不断地变化。因此,在工程设计之前,需要对工程现场的地质进行测试。但由于土本身的特殊性,在取样或者进行测试时,测试结果会受到设备、人员以及试验方法的影响,大多数情况下,试验的结果都会出现一定的偏差,这 使得后续的设计和施工也会出现一定的偏差,最终影响工程的稳定性及安全性。因此,在进行土工试验时一定要按照相关规定进行,妥善处理那些出现的问题,不断完善测试的手段和方法,从而使得施工的安全性和经济效益得以提高。 二、室内土工试验的目的及作用 室内土工试验的目的主要是土工试验人员使用标准的仪器遵照标准的试验操作方法,根据建设工程的要求对地基土的试样,进行各种试验项目的测试,提供可靠的物理、力学性指标参数。它们是供工程设计人员作建(构)筑物基础设计或选材的依据,例如地基土的分层及其承载力,天然或人工地基的选择,地基处理方案,建(构)筑物沉降的估算,边坡的稳定分析等。室内土工试验主要分为两大类:物理性试验,测土在天然状态下的特性指标;力学性试验,测土在外力作用下土体抵抗外力能力的特性指标。

简易土工试验试题答案

简易土工试验考题答案 -、名词解释(每题2分,共10分) (1)土的密度:土的密度是指土的总质量与总体积之比,即单位体积土的质量,其单位是g/cm3。 (2)干密度:是指土的固相质量与土的总体积之比(土的孔隙中完全没有水的密度)。 (3)孔隙比:指土中孔隙的体积与土中固体颗粒体积的比值。 (4)饱和度:土中孔隙所含水的体积与土中孔隙体积的比值称为土的饱和度。 (5)含水率:土中水的质量与土颗粒质量的比值,以百分数表示。 二、填空题(每空2分,共20分) (1)经计算得某一土样的密度为2.0250g/ cm3,若依据GB/T8170-1987《数值修约规则》标准的规定对该数进行修约,要求保留3位有效数值,其结果为2.02g/ cm3。 (2)在进行击实试验时,根据相关经验,最优含水率一般接近塑限。 (3)对试样饱和时,一般粗颗粒土采用浸水饱和法;对于渗透系数大于10-4cm/s的细粒土,采用毛细管饱和法;对于渗透系数小于、等于10-4cm/s的细粒土,采用抽 气饱和法。 (4)击实试验可分为轻型和重型击实。 (5)击实试验试样的制备分为干法和湿法两种。 (6)进行击实试验时,应分层击实,每层试样的高度宜相等,两层交界处的土面应刨毛。 三、单项选择题(每题2分,共20分) (1)击实完成时,超出击实筒顶的试样高度应小于( A )mm。 A. 6; B. 8; C. 9; D. 10。 (2)在测定击实试样的含水率时,应取2个有代表性试样测定含水率,2个含水率的差值 不应大于( B )。 A. 0.5%; B. 1.0%; C. 1.5% ; D. 2.0% (3)在进行轻型击实试验中,当试样中粒径大于5mm的土质量小于或等于试样总质量的 ( D )%时,应对最大干密度和最优含水率进行校正。 A. 20; B. 10; C. 40; D. 30。 (4)轻型击实试验分3层击实,每层( B )击。 A. 30; B. 25; C. 28; D. 20。 (4)采用环刀法对某土样进行密度试验时,测得环刀与土样的总质量为160.35g,环刀质 量为43.02g,环刀体积为60cm3,该土样的密度为( D )g/ cm3。 A. 2.67; B. 1.95; C. 2.65; D. 1.96。 (5)轻型击实试验适应于粒径小于 mm的粘性土,重型击实试验分3层击实时,最大粒 径不大于 mm.( B ) A. 20,40; B.5,40; C. 10,20; D. 5,20。 (6)测定含水率时,对于粘性土取有代表性的试样(一般从测定天然密度的土样附近取样) g。烘箱温度应控制在℃的恒温下烘干。( B ) A.10~15,112~120; B.15~30,105~110; C.10~15,105~111; D.10~15,120~125。 (7)对均匀的粗砂采用筛分法试验时,首先从烘干的试样中,用四分法按规定取出具有 代表性的砂样称取试样质量 g。称筛上的试样质量,精确至 g。( B ) A.100~200, 0.5; B.50, 1; C.50, 0.5; D.100~300,0.1。 (8)一完全饱和的粘土试样,经室内试验测定其含水率为30%,土粒比重2.73,液限33%,

