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1、浅谈工程地质土工试验应注意问题作者：王绍武来源：《科技创新导报》2011年第16期 摘要:土工试验就是对土样进行天然结构、密实度、自然湿度、天然容重、抗剪强度、压缩系数、渗透系数、承载能力、稳定性等的测试工作。本文对工程地质土工试验过程应注意的问题加以论述。 关键词:工程地质土工试验物理性质试验液限、塑限试验 中图分类号:U2文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)06(a)-0108-01 在工程地质土工试验过程中,常有各种各样的问题,虽然往往都是一些细小
2、的问题,但是,任何复杂的过程都是由一个个细小的环节所组成,只有把试验过程中可能发生的问题,都加以重视,把各种隐患消除于萌芽中,才能保证测试成果的最终质量,从而为工程设计提供准确的数据。 1土的物理性质试验 土的比重、含水率、密度,是反映土最基本工程地质性质的三项指标,利用这三项指标可以换算土的干密度、孔隙比、孔隙度、饱和度等指标,这三项指标的变化,不仅影响其它指标的变化,而且将使岩土工程分析评价产生偏离。 1.1土的比重 土粒的比重是一个相对稳定的值,是土粒在温度105～
3、110℃下烘干至恒重时的质量与同体积4℃时纯水质量的比值,为无量纲指标,土力学中称相对密度。它决定于土的矿物成分,其数值一般在2.6～2.8之间,数值大小与所含矿物、粒度成份等有关,若含有机质较多时比重较小。同一地区同一类型土的比重比较接近,通常可按经验数值选用。 土的比重是计算孔隙比、孔隙率、饱和度的主要物性指标,它的测量精度将影响到导出指标的准确性。 1.2土的含水率 土的含水率是土的三项物质中最活跃最不确定的一个因素,是土中水的重量(质量)与固体颗粒重量(质量)之比。含水率的变化
4、影响到整个土样的稠度状态、饱和程度和结构强度等一系列物理力学性质。是研究土物理力学性质必不可少的指标。 含水率的数值变化较大,主要是由于不同的土或同一种土埋藏条件的不同,含水率本身就不一样,砂土可从0～40％,坚硬的粘性土可小于25％,而饱和状态的软粘土则可达60％或更大,其次是土样在运输和存放期间保护不当等,影响测试成果的准确性。 1.3土的密度 土的密度取决于土粒的重量、孔隙体积的大小和孔隙中水的重量,其综合反映了土的物质组成和结构特征。密度的测定可以了解土结构的密实程度,同时也是
5、计算档土墙土压力、人工和天然斜坡稳定的设计与核算、基础承载力和沉降量的计算以及路基面施工时压实度控制必不可少的指标。正确求得土的密度,试验中应对照送样单的野外定名,在合适的部位切取试件。切样时应保持环刀垂直,避免左右晃动产生空隙,环刀两端的土面应平整完好,土样才充满环刀容积,密度值才真实可靠。 上述三个指标是土的物理性质基础性指标,土的其它指标可以通过换算得出。计算指标有时会出现和实际明显不符的情况,大多数情况下,问题出在含水率和密度的测定上,需要对这两个指标作进一步的复核,保证这两项指标试验值的准确,从而提高其
6、它指标的准确度。 2土的液限、塑限试验 液限、塑限对于岩土工程勘察来说,有着比较重要的实用意义。液限、塑限可以判断土的可塑性,塑性指数往往作为土的分类依据;液性指数则概略地反映了土抵抗外力的能力,也常与地基承载力的经验值相关连。当前对土的液限、塑限的测定,存在不少问题。值得注意的有: (1)液限标准的确定,还处在过渡时期。要明确液限含水量可以通过圆锥仪法或碟式仪法测定,圆锥仪法又可以测出下沉深度10mm和17mm相对应的液限含水量。测定液限时,应根据分类评价的要求确定,当确定土的液限值
7、用于了解土的物理性质及按塑性图分类时,应采用碟式仪法或17mm时的含水率确定液限。同时,应在试验报告上注明所用的标准。 (2)长期应用的滚搓法塑性试验,标准不易掌握,人为因素影响较大,对低塑性土更为明显。如果不直接测定,而利用液、塑限之间的相关公式计算出塑限值。这种间接计算塑限值,一般是限定在有大量对比资料的基础上的,其误差可事先估计,但如盲目计算,套用失控,就会使测试成果严重失真。 3土的力学试验 3.1固结试验 固结试验的目的是通过测量各级垂直荷载下土的变形来测定土的
8、压缩特性。除一些特殊工程要在现场做测试外,大多数实验是在室内进行的。目前,固结试验存在的问题是:对于饱和试样,按规定应在施加第一级压力后立即向水槽中注水浸没试样。但在实际操作中,有的忘了注水,使试样的含水状态发生了改变:有的对非饱和试样也加注水,造成在较低压力阶段试样吸水后产
