岩土工程勘察室内土工试验质量及管理

发表时间:2020/12/7   来源:《基层建设》2020年第23期   作者:刘艳涛
[导读] 摘要:秉承着要想富,先修路的理念,我国在短短几十年的时间里,道路数量日益增加,同时也引起了人们对大型工程建设过程中对工程质量要求的担忧,因此,寻找一种准确的检测质量的方法是当务之急,经过大量的理论和实践研究,专家们已经开发出了一种检测道路路基质量的方法。
        广东省地质实验测试中心  510080
        摘要:秉承着要想富,先修路的理念,我国在短短几十年的时间里,道路数量日益增加,同时也引起了人们对大型工程建设过程中对工程质量要求的担忧,因此,寻找一种准确的检测质量的方法是当务之急,经过大量的理论和实践研究,专家们已经开发出了一种检测道路路基质量的方法。路基土工试验是控制公路工程质量的重要手段,也是公路工程质量的保证。但在试验和测量过程中,测量值与实际值之间的误差将极大地影响路基工程的质量和造价。因此,在道路工程岩土工程试验工作中,需要严格按照有关国家标准开展工作,以取得最科学合理的成果,按照有关国家道路工程质量标准,在道路工程的实际试验过程中,仍然存在许多影响试验准确性的因素,这就要求检测人员具备排除某些因素的知识,使检测结果的准确性达到最高水平,进一步提高道路工程质量,保证检测结果的客观公正,是道路工程各施工环节的有利保证,能够有效地提高工作效率,降低施工成本,进一步促进道路工程建设的发展,这就是道路工程土工试验检测工作的必要性。
        关键词:岩土工程勘察;室内;土工试验;质量;管理
        引言
        通过对土试样进行试验,从中获取力学性指标、物理性指标、动力性指标、渗透性指标等试验工作。为了给工程项目的勘察设计提供科学可靠的施工参数及参考依据,进而开展土体的基本物理力学性质试验。加强土工试验是研究土的工程性质的重要手段,是土质和土力学的重要组成部分,也是土木工程勘探的重要环节。土工试验提供的参数数据是土力工程设计的重要参考指标,其准确性直接影响工程设计和施工质量。由于道路路基土工试验可以获得土的最大干密度,为压实度的检测提供了一个标准,也是施工过程中不可缺少的一个环节,因此需要制定精确的检测标准,使试验能够遵循法律规定,减少试验计算值与标准值的偏差,减少工程质量事故的发生。因此,改进检测标准和分析检测过程中存在的问题,对保证测量值的准确性和施工过程都是非常有帮助的。工程设计人员对道路基础设计或材料选择所要求的可靠物理力学参数是通过对室内土工试验各项试验结果进行计算和分析而获得的数据,同时也是研究土的工程性质的重要手段,为工程建设提供必要的数据,由此可见,土工试验在道路工程建设中起着重要作用
        1岩土工程勘察技术分析
        首先是地质测绘技术。勘察过程中,如果需要对工程所在区域的地形状况进行细致的分析与调查,通常会用到地质测绘技术。该技术的应用能够准确获取工程所在区域的地貌特点、地质构造状况等信息。尤其在进行不良地质状况的深入研究期间,借助地质测绘技术可以准确获取复杂地质区域的岩土性质、地貌状况、地质成因等,进而可以为岩土层风化程度的判断提供依据。其次是原位测试试验。在借助静力触探试验进行勘察工作时,需使用原装液压静力触探装置,该装置能够将采集到的信息及时地传输到电脑,进而完成数据的分析、整理。此外,也可利用标准落锤自由落体的方法开展标准贯入试验。需要注意的是,进行该试验之前应做好清孔工作,并将锤击速率控制在20次/min左右。另外,也可采用动力触探法勘察,该方法的应用可以准确获取到基岩物理力学等相关指标。最后是室内测试试验。通过在室内环境下开展模拟试验,可以对工程现场可能存在的岩土问题进行有效的模拟。此外,在室内环境下开展有针对性的试验,还能对工程现场岩土性质与各项指标做出一定的判断。比如,为了了解现场岩土物理指标,可在室内采取压缩、土层物理性质测定等试验。
        2岩土工程勘察室内土工试验质量及管理
        2.1高密度聚乙烯(HDPE)纤维土工网加固高填方路基的超重力试验研究