室内土工试验常见问题分析 卢亚男

室内土工试验常见问题分析卢亚男 发表时间:2018-03-20T10:09:38.307Z 来源:《基层建设》2017年第35期作者:卢亚男[导读] 摘要:分析土工室内试验易出现问题的常规项目,阐述土工试验中容易忽略及出错的细节,提出了提高土工试验质量的方式方法。 江苏中泰工程勘测有限公司江苏无锡 214400 摘要:分析土工室内试验易出现问题的常规项目,阐述土工试验中容易忽略及出错的细节,提出了提高土工试验质量的方式方法。 关键词:土工室内试验,物理试验,力学试验,改进措施 1 土的物理试验及试验中存在的主要问题及注意事项 1.1土的含水率、密度、比重试验 在土的物理试验中,比重、含水率、密度是体现土的物理指标的最基本的参数,可以用来换算干密度、孔隙比、饱和度等参数,还影响压缩系数等一系列力学指标。因此这三项试验的操作规范与否,直接关系到其他各项参数的正确性。 土的含水率是不稳定的,并且由于各种因素,如土层的不均匀,野外取样的不规范,运输及存样方式的不恰当,土样选取的不规范不具代表性等,都会影响试验结果的准确度。因此要求野外取样要规范,运输保管样品的过程中不受扰动。要求室内试验时,应切取具有代表性试样,尽量选择土样中段避免两端和边缘土,并及时盖上铝盒盒盖防止水分蒸发。很多试验室为简化计算手续采用恒重量盒,铝盒在使用过程中会有损耗和未洗净的情况,因此建议取样前重新称取盒重。建议取两个以上的试验进行平行试验,以便去除离散较大值以满足允许平行差值,取算术平均值作为试验结果。 土的密度是反映土的物质组成和结构特征的参数。试验时土样按自然沉积方向放置,用涂抹凡士林的环刀垂直下压,用切土刀沿环刀外侧边切削余土边下压至土样高出环刀,用钢丝据割平土样并用刮土刀刮平表面。当土样中含有较大的硬质结核或者小石块等影响环刀表面平整时,应去除结核及小石块并用土填满后刮平。一些试验员在试验时将环刀一次性压入试样或用硬物敲击使环刀嵌入土中,都会使土样收到挤压或者振动,影响力学性质。用切土刀刮平表面时应避免来回多次刮切,使试样表面含水率降低,密度偏大。此外切土刀刃口在长期使用中会磨损有缺口凹凸,应及时更换。 土的比重随土粒的矿物成分而异,砂土的比重约为2.65,粘土的比重约为2.7~2.8。当含有有机质时,土的比重显著减少。由于同一地区同一类型土的比重比较接近,很多试验室采用的经验数据,缺少实际依据,应多试验,多收集本地数据,建立适用于本地区各类土的比重值。 1.2土的液塑限试验 目前很多试验室仍然采用滚搓法结合圆锥法测定液塑限,滚搓法对试验人员技术要求较高,将土条直径搓成3mm同时产生裂缝并开始断裂的标准,个体主观判断差异较大,所以试验结果个体偏差较大,对于低塑限土尤其明显。 对于液塑限联合测定仪法,在测定第一个点(圆锥下沉深度3~4mm)时,由于土样较硬不易调和均匀,导致液限值偏大。且试验过程中,发现存在圆锥未涂抹凡士林,圆锥在自重下沉后未经5s稳定便测读下沉深度,导致试验液限值偏小。 1.3颗粒分析试验 颗粒大小分析的试验方法主要有两大类:一是机械分析方法,如筛分法;二是物理分析法,如密度计法、移液管法、沉淀法等等,其中以密度计法最为普遍。在密度计法分析中,试样过0.075mm洗筛的步骤,有的主张在分析前进行,有的主张在分析后进行。对于本地区黏质粉土特点,主张分析后过筛,理由一是在操作上可以省去一些繁杂的冲洗手续,另一方面由于在筛上反复冲洗,易使土粒损失。 洗盐是颗粒分析中一项重要的分析步骤,对于含有易溶盐的试样经实践未经洗盐与洗盐后相比,未洗盐的粉粒含量高,粘粒含量低;洗盐后粉粒含量低,粘粒含量高。因此试验过程中,应先检验易溶盐含量,后判断是否需要洗盐,不可忽略洗盐过程,以造成对试验结果的偏离。 2 土的力学试验及试验中存在的主要问题 2.1固结试验 标准固结试验,在只需测定压缩系数的试样时,施加每级压力后,每小时变形0.01mm时,测定试样高度变化做为稳定标准。实际工程中,试验室仍然使用无法自动采集数据的单杠杆式固结仪,或为减少室内试验的工作量缩短试验时间,对于固结试验并不要求达到稳定标准,每级荷载下固结1h,最后一级荷载固结24h,以两者变形之比作为校正系数校正变形量,这种方法为快速固结法。但目前仅《公路土工试验规程》(JTG E40-2007)收录此方法,《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)未将快速固结法列入固结试验标准;《土工试验规程》(SL237-1999)虽收录此方法,但明确说明只适用于渗透性较大的细粒土。故选用快速法时应注意适用范围。固结仪在加压过程中仪器自身会有一定的压缩变形,故应定期进行变形校正试验,以消除仪器变形对试验结果的影响。 2.2直接剪切试验 土的抗剪强度是指土在外力作用下在剪切单位面积上所能承受的最大剪应力,即土体抵抗剪切破坏的极限能力。在确定地基土承载力,评价地基稳定性以及计算挡土墙土压力时,都涉及到土抗剪强度指标,因此测定土的抗剪强度在工程上具有重要意义。 直接剪切仪结构简单操作方便,但最大的缺点是不能有效的控制排水条件。《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)规定快剪方法适用于渗透系数小于10-6cm/s的细粒土,而粉质粘土的渗透系数一般为1.2×10-6~6.0×10-5,粉土的渗透系数则更大。在对粉土做直接剪切试验时,发现测力计读数出现峰值情况极少,多数需剪切至位移6mm处,剪切强度指标回归性差,剪切强度仅能作为参考。对于软土,渗水系数虽能符合要求,但往往不能承受荷载发生挤土情况,土样挤入透水石与剪切盒缝隙中而导致无法剪切。 2.3三轴试验 三轴剪切试验相较于直接剪切试验,能严格控制试样排水条件及测定孔隙水压力的变化;剪切面不固定;应力状态比较明确;除抗剪强度外,尚能测定其他指标。 在室内试验时,由于样品数量有限,往往无法切取多个试样,而采取一个试样多级加荷的方法。一个试样多级加荷试验过程中,往往会出现前一级围压下的破坏主应力大于下一级的围压,这样试样受到“预压力”作用,使受力条件复杂,为消除这一影响,后一级的周围压力应等于或大于前一级周围压力下试样破坏时的最大主应力。 3 提高土工试验成果的措施

