影響黃土濕陷性評價結(jié)果的因素探討

孫 麗

(山西省勘察設(shè)計研究院，山西 太原 030013)

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影響黃土濕陷性評價結(jié)果的因素探討

孫 麗

(山西省勘察設(shè)計研究院，山西 太原 030013)

結(jié)合實踐經(jīng)驗，分析了取土方式及土樣質(zhì)量等級對黃土室內(nèi)濕陷性試驗的影響，并從試驗方法、試樣制備、儀器設(shè)備等方面，探討了影響黃土濕陷性評價結(jié)果的主要因素，為類似問題研究提供參考。

濕陷性黃土，試驗方法，土樣，工程勘察

0 引言

在濕陷性黃土場地上進行建設(shè)，要結(jié)合黃土濕陷性特點和建筑物要求進行地基處理，防止地基濕陷對建筑物產(chǎn)生危害，黃土濕陷性評價結(jié)果直接影響地基處理措施的選擇與工程造價。由于受多種因素影響，致使同一場地不同勘察階段、同一場地不同勘察單位之間濕陷性評價結(jié)論存在明顯甚至根本性的差異，給工程建設(shè)造成了不必要的浪費或留下安全隱患，有的直接導(dǎo)致工程事故的發(fā)生。本文結(jié)合多年工程實踐中的體會，對黃土濕陷性評價有影響的因素進行分析探討，望對客觀評價黃土濕陷性起到指導(dǎo)作用。

1 試驗方法對濕陷性評價結(jié)果的影響

測定黃土濕陷性的試驗包括室內(nèi)壓縮試驗和現(xiàn)場試坑浸水試驗。室內(nèi)壓縮試驗為通過鉆孔或探井采取土樣，試驗室在一定壓力條件下通過測定浸水前后的變形計算濕陷系數(shù)，進而按有關(guān)規(guī)范規(guī)定對黃土濕陷性進行評價；現(xiàn)場試坑浸水試驗為在現(xiàn)場開挖試坑進行浸水，現(xiàn)場測定土體在上覆壓力下濕陷沉降量，從而對場地濕陷性進行評價。為測定不同層位黃土的濕陷量，通常在試坑底，由中心對稱設(shè)置深(淺)標(biāo)點。室內(nèi)試驗由于簡單，易操作，在工程實踐中應(yīng)用較廣。但由于受多種因素影響，運用室內(nèi)試驗判定黃土濕陷性還存在一定的局限性，如試驗用樣從原地基中取出后，不再受上覆壓力束縛，土樣所受應(yīng)力狀態(tài)改變，一定程度上造成濕陷系數(shù)偏大等。室內(nèi)試驗施加的壓力為上覆土層的飽和自重壓力，實際現(xiàn)場條件下由于受黃土特殊結(jié)構(gòu)及古土壤層的影響，作用壓力并不等于上覆土層的自重壓力?，F(xiàn)場浸水試驗原理清晰，影響因素能一并考慮，試驗結(jié)果客觀真實，但由于人、財、物的投入都較大，受場地及周邊環(huán)境、水源、電力、工期等制約因素也較多，實際操作很困難。為客觀評價場地濕陷性，工程勘察時對新建地區(qū)的甲類建筑和乙類中的重要建筑應(yīng)進行現(xiàn)場試坑浸水試驗，對一般建筑場地，可以室內(nèi)試驗為主，但應(yīng)逐步建立室內(nèi)試驗與現(xiàn)場試驗成果間的關(guān)系，對室內(nèi)試驗成果進行修正。

2 取土方式及土樣質(zhì)量等級對黃土室內(nèi)濕陷性試驗的影響

目前，土樣采用方式主要為鉆孔取樣和探井取樣。鉆孔樣受鉆探、取樣、運輸?shù)纫幌盗胁豢杀苊獾娜藶橐蛩赜绊?，造成鉆孔取樣質(zhì)量等級較低，土樣質(zhì)量等級一般僅可達Ⅱ級，導(dǎo)致試驗土樣的孔隙比、壓縮性指標(biāo)偏小，對黃土濕陷特性造成誤判。探井成孔口徑較大，土樣為人工從探井壁用刀削取，取土過程影響因素少，土樣質(zhì)量等級保證程度高，一般可達Ⅰ級。為最大程度降低土樣質(zhì)量對黃土濕陷性的影響，山西省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)DB J04/T 312—2015濕陷性黃土場地勘察及地基處理規(guī)范規(guī)定，采用鉆孔取樣必須以“有足夠數(shù)量的探井”為前提，進行濕陷性試驗的土樣必須為Ⅰ級土樣。土樣質(zhì)量等級的鑒定，可采用目測檢查、微觀檢測、e—lgp曲線法。目測檢查：在開土之后，應(yīng)對擬進行濕陷性試驗的土樣全面鑒別，土樣表面不能有裂紋、破裂面等，不合格的土樣不能進行濕陷性試驗；另外，也可選擇代表性土樣進行高壓固結(jié)試驗，通過計算土樣擾動指數(shù)對土樣質(zhì)量等級進行鑒定，只有Ⅰ級土樣才可進行濕陷性試驗。