        由于重载车辆长期往返等交通荷载因素,高填方路基的不均匀沉降问题尤为突出,极易造成路面损坏,引发严重的交通安全事故。因此,有效减小高填方路基的不均匀沉降变形、提高路基抵抗变形的能力,成为国内外学者的重点研究课题之一。土工网因具有较好的抗拉性能,可以有效控制不均匀沉降,成为高填方路基加固的重要手段之一。

近些年,以高密度聚乙烯(HDPE)的高分子聚合外物片材为主要材料的塑料土工网成为一种新兴的有效加固措施。HDPE以全新的树脂颗粒为原料,因其良好的防渗、隔离性能、结晶度高、树脂密度大、化学物理稳定性优良、抗拉性能较强的优点,HDPE纤维土工网成为高填方路基加固的重要手段。
        2.2液塑限测定
        依据GB/T50123—2019,液限采用圆锥仪法,液塑限联合测定仪经校准合格实验前经过实测对比,使用76g/30°圆锥仪,取下沉深度10mm所对应的含水率作为液限,塑限采用滚搓法,将试样滚搓成3mm时产生裂隙并开始断裂则试样的含水率达到塑限含水率。分别取2份作为平行试验,称量容器经称量校准,精确至0.01g。
        2.3固结试验
        都是用内径61.8mm,高度20mm的环刀制备试样,量程10mm,最小分度值为0.01mm的百分表或精确度为全量程0.2%的位移传感器。将制备好的试样安装至容器内,施加接触压力使试样与仪器上下各部件之间接触,将百分表或传感器调整到零位或测读初读数。荷重比LIR=1,一般荷重序列为12.5kPa,25kPa,50kPa,100kPa,200kPa,400kPa,800kPa,1600kPa,3200kPa,施加每级压力24h后测定试样高度变化作为稳定标准,按此步骤逐级加压至试验结束。
        2.4土的颗粒分析
        土粒径的大小与土的矿物组成、力学性质、形成环境等有直接联系,通过颗粒分析试验测出土的颗粒大小、级配、粒组在干土中所占比例,是土的工程分类的重要依据。乐滩水库引水灌区二期工程所测土样颗粒分析结果:巨粒组占总质量0~10.5%;粗粒组占总质量53.4%~62.9%,砾粒组占粗粒组质量56.4%~92.3%;细粒土占总质量36.1%~46.1%,粘粒占细粒土质量46.3%~55.7%,粉粒占细粒土质量44.3%~53.7%。由所测土样颗粒分析结果可知,巨粒组质量小于总质量的15%且粗粒组质量大于总质量的50%,土样为粗粒类土;在粗粒类土的基础上,砾粒组质量占粗粒类土质量50%以上,称为砾类土;在砾类土的基础上,同时细粒组质量占总质量的15%以上,且粘粒和粉粒几乎各占细粒组质量的50%,因此,所测工程土样是一种粘土和粉土兼有的砾类土。
        2.5土的击实试验
        压实后的土样应根据路基土的最佳含水量制备。土壤样品的含水量将按2%变化。路基土压实试验要求土层一层一层地进入管道,一层一层地进入压实层,一层一层地进行压实。将泥土样本混合后,在进行压实试验前,须将泥土样本密封约10h。压实后,根据试验的具体要求,将导管架外的浮土清洗干净,然后将土样和导管架的重量称为0.1g。
        结语
        总之,复杂地质条件对于工程建设的安全性、耐久性有着重要的影响,在开展岩土工程勘察工作时,要合理选用勘察方法与技术,进而为后续地基处理等工作提供依据。
        参考文献:
        [1]李志伟.复杂地质条件下的岩土工程勘察方法[J].工程技术研究,2020,5(8):121-122.
        [2]刘伟,和佳良,杨文辉,等.昆明轨道交通3号线深基坑岩土工程勘察与评价[J].铁道工程学报,2012(10):108-112.
        [3]刘俊杰.克里格法在岩土工程勘察和地基处理与基础设计中的应用[J].土木工程学报,2016(39):82-86.
        [4]李柳华.基于复杂地质条件下岩土工程勘察分析[J].资源信息与工程,2016(5):99-100.
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