室内土工试验常见问题探讨

室内土工试验常见问题探讨 发表时间:2019-06-21T16:07:14.727Z 来源:《城镇建设》2019年第06期作者:鲍素梅[导读] 如何提高土工试验成果的准确性提出了一些个人的看法。 河北恒生永筑岩土工程有限公司,河北衡水 053000 摘要:室内土工试验是岩土工程勘察工程的一个非常重要的组成部分,通过多年实践,在参照各种理论及规范的基础上,从试样制备、岩土物理性质试验及力学性质等方面对室内岩土试验常见的问题进行了分析,并就如何提高土工试验成果的准确性提出了一些个人的看法。关键词:土工试验;试样制备;土的物理性质试验;土的力学性质试验室内土工试验的过程,就是试验人员按照规范规定,试验委托要求,使用仪器设备对岩土样品进行测试,以得到岩土体的物理、力学性质指标的一组有序的活动。最终的试验结果是用来供工程设计和计算时使用。但是在实际中,由于土工试验数据往往受一些样品自身不均匀的影响,会使得测试结果和岩土体实际性状存在一定数据差异,这些数据差异有时候在数据分析中不能完全被准确检测出来,可能在施工的时候问题才会暴露出来。 1、土的物理性质试验及试验中存在的主要问题 土的物理性质表明土的密实程度和含水状态,能够反映土的物理组成和结构特征。在含水率、密度的指标中,含水率是最容易变化的,因为土不同,它的含水率就会不同。造成土含水率不同的原因有很多,例如土质分布不均匀、取样的多样性、运输和保存过程中受到天气的影响等等,从而会导致试验结果的不准确。土的密度一般来说变化不是很大,但是在不同的土样中,土的密度还是不同的。而对于某一个土来说,它的密度值还是具有稳定性的,一般作为平行测定,如果偏差较大,那就很可能是土质分布不均匀造成的或者是刮刀磨损造成的。因此在试验时,经常要检查器材是否符合质量要求。 土的物理试验各项指标之间都是有联系的,各项指标出来后,通过对数据的分析,就能够判断指标的准确性。 土的比重大小主要是由土的矿物成分决定的,粘土矿物成分较多,比重就较大。常见的土的比重范围:一般砂土为2.65-2.69,粉土为2.70-2.71,粉质粘土为2.72-2.73,粘土为2.74-2.76。同一地区同一类土的比重基本相同,但是当土中含有有机质时,比重随着有机质的增加会下到2.40一下,这时就要用中性液体测定,比如煤油、汽油等,并要采用抽气法排气。对土的液限和塑限测定时,规程上规定,一般要过0.50mm的筛才进行测试,但在实际操作中,有的土我们可以看见含有很多的砂粒,一旦过0.50mm筛后进行试验,这种土的塑性指数就会大,就不能反映实际情况。因此,应该采用筛分法来确定土中砂粒的含量,如果含量确定达到砂土含量的标准,就应该按砂土的标准来进行测试有关指标。 2、土的力学性质试验及试验中存在的主要问题 土的固结试验是测定土体在压力的作用下产生变形的过程,根据求得的各项压缩指标,可以来分析土的压缩特性和土的固结状态,并以此作为计算设计建筑物沉降量的标准。为了使压缩指标达到很高的准确性,首先要保证土样的验收和管理工作,不让其扰动,并要严格按照相关标准进行试验操作,出现问题及时解决。例如在开土过程中感觉土较软或测出的液性指数过大,而测出的压缩模量太大,那就说明数据有误或者试验仪器长时间没有校正,可能仪器有些变形,要检查一下仪器。或者在开土过程中感觉土过硬,而测出的压缩模量又太小,原因可能是土的结构发生变化或者是进了水。 土的抗剪强度是土的抵抗剪切破坏的极限能力,是土的重要力学性指标之一。在计算承载能力、地基的稳定性及挡土墙的压力中都要用到土的抗剪指标,因此测定土的抗剪力是具有非常重要的意义的。测量抗剪力的方法在试验中常见的有直接剪切试验、三轴压缩试验和无侧限抗压试验等。在室内测出的结果有时候和实际情况出入太大,主要原因是因为所取试样的性质相差太大,不符合自然规律,因此要取一些代表性的土样。 土的压缩性和抗剪强度之间有一定的联系,利用这种关联性,我们有时候可以直接根据压缩性和抗剪强度来判断试验数据的准确性。一般来说,土的压缩性越高,压缩模量就会越低,则它的抗剪强度就会越小,这就有了线性关系,压缩模量和抗剪强度指标有着正比关系。但是,在有些情况下,要求做固结快剪,这种关系就不一定正确,这要根据实际情况来确定。 3、土的物理、力学性质之间的相关性 土的物理性质和力学性质之间有着非常紧密的关系。在很大程度上,土的物理性质决定了土的力学性质。土的强度是容易变化的,是随着外界的环境变化而变化。天然的土体是具有结构性的,对扰动很敏感,土在外力作用下的变形其实就是土颗粒之间的结合水及气体相互作用而产生移动的结果。在受相同力的情况下,土的力学性质主要是由土的物质成分、结构、构造特点及密度、含水率等决定,其压缩曲线的形状与土的物质成分、结构、构造特点及密度、含水率有关。 在试验完成后,所有的指标都出来了,根据指标之间的相关性来进行分析,对不符合一般规律或实际情况的数据做出调整或者是对一些部分进行重新试验。这里举一些常见的关联:土粒比重gs决定于土的矿物成分,如果粘土矿物成分越多,其比重值就会越大;塑性指数ip的大小与土中结合水的含量有关,粘土矿物越多,可能其中结合水就会越大,则塑性指数值就会越大,由上面可知比重gs也越大,塑性指数ip与比重gs的值成正比关系。土的含水率对土的力学指标影响最为重要,一般来说,相同的土,含水率越高,压缩模量、内摩擦角、粘聚力就会越小,反之亦然。 4、提高土工试验成果的措施 (1)建立健全各项土工试验规章制度,规范各项试验的基本操作过程。对试验仪器进行定期的保养及检测,并且做到经常性及定期检查。对报废不符合标准的仪器,应及时更新,对影响试验质量的仪器应及时整修。 (2)经常组织试验人员学习国标和有关规范规程,要求试验人员对所作出的试验数据能有正确的判断,对出现偏差及异常的数据,能找出原因并且重新更正。有机会参加技术交流和技术讲座等活动,以提高试验人员的技术水平。 (3)聘任具有较高文化及业务水平、富有专业实际经验的技术骨干把关,指导试验工作,并检查督促试验人员严格遵守国标及相关规范规程,解决工作中的疑难问题,直接审核审定试验成果报告。 (4)严禁未经专业培训、无上岗证书及专业技术职称的人员参加试验操作。 5、结束语

