摘要：分析了巖土試驗中須注意的若干問題,并闡述了對巖土試驗成果進行綜合分析的方法，介紹了提高室內(nèi)巖土試驗準(zhǔn)確性的措施,為建筑物的基礎(chǔ)設(shè)計及選材提供可靠依據(jù)。
　　關(guān)鍵詞：巖土試驗；物理力學(xué)指標(biāo)；綜合分析
　　
　　前言：巖土試驗是巖土工程勘察的重要工作內(nèi)容，在巖土試驗室進行測試工作，可提供土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo),供設(shè)計計算時使用。在進行詳細(xì)的設(shè)計之前，必須對每一地點的土質(zhì)情況進行詳細(xì)的調(diào)查與測試，然而，由于巖土自身的不均勻性，取樣、運輸過程中的擾動，以及試驗儀器和操作方法的差異及試驗人員的素質(zhì)不同，使得巖土試驗中測試的結(jié)果存在這樣那樣的問題，導(dǎo)致測試結(jié)果失真，在一定程度上影響工程設(shè)計的準(zhǔn)確性。因此，研究巖土試驗中注意的問題和巖土實驗成果的綜合分析有十分重要的意義和必要性。
　　1.室內(nèi)巖土試驗的目的及作用
　　室內(nèi)巖土試驗的目的主要是巖土試驗人員使用標(biāo)準(zhǔn)的儀器遵照標(biāo)準(zhǔn)的試驗操作方法,根據(jù)建設(shè)工程的要求對地基土的試樣,進行各種試驗項目的測試,提供可靠的物理、力學(xué)性指標(biāo)參數(shù)。它們是供工程設(shè)計人員作建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)設(shè)計或選材的依據(jù),例如地基土的分層及其承載力,天然或人工地基的選擇,地基處理方案,建(構(gòu))筑物沉降的估算,邊坡的穩(wěn)定分析等。室內(nèi)巖土試驗主要分為兩大類：物理性試驗,測土在天然狀態(tài)下的特性指標(biāo);力學(xué)性試驗,測土在外力作用下土體抵抗外力能力的特性指標(biāo)。
　　2.巖土試驗中須注意的問題
　　影響巖土試驗質(zhì)量的因素主要有六個方面:①取土質(zhì)量;②儀器設(shè)備;③操作;④人為;⑤氣候;⑥環(huán)境。人為、氣候及環(huán)境三個因素是客觀存在,有的可以改善或進行校正,但不能完全排除。而突出影響試驗質(zhì)量的還是取土質(zhì)量、儀器及操作是否標(biāo)準(zhǔn)三個重要因素。
　　2.1開土記錄
　　開土?xí)r應(yīng)做好開土記錄,首先判別土樣等級并詳細(xì)描述土樣性狀,根據(jù)土樣的級別確定適宜試驗項目;其次描述土的顏色、成分、所含物種類、狀態(tài)、土質(zhì)的均勻性、結(jié)構(gòu)等,有經(jīng)驗的,可先粗略估計塑性指數(shù)和液性指數(shù),切忌僅簡單記錄顏色、土名了事;然后,根據(jù)整條土樣的狀況選取有代表性的土進行各項試驗,避免選擇不同性質(zhì)的土作為同一土質(zhì)進行試驗,否則,最終試驗成果的離散性會很大。
　　2.2土的物理力學(xué)性質(zhì)試驗
　　（1）土的含水率、土粒比重、土的天然密度
　　土的含水率、土粒比重、土的天然密度是三項基本物性指標(biāo),用它們可以換算土的干密度、孔隙比、孔隙度、飽和度等其它的物理性質(zhì)指標(biāo),三項基本指標(biāo)的正確與否,不僅影響其它物理指標(biāo)的變化,而且還影響土的力學(xué)指標(biāo)。土的這三個指標(biāo)是基礎(chǔ)，土的其它物理指標(biāo)均可通過換算計算出來。計算出來的指標(biāo)，有時會出現(xiàn)和實際明顯不符的情況，如飽和度超過100%等，這就說明，原始三個指標(biāo)的測定有問題，而大多數(shù)情況下，問題出在含水量和天然密度的測定上，需要對這兩個指標(biāo)作進一步的確定，保證這兩項指標(biāo)試驗值的準(zhǔn)確，從而提高其它指標(biāo)的準(zhǔn)確度。
　　（2）土的天然含水量
　　土的天然含水量是土在天然狀態(tài)下的含水率。對均勻土質(zhì)，2個平行含水量的誤差往往不會超出規(guī)范規(guī)定,但對不均勻土質(zhì)土樣,同一條土樣中兩個平行含水量相差有時達到5%—10%,甚至達20%,如汕頭地區(qū)的淤泥類土由于包含物復(fù)雜,土中不同程度含有粉細(xì)砂包體或貝殼、腐爛植物殘屑等,往往整條土樣土質(zhì)極不均勻,故選擇含水量試驗時要綜合考慮,應(yīng)選擇具有代表性的土樣并且留3個以上的平行含水量,以便對試驗成果進行綜合分析和評價。
　　（3）水平固結(jié)試驗
　　水平固結(jié)試驗一般可按垂直固結(jié)試驗的方法切取樣品,但試驗時應(yīng)用多孔徑向排水容器,樣品上下兩面放置銅塊,使之在固結(jié)的過程中徑向排水。若采用樣品橫切,按做垂直固結(jié)試驗的方法做水平固結(jié)試驗時,對于均質(zhì)各向同性的粘土或淤泥,多孔徑向排水和橫切垂直方向排水兩種試驗方法結(jié)果較接近。但是遇到樣品不均質(zhì)、各向異性和層理發(fā)育時,后一種試驗方法結(jié)果偏低。
　　（4）直接剪切試驗
