淺談巖土工程勘察工作土工試驗(yàn)中所遇到的相關(guān)問題

　　 摘要:室內(nèi)土工試驗(yàn)是巖土工程勘察的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其目的是測定土的基本物理、力學(xué)性質(zhì)，為工程勘察和設(shè)計(jì)提供可靠的計(jì)算數(shù)據(jù)。由于土的天然性，取樣和運(yùn)輸過程中發(fā)生的擾動(dòng)，還有試驗(yàn)員的操作等因素，使土工試驗(yàn)成果存在種種問題。伴隨著經(jīng)濟(jì)和科技的不斷發(fā)展，土工試驗(yàn)日趨現(xiàn)代化。因此對土工試驗(yàn)中存在的問題和試驗(yàn)方法與儀器的改進(jìn)進(jìn)行綜合分析有著十分重要的意義。
　　
　　關(guān)鍵詞:土工試驗(yàn)三軸試驗(yàn)自動(dòng)采集
　　中圖分類號(hào):TV12文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3791(2011)06(b)-0000-00
　　
　　1 粉土與粘土的劃分
　　 按規(guī)范： 粉土是粒徑大于0.075 mm的顆粒質(zhì)量不超過總質(zhì)量的50% ，且塑性指數(shù)等于或小于10的土。在實(shí)際中，由于顆分試驗(yàn)較復(fù)雜， 仍存在僅按塑性指數(shù)≤10來劃定粉土的不全面的做法， 在實(shí)際工作中，粉砂有時(shí)也可測得一定的塑性指數(shù)，若僅按塑性指數(shù)劃分粉土必然會(huì)造成一些誤判； 另外，按GB5002122001規(guī)范規(guī)定粉土承載力特征值修正及按GB500722002規(guī)范進(jìn)行液化判別均須根據(jù)其粘粒含量數(shù)值來進(jìn)行計(jì)算。有些地方由于地震烈度小于或等于6度且粉土基礎(chǔ)持力層不必進(jìn)行承載力特征值修正， 仍有只以塑性指數(shù)判定粉土的情況。而粘土按塑性指數(shù)>17來劃定，在實(shí)踐中往往因?yàn)橥翗雍倭坑袡C(jī)質(zhì)而使烘干后各項(xiàng)數(shù)據(jù)偏大，我們都知道如果有機(jī)質(zhì)達(dá)到一定含量時(shí)按常規(guī)應(yīng)做燒失試驗(yàn)，但如果少量含有則不做，有機(jī)質(zhì)含量被忽略，實(shí)際上有機(jī)質(zhì)同土中水一起被烘干，使含水率、液限和塑限全部都偏大了。
　　
　　2 剪切方法的選擇與三軸試驗(yàn)的推廣
　　 直剪試驗(yàn)受力條件復(fù)雜，排水條件不易控制，按《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定快剪試驗(yàn)一般適用于滲透系數(shù)小于（10～6） cm / s的細(xì)粒土。粉質(zhì)粘土滲透系數(shù)一般大于（10～5） cm / s，粉土K值更大，用直剪試驗(yàn)已非常勉強(qiáng)， 在室內(nèi)試驗(yàn)對粉土及粉質(zhì)粘土直剪時(shí)，發(fā)現(xiàn)四級荷載下很少存在峰值強(qiáng)度， 絕大部分需剪切至位移6 mm處， 剪切強(qiáng)度指標(biāo)回歸性差，剪切強(qiáng)度指標(biāo)僅能作為參考。