提升室内土工试验质量的策略探究

提升室内土工试验质量的策略探究 发表时间:2018-12-14T11:03:31.557Z 来源:《防护工程》2018年第26期作者:邵彩红 [导读] 室内土工试验是岩土勘察的核心工作,土工试验项目多、操作要点复杂,常常导致试验结果存在各类误差。 镇江市勘察测绘研究院 212050 摘要:室内土工试验是岩土勘察的核心工作,土工试验项目多、操作要点复杂,常常导致试验结果存在各类误差。本文主要介绍了如何提高室内的土工试验的质量问题,从试验人员的素质要求、仪器的精准控制、建立试验室的质量体系和管理系统等方面详细说明,希望对室内土木试验的质量提高有所帮助。 关键词:土工试验;质量;方法;管理体系 引言 土工试验是岩土勘察的核心工作之一,工程的勘察和设计,均通过土工试验来获取岩土体的物理力学性质,岩土体的物理力学性质指标,又决定了建筑场地的地基承载力、地基基础方案、土体沉降以及场地稳定性,可以说,岩土体物理力学性质的准确与否,直接决定了工程的最终安全与经济条件。 1土工人员素质水平的要求 1.1土工试验人员要具有的基本配置 土工试验人员一般分为两类,一类是精通技术专业知识的管理人员,一类是主攻实践的操作人员。两类不同的相关人员也有着不同的要求,管理人员的专业技能知识必须过硬,受过正规而且专业的技术培训,有丰富的知识储备量,有领导能力,遇到问题能不慌不乱及时解决,这才是合格的技术管理人员。操作人员要有较强的动手能力和理解能力,同样也需要经过专业的技能培训,不能一味服从管理员的命令,对不正确缺乏深思的命令也要大胆提出质疑,操作人员要佩戴从业资格证进行工作。 1.2定期进行人员培训 室内土工试验既然是一项技术性的工作,那就表示对工作人员的专业素养要求很高。但实际上,目前管理和操作人员的专业知识不够牢靠,出现质量问题后不自我反省,不会从自身找原因,给相关企业带去不小的经济损失和人员伤亡,所以,要定期对相关人员进行培训,加强室内土 工试验管理工作的专业技能,同时提高工作人员的专业素养,这样才能更好的进行土工试验管理的工作,才能保证工作的质量减少企业的损失,增加企业的收益,所以说,培养室内土工试验相关管理人员的专业素养相当重要。 2室内土工试验中仪器的精准控制 在土工试验中仪器的精准程度也决定着试验质量的高低。土工试验室选择仪器时要参照试验自身的实际情况,选择最适合自己的。要选择精准度高、稳定性强符合国家质量标准的仪器,要由专业的检验师检查合格后才可以在工作中进行使用。 3室内土工试验过程中的质量管理问题 3.1正确对土样进行制备 土样的制备在室内土工试验中极其重要。按照国家规范,根据土样的不同的结构将质量分为四个不同的等级,Ⅰ级不扰动,用于对土类进行定名、含水量、密度、强度和固结试验;Ⅱ级轻微扰动,用于土类定名、含水量和密度的试验;Ⅲ级为显著扰动,适用于土类定名和含水量的试验;Ⅳ级为完全扰动,只可以应用于土类的定名。根据规定Ⅱ、Ⅲ级不可以用作力学试验,有些检查人员不负责任,只注重自己的经济利益,仍将Ⅱ、Ⅲ级作为力学性质试样,导致最终的结果不确切。 3.2对土样进行验收和管理 专业人员在验收时一定要严格仔细,土样一般包括以下几个方面:颜色、有无异味(有机质)、有无杂质、干湿程度、样品数量等。验收过程中,要严格检查所提交工程项目的名称、所提交土样的数量和质量等指标,一旦出现错误要及时驳回,重新进行土样的抽取。如果土样的验收无误的话就可以对其进行记录,保持土样的原状将其放在荫蔽处,防止太阳对其进行蒸发升腾作用。合格的余土可以将其储存于相应的容器中,并将工程的名称和编号做好标记,小心保管起来,今后如有需要用到的地方便可迅速找到。 3.3规范试验过程 每一项试验都有具体的标准,室内土工试验也不例外。试验人员要严格遵照具体标准进行操作,对试验中的数据进行仔细地整理记录,确保室内土工试验土样的质量也要保证试验数据的真实性和可靠性,严惩因为个人经济利益而违反试验规定的行为。 3.4对试验的资料和数据进行整理 为确保试验数据最后的真实性和可靠性,要反复对试验资料进行整理,做到万无一失。在资料整理过程中,如发现不合理或不真实的数据,应及时对其进行处理,其中,可以采用平行试验的办法,因为国家和行业是有统一标准的,所以将数据和标准进行对比,如果是含水率数据发生了偏差,则代表着取土试样步骤发生了问题,如果是密度发生超差的话,原因有两个:①土质本身的性质问题;②因为试验过程中用到的道具环刀发生了变形。试验中的可疑数据可以用数学方法进行分析。含水率是土物理指标的一项重要参照,土的类型不同,含水率也就会有所不同。质量分析表是对数据进行整理的一项简单易行的方法,将国家统一标准整理成表格的样式,容易进行补充对照,对数据进行筛选。对异常的数据也要用专门的方法进行分析整理。 3.5土工试验中需要注意的事项 室内土工试验由于操作较复杂,容易出现各种各样的问题,在操作时尽力把需要注意的问题做好功课,尽量减少外在因素和内在因素带来的数据不准确的事件发生。在对土的含水量和密度进行试验时,由于取样对试验相当重要,所以在运输过程中要对土的样品进行完全密封的操作,防止水量的流失造成测试结果的不准确性。在对密度进行测试的过程中,要确保对土样的轻拿轻放,在拿取样品的过程中速度不宜过快,否则会影响到试验的结果。对土的颗粒进行分析试验时,可以采取密度计法来进行分析测定,在实验过程中,要时刻注意溶液的温度,因为不管是过高还是过低都会对试验的结果产生影响。对土的液性指数进行分析试验时,要注意对土质进行分类,在试验中尽