3 試驗方法及過程對濕陷性的影響

3.1 測定黃土濕陷性的試驗方法

室內(nèi)測定黃土濕陷性有兩種方法：單線法和雙線法。單線法試驗需要不少于5個環(huán)刀試樣，在天然濕度下分級加荷，按要求加至不同的壓力,下沉穩(wěn)定后浸水飽和至附加下沉穩(wěn)定，試驗終止；雙線法試驗要求取2個環(huán)刀試樣，一個在天然濕度下分級加荷,加至要求壓力下沉穩(wěn)定后浸水，附加下沉穩(wěn)定后終止試驗；另一個試樣在天然濕度下加第一級荷載,下沉穩(wěn)定后浸水至下沉穩(wěn)定，在飽和狀態(tài)下分級加荷至最終壓力，下沉穩(wěn)定后試驗終止。單線法和雙線法兩種試驗方法由于浸水和加荷程序不同，試驗結(jié)果常存在一定的差異。多試驗過程分析，單線法更符合實際，但由于要求同一位置需5個滿足均勻性要求的環(huán)刀試樣，實際工作中操作起來有一定困難，工程實踐中應(yīng)用相對較少；雙線法試驗由于所需試樣少，對土樣均勻性控制較為容易，方法簡便、工作量小，在工程實踐應(yīng)用較廣。

為做到工程中既方便應(yīng)用，又能一定程度上消除試驗方法對試驗結(jié)果的影響，要對不同試驗方法間的結(jié)果進行分析總結(jié)，逐步建立兩種方法試驗結(jié)果間的關(guān)系，利用單線法試驗成果對雙線法成果進行修正。工程實踐中為客觀評價場地土的濕陷性，對重要建筑物應(yīng)有一定數(shù)量的土樣進行單線法試驗，以便對兩種方法測得的成果進行對比。

3.2 試驗過程對黃土濕陷性的影響

1)試樣制備。土樣制備過程中，要注意土在原始地層中的方向，否則直接影響結(jié)果。黃土由于其大孔性、不均勻性，如有可能應(yīng)盡可能多制備幾個試樣，挑選出密度差值較為接近的一組試樣進行試驗。在制樣過程中，應(yīng)嚴格按操作規(guī)范進行，如：環(huán)刀內(nèi)壁涂抹凡士林，所切試樣應(yīng)略大于環(huán)刀直徑，邊切邊壓。在環(huán)刀下壓時，用力要垂直均勻，以便試樣與環(huán)刀密合等?？傊恳徊蕉急仨殗栏窦氈拢駝t，所制試樣就難以達到滿意的效果，其密度平行差值就難控制。

2)儀器設(shè)備的影響。在黃土試驗以前，應(yīng)調(diào)試校正儀器，以消除儀器所帶來的系統(tǒng)誤差，不能呆板地執(zhí)行一年調(diào)校一次的儀器校正周期；開展同一人員不同儀器之間比對試驗，減少儀器設(shè)備對黃土濕陷的影響。

3)試驗人員技術(shù)能力的影響。在試驗過程中，通常會發(fā)現(xiàn)同一批土樣、使用同樣的儀器，試驗結(jié)果出現(xiàn)明顯的差異，為最大程度降低試驗人員對試驗結(jié)果的影響，試驗室應(yīng)從以下方面加強控制：加強人員技術(shù)培訓(xùn)，提高試驗操作水平，嚴格考核程序，統(tǒng)一考核標(biāo)準(zhǔn)，不合格人員不得上崗；開展試驗室內(nèi)部人員間比對，及時發(fā)現(xiàn)不同人員之間的試驗誤差，對可能造成試驗誤差的各環(huán)節(jié)進行追蹤并進行深入分析。如誤差造成試驗結(jié)果間存在根本性差異，應(yīng)重新比對并加大比對量，直到試驗結(jié)果在可控范圍內(nèi)為止；加強試驗室間的比對，對試驗室內(nèi)部比對進行補充，提升試驗?zāi)芰?，使試驗結(jié)果間差異控制在公認的允許誤差范圍內(nèi)。

4)加強質(zhì)量控制，及時發(fā)現(xiàn)試驗中存在的問題。加強對濕陷性試驗結(jié)果分析，分析濕陷性指標(biāo)與其他試驗指標(biāo)間的相關(guān)性，建立黃土濕陷性指標(biāo)與其他物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)間的關(guān)系，通過試驗指標(biāo)間的相關(guān)性檢查濕陷性試驗結(jié)果的正確性；另外，逐步統(tǒng)計建立黃土濕陷性地區(qū)經(jīng)驗，指導(dǎo)試驗工作的開展。如有異常，要對留存樣品進行重復(fù)檢驗，做到有異常的數(shù)據(jù)不出試驗室。

4 結(jié)語

1)黃土濕陷性試驗影響因素較多，為客觀評價場地濕陷性，建議優(yōu)先通過現(xiàn)場試驗進行評價；2)室內(nèi)試驗簡單，易操作，但應(yīng)盡最大可能降低取土、試驗過程中諸多因素的影響。試驗用土樣優(yōu)先通過探井采取，優(yōu)先選擇單線法進行試驗，嚴格控制試驗程序，規(guī)范操作，加大儀器校準(zhǔn)和人員對比力度，消除試驗誤差，提高試驗成果質(zhì)量。

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Discussion on the factors influencing the evaluation results of loess collapse

Sun Li

(ShanxiInvestigationResearchandDesignInstitute,Taiyuan030013,China)

Combining with the practical experience, the paper analyzes the influence of the soil removing approach and soil sample quality grading on loess indoor collapsible tests, and explores the factors which affect the judgment results of the loess collapsibility from the test methods, sample preparation, and equipment, so as to provide some reference for similar problems.

collapsible loess, test method, soil sample, engineering survey

1009-6825(2016)32-0098-02

2016-09-07

孫 麗(1972- )，女，工程師

TU445

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