室内岩土试验应注意的问题解析

2018-03-25葛飞

城市建设理论研究（电子版） 2018年28期

葛飞

广东省环境地质勘查院广东广州 510000

正文：

引言

随着我国社会经济不断发展，当今工程项目数量也越来越多。在工程前期岩土勘测设计工作当中，室内岩土试验作为十分重要的环节之一，可以为后续勘察设计工作提供强有力的资料数据，会直接影响基建工程的使用与建造。室内岩土试验大体上可以分为两大类，一是物理性质试验，也就是测定岩土在自然条件下的特性指标；二是力学性能试验，也就是通过测量外力作用下的岩土抵抗外界能力的一项指标。这些指标都会在很大程度上影响工程设计与选材，例如地基土层划分、地基承载力、天然地基选择、地基处理工艺等等。因此加强室内岩土试验分析有着重要意义。

1、室内岩土试验综合概述

在室内岩土试验当中，需要采用相关的试验操作规程、方法，并按照岩土工程勘测的实际情况，采用标准化仪器设备对试样进行检查，从而得出精准的岩土物理、力学性能指标。工程设计人员将室内岩土试验各类参数作为工程设计、选材的重要依据，同时还可以计算出工程整体的荷载力、地基施工基础方案等。这就需要保障室内岩土试验的合理性，在实际工作当中掌握试验过程中需要注意的问题，这样才能够全面保障勘测工作质量。

2、室内岩土试验中应注意的问题

2.1 含水率、比重、天然密度方面

这三项数据作为岩土的基本物理指标，通过上述三个物理数据可以得出岩土的干密度、孔隙度、孔隙比、饱和度等指标。三项基础指标试验是否精准，不仅会直接影响岩土的物理指标，同时也会影响其力学指标。这就需要确保三项基准值的正确性。

在三项基础指标当中，含水率是最不稳定的数据，其含水率变化波动大，通常在15-60%范围内。不同性质的土壤，其含水量也有所差异，再加上各类因素的影响，如果土层深埋不同、不均匀、取样不标准、设备挤压、土样运输失水等，都会造成含水率波动。这就需要试验人员结合工程开展实际情况，减少含水率的影响因素，获取更加精准的含水量参数。对含水量实测数值和切样时经验判定的含水率、干湿度进行对比，如果二者数据相差较大，则要分析具体因素，如果实测含水量超出估计值很多，可能是因为烘干时间过短；烘干温度过低，土粒周边结合水还没有实现汽化；取样过程中局部进水；土类粘粒含量较高。

土粒比重Gs可以计算出天然空隙比、粒度成分指标、饱和度。土的密度值虽然也是一个变化值，不同土样重度值也存在着差异性。但是对于某个土样来说，其稳定值容易被测量，通常是采用平行测定方法。如果在平行测定中出现了较大的差异，可能是因为土质不均造成的结果，结合实际情况展开调整即可。

2.2 岩土的界限含水量试验

在室内岩土试验过程中，岩土界限含水量测定还存在着一定问题。首先，液限w标准确定处于过渡期间，也就是将标准圆锥下沉10mm、17mm作为液限含水量。这就导致人们对岩土名称、状态生成不同程度的误解。对于一些非专业人员来说，通常无法明确其中的原委。因此，本文建议在试验报告当中同时提供10mm、17mm液限值。结合实际的需求设定，明确地基承载力在10mm液限情况下的物理力学指标，地基图分类与岩土评判的干湿状态采用17mm液限值；其次，在测定岩土液塑限过程中，国际上标准规定是通过0.5mm的筛子才能够开展试验工作。在实际试验中，部分残土用肉眼观察具有很多的砂砾、砾石、岩屑，如果通过了0.5mm筛子展开试验，则可能提高塑性指数，无法反映出岩土的实际物理力学性能。针对此类问题最好是采用筛分法明确岩土粒径，如果达到了砂土标准，则不需要进行液限、塑限试验。最后，界限含水量土样制备方式的影响结果。在国际标准下，规定了需要采用较为军魂的岩土进行含水量检测，如果岩土试样当中存有较多的砂砾、卵石等，采用风干土样方法，并通过0.5mm的筛子，之后加入水浸润12h。如果是采用天然含水状态的土壤试样时，要尽可能将土块进行切碎处理，如果土样含水量较大、粘性较大，往往无法切的很细，大部分粒径都在0.5mm以上，在水浸润过程中往往难以达到均衡状态，硬粒数量非常多，从而对最终试验结果造成极大的影响，所以尽可能不采用天然含水的岩土进行试验。如果采用的是风干土样，则需要先将土样粉碎，经过0.5mm筛子，保证土样足够均衡细腻，之后采用水浸润24h（以上），浸润时间越长越好，保障土样的水化率，这样即可让土颗粒吸附与水条件达到自然结合，更好的反映出土块塑性，从而得到更加真实的塑性数据。

2.3 土块的固结试验

在固结试验过程中，能够检测岩土在压力作用下的压缩性能。影响固结试验精度的因素有很多，部分因素很容易被找到，例如在开土过程中，会感到土十分的松软或者直接感受到土体含水量较大，从而判定压缩模量较大，这表明试验操作存在着误差、记录有错、仪器没有校准等情况，需要对各个试验环节进行检查。在开土过程中，如果土质较硬，并且测得压缩模量较小，则可能在勘测过程中因为结构面扰动造成试样进水。如果在试验当中发现在一级荷载作用下，百分表所得变形数据接近或小于同级荷载作用力下达变形量，则表示仪器安装时归零有问题或者试样为膨胀土。

2.4 土颗粒分析试验

土颗粒试验通常采用密度计法，主要检测粒径低于0.075mm的试样。在试验当中，由于对低速运动微小球形颗粒需要凭借介质粘性阻力、有效重力导出，而实际试验往往无法满足这一要求。所以测量存在着一定偏差。Stocks公式要去悬浮液浓度在1-3%之间，如果试验采用了100ML水，应该加入10-30g试样。还需要控制沉降速度，由于下降的1min内速度非常快，不符合层流要求，容易出现偏差，这就需要控制试样下沉速度，减少偏差。