提升室内土工试验质量的策略分析 张敏

提升室内土工试验质量的策略分析张敏 发表时间:2018-04-23T15:49:51.047Z 来源:《基层建设》2017年第35期作者:张敏[导读] 摘要:在工程项目的施工进程中,进行具有较高性以及准确性的土工试验是保证工程建设项目质量与安全得重要前提,是室内土木试验时岩土勘察工程中的一项关键内容,提升其试验质量更是十分重要。 山东正元建设工程有限责任公司山东省济南市 250014 摘要:在工程项目的施工进程中,进行具有较高性以及准确性的土工试验是保证工程建设项目质量与安全得重要前提,是室内土木试验时岩土勘察工程中的一项关键内容,提升其试验质量更是十分重要。本文首先针对室内土工试验的重要性分析了该试验的内容和意义,其次对进行室内土工试验中存在的主要问题进行了探究,之后对存在的问题提出了相应的解决策略、改善测试方法,以此来提高土工试验 的质量和工作效率,最终提升工程建设项目的质量和水平。 关键词:室内土工试验;问题分析;策略引言: 随着城市化建设的不断发展,我国科技水平和现代化程度不断前进,同时大力度建设着民用公路、铁路、水利、桥涵等地质勘察项目,而土工试验是岩石勘察的基础性工作,对工程的施工质量高低有着决定性作用。因此提高室内土工试验的质量工程设计、工程施工有重要作用。 1室内土工试验的内容及意义 1、室内土工试验的内容 室内土木试验主要指土木工作人员使用专业的仪器,按照仪器标准正确的操作方式来对土样展开试验测试,其目的是为了给工程建设提供可靠准确的依据和指标。室内土木试验大致分为两类,一种是力学性研究,主要对土木在外力作用下产生的变化和抵抗能力进行测试;一种是物理性研究,主要对土样本身的物理性质进行测试,对土壤性能进行分析。其试验主要内容包含:塑限、含水量、密度、孔隙比以及液限等。试验主要方法有:环刀法、灌砂法、平衡锥式液限仪法、烘干法、直接剪切试验法、三轴试验法、固结试验法等多种方式 [1]。 2.1室内土工试验的意义 土木工作人员必须在土木工作前就做好相应的设计和土样测试,因为土本身具有的物理性质是特定的,一旦确定了土的品种型号,其力学性质参数也随之确定。在土工试验中,土粒比重、含水量、密度是最重要的三个基本指标,通过这三种指标可以推算出土的孔隙比和液限等其他指标。因此土木试验中这三项指标的测量结果将直接影响其他指标和性质的变化,也就对于具体的土木工程能否顺利施工具有重大意义。土木试验人员应将其试验结果和标准测量指标放在一起比较,对这些数据同时进行比较分析找到其中的共同性,保证测量结果的准确性。土木试验人员也应遵循专业的规范和规则来操作试验,对每个环节都要做到万无一失,只有准确完整的得到测试结果,才能保证日后建筑工程的准确性、稳定性。 2室内土工试验存在的主要问题 2.1 对土的物理性质试验不够严谨 在室内土工试验进行中的物理试验问题上,土粒比重、含水量和密度这三个最主要的物理性质指标直接决定了很多其他基础指标的参数,这三个指标的重要性不言而喻。土粒的比重是相对比较稳定的一个值,在很多地区同种类型的土粒的比重值都比较接近,而测量土粒比重是一个比较难进行的操作,因此很多工程单位为了方便而直接采用经验估算,这样得到的数据是十分不准确、缺少科学性的。所以必须规范土工试验的工作方式,不能单凭经验而谈,而要对相应的数据进行勘测、统计和处理。相关工作人员要建立完善的资料库,保证测量的严谨性和科学性。 一般来讲,对于土的密度的测量是相对简单的,要注意的一点是操作必须规范,很多试验人员直接用切土刀刮平环刀两端的土样,这种不规范的操作会导致刀的刃口磨损,进而影响日后测量土的密度。试验人员应该具有科学严谨的态度和专业的素质,时常检查器具的磨损并且更新器具,尽量减少试验操作造成的误差[2]。 含水量是极其不稳定的指标,取样不规范、运输过程变化、存放不当等都会造成它的参数改变。所以采样人员在取样的时候要严格按照标准来操作,保证取样土具有代表性和均匀性。 2.2对土的液限塑限的试验存在偏差 对土做液限塑限试验的时候,一般采用锥式液限仪或者液塑限联合测定仪,这两种试验方式对操作员的专业性要求比较高,由于每个人的操作手法问题会导致试验结果不同甚至出现偏差。同时,这种试验方式会导致圆锥仪出现较大的磨损,因此试验机构要严格规范每个操作员的操作流程[3]。 在做塑限试验时,操作员大多数会用搓条法来进行,但是这种方法人为因素比较多,并不稳定。因此要提高试验人员的整体素质,避免为了方便而使用一些不准确严谨的方式来测量结果。 2.3对土的力学性试验存在的问题 在工程实际运行中,会出现由于土层压缩导致上部建筑沿重力方向产生下沉。在进行粉土的直接剪切试验时,由于土质比较软导致土的强度指标不可靠,尽管室内土工试验的严谨规律性比较强,但是由于许多土力学性质的问题仍旧会对试验结果产生误差。 2.4成本控制 成本很大因素上决定了项目收益,所以必须严格把关工程的每个环节、控制施工成本、资源合理利用、避免浪费。保证成本预算不超额,将成本规定在工程安全达标的范围内。 2.5其他次要问题 每个试验都会存在一些普遍问题例如:操作人员专业素质不够高、试验场地不稳定因素、试验仪器的磨损更换、检查部门检查力度不够等。 3室内土工试验中主要问题的解决策略