　　剪切試驗遇到樣品不均勻時,可將樣品按軟、硬、軟、硬的順序排列做試驗。若按軟、軟、硬、硬的順序排列試驗,出現(xiàn)粘聚力c值為負(fù)數(shù)或內(nèi)摩擦角Φ值偏大的現(xiàn)象。對于淤泥或淤泥質(zhì)土,若按《土工試驗規(guī)程》對剪切速率的規(guī)定進行試驗,常會出現(xiàn)樣品被擠出而無法試驗的現(xiàn)象。對于這種情況,一般采取比試驗規(guī)程規(guī)定的速率快的方法,采取較低的荷載序列進行加壓，且最好在30s內(nèi)結(jié)束試驗才會得出較準(zhǔn)確的試驗結(jié)果。
　　2.3試驗操作
　　
　　（1）使用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的儀器或元部件
　　只有使用符合標(biāo)準(zhǔn)的儀器設(shè)備,才能得到可靠的試驗數(shù)據(jù)。舊型直剪儀、C80低壓氣壓固結(jié)儀(使用1級壓力表)、舊型的輕便擊實儀等不符合國家標(biāo)準(zhǔn)的儀器都不應(yīng)再使用。還有一些生產(chǎn)廠的產(chǎn)品質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn),影響試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性,也不應(yīng)使用,例如顆粒分析使用的標(biāo)準(zhǔn)篩篩網(wǎng)孔徑不標(biāo)準(zhǔn);環(huán)刀的刃口、高度、內(nèi)徑粗糙度不符國標(biāo)規(guī)定。另外,儀器長期使用要注意維護保養(yǎng)和更新。如百分表長期使用過程中要做定期標(biāo)定,并保持表桿靈活;磚碼要按國際單位制進行校正。
　　（2）嚴(yán)格按國標(biāo)及有關(guān)規(guī)范規(guī)定進行試驗操作
　　a) 密度及含水量測試。采用環(huán)刀法測試時,環(huán)刀上、下表面的土必須平整,但如果刮土刀的刃口呈凹形,將導(dǎo)致測得的密度偏大。選取的含水量試樣物理性與力學(xué)性試樣土質(zhì)土性不一致,形成物理性與力學(xué)性指標(biāo)矛盾突出,飽和度有偏大、偏小反常現(xiàn)象。b)固結(jié)試驗。對于各類工程均采用間隔1h逐級加荷、用綜合固結(jié)度法校正的快速固結(jié)試驗。有的對一個試樣在加荷過程中,采用兩種不同的加荷方法,即低壓階段(小于400kPa)用上述快速法,超過400kPa則用24h慢固結(jié)或者間隔2h逐級加荷,以次固結(jié)增量法進行校正。有的不提供各個試樣的壓縮系數(shù)表或壓縮曲線圖。壓縮曲線也不按實際坐標(biāo)點連曲線,任意跳點或者修正,這樣會給出虛假的av，Es值。
　　c)直剪試驗。固結(jié)快剪不按國標(biāo)規(guī)定0.8mm/min的剪切速率施剪,采取過快的速率給出偏低的抗剪強度參數(shù)值。
　　3試驗成果綜合分析
　　
　　土的物理性質(zhì)試驗指標(biāo)之間的綜合分析。土的基本物理性質(zhì)表明土的密實程度和含水狀態(tài),反映土的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)特征,各項指標(biāo)之間是互相關(guān)聯(lián)的,因此,當(dāng)試驗指標(biāo)出來以后,應(yīng)對這些指標(biāo)進行綜合分析,從而對指標(biāo)的準(zhǔn)確性進行判別。如有些成果中出現(xiàn)飽和度超過100%的現(xiàn)象,這說明:在天然含水量、天然密度、土粒比重的測定試驗中存在問題,應(yīng)根據(jù)開土記錄綜合考慮,可從密度、含水量中選擇反映土實際情況的指標(biāo),或推算含水率,然后再進行各項指標(biāo)的計算。
　　土的物理性質(zhì)指標(biāo)和力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)間的綜合分析。土的力學(xué)性質(zhì)主要取決于土的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特點,還與受力條件有關(guān)。土在外力作用下的變形實質(zhì)上是由于土粒或集合體及不同類型的水和氣體相互移動的結(jié)果。因此土的物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)具有密切相關(guān)性,在受力條件相同的情況下其力學(xué)性質(zhì)主要取決于土的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特點,其壓縮曲線的形狀與土樣的成分、結(jié)構(gòu)、狀態(tài)以及受力歷時等有關(guān)。
　　4結(jié)束語
　　室內(nèi)巖土試驗在巖土工程勘查中占有重要地位,它是進行土類定名和劃分土層的重要依據(jù)之一,同時也可為工程設(shè)計和施工提供必不可少的參數(shù)。不論工程大小,室內(nèi)巖土試驗都是必不可少的,只是測試項目不同而已。在進行室內(nèi)巖土試驗的過程中,存在許多不容忽視的問題,應(yīng)該引起測試人員的高度重視,才能為工程建設(shè)與施工提供更準(zhǔn)確可靠的依據(jù),保證工程的安全性、合理性和經(jīng)濟性,更好地為工程建設(shè)服務(wù)。