　　 目前三軸試驗(yàn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用，該試驗(yàn)適用于細(xì)粒土和粒徑小于20mm的粗粒土，除流塑土樣外適用于一切土樣。筆者認(rèn)為應(yīng)使用三軸剪應(yīng)來代替直剪試驗(yàn)，三軸剪應(yīng)的結(jié)果與直剪試驗(yàn)的結(jié)果相比較小，理論上趨近于安全，且試樣在三軸儀中受力情況較真實(shí)合理，膠皮模與上下連接緊密，不會(huì)出現(xiàn)土樣擠出問題。部分單位現(xiàn)仍在采用直剪方法來測取土樣內(nèi)聚力和內(nèi)磨擦角，而有些工程分批分期的在不同單位進(jìn)行試驗(yàn)，直剪與三軸結(jié)果相差懸殊，為確保安全，工程地質(zhì)報(bào)告編錄者往往采用三軸試驗(yàn)結(jié)果，所以建議全部做三軸試驗(yàn)，有利于報(bào)告編錄工作。
　　
　　3 土工試驗(yàn)采集軟件的應(yīng)用
　　現(xiàn)在有很多土工試驗(yàn)軟件已廣泛應(yīng)用于各試驗(yàn)室，如華巖、理正、智龍科技，都是專業(yè)的土工試驗(yàn)軟件。在應(yīng)用土工試驗(yàn)軟件進(jìn)行采集處理的情況下，每個(gè)試驗(yàn)室只需一至兩名技術(shù)人員從事軟件操作、結(jié)果審核工作，其他人員可以選用力工，經(jīng)過培訓(xùn)，對試驗(yàn)進(jìn)行流水作業(yè)，這樣既在技術(shù)上有保障，又大大降低了人工成本。但是對于試驗(yàn)室技術(shù)人員有了更進(jìn)一步的要求，既要懂試驗(yàn)原理，又要懂簡單的弱電維護(hù)，因?yàn)樽詣?dòng)采集用的不再是百分表，而是位移傳感器。有的傳感器是兩用的，上面有百分表和位移傳感器，較直觀一些，可以通過百分表讀數(shù)來察看電腦中窗口的讀數(shù)是否正確；也有些傳感器沒有百分表，直接從窗口讀數(shù)。使用兩種傳感器都要求試驗(yàn)員除熟練使用電腦外，還要掌握簡單的電阻原理，因?yàn)檫@種位移傳感器是電阻原理的，它的量程是有固定范圍的。
　　
　　4 對新試驗(yàn)方法科學(xué)操作的探索
　　我們都知道，現(xiàn)在有氣壓固結(jié)儀，大大提高了工作效率，在少數(shù)試驗(yàn)室已經(jīng)開始使用。砂子顆粒分析現(xiàn)可使用搖篩機(jī)來代替手工。傳統(tǒng)的環(huán)刀、鋁盒衡重，環(huán)刀、鋁盒重量查表的做法也已被自動(dòng)采集自動(dòng)去皮方法所取代。還有土樣的天然含水率試驗(yàn)，現(xiàn)在也有先進(jìn)的儀器，通過插入探針可以直接測得原狀土天然含水率，目前這種方法和儀器僅限于做研究。這種進(jìn)口的小儀器由于成本過高，現(xiàn)并未廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)。我們期待著這一方法盡快普及，用以代替費(fèi)時(shí)費(fèi)電的烘干法。那么是不是可以發(fā)明一種儀器，專門做土工試驗(yàn)液限攪拌試驗(yàn)專用的呢？可以僅完成研細(xì)拌勻，然后再由人工來操作。在液限試驗(yàn)中最費(fèi)力的就是土樣加水拌勻的這一過程，很多年紀(jì)大的試驗(yàn)員患有不同程度的腱鞘炎，主要是手指一直用力握住挑土刀不停地?cái)嚢柰翗釉斐傻摹Ｆ诖@種儀器的問世。
　　 綜上所述，本文是本人通過多年從事土工試驗(yàn)工作而總結(jié)出來的經(jīng)驗(yàn)，理論與經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，以全局和系統(tǒng)的角度用創(chuàng)新的思維，來解決我們遇到的困惑，以及對新方法的探索。本文為新入門者提供進(jìn)步捷徑，不足之處請各位讀者批評指正。在本領(lǐng)域內(nèi)銳意進(jìn)取，開拓創(chuàng)新是每一位巖土勘察工作者的努力方向。
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　[1] 土工試驗(yàn)方