提高室内土工试验准确性的措施

浅议提高室内土工试验准确性的措施 摘要:随着工程建设的日渐增多,室内土工试验项目和数量也相应增多。室内土工试验是岩土工程勘察工作中的重要组成部分。本文就土工的试验目的及作用,以及如何提高室内土工试验准确性进行阐述。 关键词:室内土工试验;影响因素;提高;准确性 abstract: with the increasing number of engineering construction, indoor soil test items and quantities increased accordingly. indoor soil test is an important part of geotechnical engineering investigation in the work. in this paper, geotechnical test purpose and function, as well as how to improve the accuracy of indoor soil test paper. key words: soil test; influencing factors; improve; accuracy 中图分类号:p25 前言: 土工试验作为一门土的试验技术,在岩土工程理论研究和实践中的作用和地位是不容忽视的。由于土是大自然历史的产物通过地壳表层的岩石风化慢慢累积起来的与其他材料相比它既不是连续的 固体也不是由单一材料构成的。土有多种多样其颗粒的大小和矿物成分的分布也存在很大的差异。而且土粒会与其周围的水分发生复杂的物理化学作用。其特性是复杂的,而土的物理性质又在一定程

室内土工试验数据准确性探讨

室内土工试验数据准确性探讨 作,目标就是尽可能得到地基土样相对准确的物理性及力学性数据,这些数据对建筑工程的勘察、设计、材料、施工设备的选择包括地基处理方案的选择都具有重要的现实指导意义。所以,一定要把握好室内土工试验的一个环节,尽可能的减小差误。要确保室内土工试验的可靠性一定要注意以下三点:对岩土制样的选取与制备问题、土样的物理性试验、土样的力学性试验[1]。 一、土样制样选取与制备的注意要点 土样的制备过程是室内土工试验前的必要环节,土样要具有代表性才能让室内土工试验数据具有权威性和可靠性,甚至影响到整个岩土工程的设计与规划。 (一)土样的选取与制备过程 室内土工试验的第一步就是选取能代表整个地基的试验土样,它必须可以反映出整个地基土层的力学性和物理性特征。实际操作过程中,首先要利用环刀削试块对地基土层进行垂直用力削切,这样做是为了确保土样不会和土层内壁出现任何间隙,从而保证土样的天然密度指标。如果在制备土样时出现砂粒与其他物体混入时,应当做到及时清理,然后再在砂粒凹陷处补土,尽量降低其他因素对土样的扰动性,同时减少对敏感土样的刮削次数,避免土样发生触变,影响最终的土工试验。 (二)土样的含水量分析 一般来说,土样的含水量分析是指土样在105℃~110℃的条件下进

行烘干,直到它处于恒量状态。此时测试它的干土质量与失水质量之间的比值,就可以分析推算它的含水量。含水量代表了土样的一个重要物理学指标,这一数据可以帮助计算出土质的干密度、饱和度与孔隙等等重要土工试验指标,所以在土工试验前进行土样含水量的分析很有必要。目前像有机质土、砂性土和粘性土这样的土质都会利用烘干法来进行含水量分析检测[2]。 二、土样的物理性试验对数据准确性的影响 物理性试验,测土在天然状态下的特性指标;上文所提及的土质含水量与密实性都是其物理特性的表现,它们共同反映了土质组成的具体结构特征。所以研究土质的物理性试验就是研究它的密度、含水量和比重。这也是土试中三项基本指标。在这其中,含水量会时刻变化,而且不同种类的土质会有不同的含水量,随着土层均匀度的变化、土样取样的标准性以及土样在运输时存放的方法和保护措施都会影响到最终室内土工试验数据的精确度;土样的密度值也存在变化,但是同一个土样的密度值相对来说比较稳定。关于土样的密度值要进行平行测定,如果平行测定值有较大差值就说明该土质并不均匀,这可能是由于操作人员在环刀削切土层时导致了土质均匀度的变化,所以必须在试验进程中时刻检查削切土层工具的质量,保证其有变形和过度磨损。考虑到土层的物理性试验中各个指标之间具有极大的关联性,所以试验后应当进行指标分析,分析它们的准确性和可靠性。比如说,当某些物理性指标的饱和度超过100%,那就说明土样的三项基本指标的测量存在误差。应根据开土记综合考虑,可从含水量、密度中选择反映土实际情况的指标。

Part4-土工试验室模拟-练习

土工试验室模拟(练习) 概述 岩土工程中土体参数来源于一个或多个室内试验。为了得到更好的结果,需要将土层参数转化为PLAIXS中本构模型的输入参数,并充分考虑各本构模型的特性和局限。PLAXIS中大多数模型可以根据三轴或侧限等标准土工试验获得。但是,根据模型的复杂性,建议用户不要仅是简单地采用试验室获得的参数,而是应该实际去模拟这些试验,查看在模型局限范围内,模拟所得试验是否能表达实际室内试验的结果。为此,PLAXIS中添加了土工试验模块,在该模块中无需建立有限元模型,即可用简捷的方式模拟室内试验。 该练习中,将使用土工试验工具模拟砂土和粘土的侧限试验和三轴试验。目录 ●室内试验模拟 ----砂土试验模拟 ----粘土试验模拟 ●附录A:参数的确定 ●附录B:土工试验工具 ●----如何模拟侧限试验 ●----如何模拟三轴试验 室内试验模拟 本练习中,详细介绍了两种不同材料的侧限试验和三轴试验,目的是为了确定土体硬化模型的参数,以使PLAXIS中模拟得到的结果与室内试验一致。简言之: 1、根据已有实际室内试验结果确定土体参数; 2、根据获得的参数在PLAXIS中进行试验模拟; 3、比较PLAXIS试验模拟与实际室内试验得到的结果,最终确定模型的参 数。 例题1:砂土的室内试验 参数确定

对砂土土样进行了侧限和三轴试验。所得结果如下图所示。根据这些曲线确定HS模型的参数,并将其填写到表1中。注意,有一些参数并不能从所得试验结果中获得,此时需要估计该参数。 图1 砂土侧限压缩试验 图2 侧限压缩试验中水平应力和竖向应力的发展过程

图3 三轴加卸载试验(围压=100kPa) 图4 三轴排水试验轴应变-体应变关系曲线将数据收集到下列表格中: 表1 砂土土体硬化模型(HS)参数

如何提高室内土工试验的准确性

如何提高室内土工试验的准确性 室内土工试验是岩土工程勘察工作中的重要组成部分,如何提高室内土工试验的准确性,对于建筑工程设计及施工具有重要的意义。本文针对平时土工实验过程中常存在的一些问题进行分析,就如何提高实验的准确度,为工程设计及施工提供可靠的依据,提出建议,以供参考。 标签:室内土工试验准确性措施 土工试验主要包括:室内土工试验、原位测试、原体检测三方面的内容。室内土工试验作为岩土工程勘察工作的重要内容, 其目的主要是使土工试验人员使用标准的仪器遵照标准的试验操作方法,通过对地基土进行多方面的测试,从而得出可靠的物理、力学性指标参数,为建筑施工及选材提供科学的依据。 1 室内土工试验存在的问题 室内土工试验在实际操作过程中由于土样本身的复杂特性,再加上取样、运输过程中存在一定的人为干扰,室内测试环境、仪器设备等因素的影响,检验的结果往往与真实存在的结果存在一定的差异,试验结果的准确度受到影响,给后期的施工带来各种各样的问题,直接影响工程质量和使用安全。首先,土样选取的问题。由于在试验中,首先要确定的是施工现场所用土样的最大干密度和最佳含水率,但施工单位在送样时,由于取样人员不专业,土样随意抽取,不具代表性,有时所送检的试样完全与现场所用试样不符。这就使得在实验室中所做的土工试验数据的准确性大大降低。其次,对于取好的土样由于在运输过程中,没有严格按照规范来,致使土样受到震动、日晒及风吹,造成土样干燥开裂,含水率变小,从而无法反映土的真实性。再次,土工试验的主要依据是国家标准GB/T 50123-1999《土工试验方法标准》,作为土工实验人员,在试验过程当中如果不按相关规定进行操作,置国家标准或规程于不顾,再加上试验人员的技能水平参差不齐,那么试验成果的准确性就无从谈起。 2 准确分析室内土工试验综合数据的必要性 由于土是大自然历史的产物,通过地壳表层的岩石风化慢慢累积起来的,与其他材料相比,它既不是连续的固体,也不是由单一材料构成的。土有多种多样,其颗粒的大小和矿物成分的分布也存在很大的差异,而且土粒会与其周围的水分发生复杂的物理化学作用,其特性是复杂的,而土的物理性质又在一定程度与它的力学性质有很大关系。所以我们在室内对土样本进行各种方面的检测时,如果考虑不到位,或者方法不恰当都会对最终的试验结果的准确性造成一定的影响。那么,如何确定试验结果的准确性,以及对土的物理性质与化学性质之间的联系进行综合分析,对于从事土工实验的人员来说,在具体实践当中具有很大的指导意义。 3 土工试验问题的处理

室内土工试验常见问题与试验数据准确性探究

室内土工试验常见问题与试验数据准确性探究 发表时间:2018-10-17T09:25:12.357Z 来源:《基层建设》2018年第27期作者:郑莹[导读] 摘要:作为检测路基强度、压实度等参数的常用方法,土工击实试验对提升路基施工质量发挥着重要的作用。 浙江交通规划设计研究院有限公司浙江杭州 310000 摘要:作为检测路基强度、压实度等参数的常用方法,土工击实试验对提升路基施工质量发挥着重要的作用。土的类别、含水率、塑限等多个方面都是影响室内土工击实试验结果准确性的因素。本文以土工标准击实试验结果准确的重要性为根据,从自身工作经验出发,深入分析室内土工击实试验中的方法以及常见问题,提出合理的试验方法,期望能够对现场施工加以指导。 关键词:室内土工试验,试验方法,常见问题在室内土工标准击实试验中,如果实验所得最大干密度比真实值要小,则所得土的最大干密度的真实性与准确性会产生重大的影响,直接关系到工程成本与质量。特别是在路基工程的质量的控制上会发生很大的干扰;如果试验所得结果大于真实值,则会使得工程额外费用大幅度增加。要想获得比较准确的最大干密度数值,则应采取相应措施,排除影响土体压实的关键因素,通过进行室内土工击实试验,严格按照行业标准与国家标准,防止出现试验所得数据与实际施工脱节的现象。 1、保证土工标准试验数值准确的必要性 室内土工试验,包含的内容较多,如一般物性指标试验、颗粒分析、压缩试验、水质分析等。一般物性指标试验中,可以用来测定岩土的一般物性指标,从而判断出岩土的一般物性;二是主要是用来对岩土进行科学、准确的定名;三是压缩试验,主要用来对岩土压缩性进行判定,以便最终确定岩土的压缩系数、压缩模量等;四是水质分析,通过将一定数量的岩土进行烘干碾散,判定地下水类型等。粒径分析试验通过烘干碾散进行筛选和称重,确定岩土粒重的百分数,将各个颗粒径范围进行试验。 例如要达到提升路基质量的目的,在公路工程施工过程中使用压缩试验进行岩土的压缩系数的获取,延长道路的使用年限,提升土的密度,增加填土的强度,填土的压实质量可用压实度进行衡量。需要用到大量的填土来填筑路基。采用公式进行计算,对路基工工程造价、工程质量等加以数据核算,获取的数值将发挥非常重要的作用[1]。 2、影响土工试验成果准确性的主要因素 2.1 在处理城市道路排水管道回填的时候,选择室内土工试验的方法,不同方法得到的数值不同,对于一般的路基回填土,可以采用轻型击实试验方法,这种试验可以减少最佳含水率,所得出的最大干密度约相差0.06~0.1g/cm3。对于同一种土试样而言,而对于则应采用重型击实的试验数据。可正常施工的城市机动车道的路基压实度检测,其所对应的最优含水率与最大干密度也不尽相同。随着土所受压实功的不断增加,击实曲线的形状不会发生变化,但其位置会逐渐向左方上移,最大干密度增加[2]。应根据工程实际情况选取不同方法获取不同的击实功,以避免造成不必要的施工成本浪费。 2.2对于塑限较高的土样,因烘干土中的一些有机质与胶质均被灼烧分解,当采用干土法进行试验时,在具体的试验过程中,选择了本地区常用作路基回填的2种塑限差异当选用风干土、天然土、烘干土等不同土样进行试验,会导致胶粒与水作用失去活性,为此,较大的天然山土进行了不同状态下的重型击实试验。其烘干土的最大干密度较大,试验土样应采用风干土,从而使试验结果受到影响。将计算所得水量均匀地施加在土样上,所得的试验结果存在一定的差异。 天然土的最优含水率最大,把预先准备好的2.5kg土样放入盘中,以免增加现场施工成本,烘干土最小。 2.3水质试验中,含水量的控制在土样的制备过程中,最后将水拌合均匀,确保击实试验准确性的关键。之后用喷雾器喷水,放置一昼夜,确保土粒间水分的充分转移,使含水量接近预估含水量。针对这种情况,应采取这种办法:为准确把握加水量,直至天平显示出所需的湿土重放入塑料袋中密封。 2.4采用一般物性土工试验,在实际的操作过程中,为满足单位体积功能下土的干密度与含水率之间的关系。规范规定的余土高度要求,应做好每次试验加土的重量记录,对于标准击实曲线试验所得的击实曲线而言,可将松土的第一层高度加至击实筒口靠下约4cm处;使第三层与护筒顶平齐,对分三次成型的击实试验,第二层与击实筒口平齐;是指在余土高度为零时,若余土高度过大,土总存在一定的余土高度,使试验结果误差增加。为此,通过积累经验数据来确定每次加土量。确保三层土样的高度基本相同。 2.5粒径分析试验中,配级不良的土,土的配级、土样黏粒含量等,尤其是土的颗粒级配,对击实成果都会产生较为明显的影响。不同的土质击实试验结果表明:黏性土的击实曲线形态相似,干密度都存在峰值点。颗粒越细、最大干密度越小,塑性指数越大、击实越困难,最优含水率也越大。在击实功相同的情况下,对土的击实性影响较大。粗粒含量越大,配级越好、土的击实性越好,其最大干密度也越大,击实效果或受到严重影响。 3室内土工试验中应注意的几个问题 3.1湿土法与干土法 对于室内标准击实试验的制样方法而言,一般试验人员鉴于采用干土法进行击实试验得出的最大干密度较湿土法高,由于湿土法对于土样准备的要求高,因此可以采用干土法与湿土法两种。规范中对于采用哪种方法制样,并没有很严格的规定,对于施工过程中的含水率较高的天然土路基或原山土路基,应采用湿土法制样,避偏向采用干土法制样,能够避免造成路基压实度检测结果比实际偏低的不良影响[3]。 3.2土样的重复使用 土工试验对土会产生较为明显的影响,土样在重复使用过程中,最大干密度与最优含水率也会偏大。应严格执行规范中对土样的不重复使用的规定,造成这一现象的原因为:一是当土样被击实后很难恢复到原来的松散状态,使其结构发生变化,比表面积增加;二是土颗粒在反复的夯打中被击碎,不易加水浸透,使试验精度受到影响。 3.3试验数据的处理 对于现阶段的工程实践应用而言,作为土样的最大干密度,多采用图解法来求取最优含水率与最大干密度,有些地方仍然采用手工绘制击实曲线,冯忠居等人提出的三点二次插值函数计算法来处理试验结果,这就要求击实曲线必须准确、圆滑。甚至有些一线试验人员将5个试验点中较大的干密度值用于数值的参考,有效且大大提升工作效率。 3.4压实系数大于1现象的原因分析

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