摘要：分析了巖土試驗(yàn)中須注意的若干問題,并闡述了對(duì)巖土試驗(yàn)成果進(jìn)行綜合分析的方法，介紹了提高室內(nèi)巖土試驗(yàn)準(zhǔn)確性的措施,為建筑物的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及選材提供可靠依據(jù)。
　　關(guān)鍵詞：巖土試驗(yàn)；物理力學(xué)指標(biāo)；綜合分析
　　
　　前言：巖土試驗(yàn)是巖土工程勘察的重要工作內(nèi)容，在巖土試驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試工作，可提供土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo),供設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)使用。在進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)之前，必須對(duì)每一地點(diǎn)的土質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查與測(cè)試，然而，由于巖土自身的不均勻性，取樣、運(yùn)輸過程中的擾動(dòng)，以及試驗(yàn)儀器和操作方法的差異及試驗(yàn)人員的素質(zhì)不同，使得巖土試驗(yàn)中測(cè)試的結(jié)果存在這樣那樣的問題，導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果失真，在一定程度上影響工程設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。因此，研究巖土試驗(yàn)中注意的問題和巖土實(shí)驗(yàn)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(yàn)的目的及作用
　　室內(nèi)巖土試驗(yàn)的目的主要是巖土試驗(yàn)人員使用標(biāo)準(zhǔn)的儀器遵照標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)操作方法,根據(jù)建設(shè)工程的要求對(duì)地基土的試樣,進(jìn)行各種試驗(yàn)項(xiàng)目的測(cè)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(jì)人員作建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)設(shè)計(jì)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(yàn)主要分為兩大類：物理性試驗(yàn),測(cè)土在天然狀態(tài)下的特性指標(biāo);力學(xué)性試驗(yàn),測(cè)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(yàn)中須注意的問題
　　影響巖土試驗(yàn)質(zhì)量的因素主要有六個(gè)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(gè)因素是客觀存在,有的可以改善或進(jìn)行校正,但不能完全排除。而突出影響試驗(yàn)質(zhì)量的還是取土質(zhì)量、儀器及操作是否標(biāo)準(zhǔn)三個(gè)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(jí)并詳細(xì)描述土樣性狀,根據(jù)土樣的級(jí)別確定適宜試驗(yàn)項(xiàng)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(yàn)的,可先粗略估計(jì)塑性指數(shù)和液性指數(shù),切忌僅簡(jiǎn)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(jìn)行各項(xiàng)試驗(yàn),避免選擇不同性質(zhì)的土作為同一土質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn),否則,最終試驗(yàn)成果的離散性會(huì)很大。
　　2.2土的物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)
　�。�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(xiàng)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(xiàng)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(gè)指標(biāo)是基礎(chǔ)，土的其它物理指標(biāo)均可通過換算計(jì)算出來。計(jì)算出來的指標(biāo)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)和實(shí)際明顯不符的情況，如飽和度超過100%等，這就說明，原始三個(gè)指標(biāo)的測(cè)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(cè)定上，需要對(duì)這兩個(gè)指標(biāo)作進(jìn)一步的確定，保證這兩項(xiàng)指標(biāo)試驗(yàn)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(duì)均勻土質(zhì)，2個(gè)平行含水量的誤差往往不會(huì)超出規(guī)范規(guī)定,但對(duì)不均勻土質(zhì)土樣,同一條土樣中兩個(gè)平行含水量相差有時(shí)達(dá)到5%—10%,甚至達(dá)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(yàn)時(shí)要綜合考慮,應(yīng)選擇具有代表性的土樣并且留3個(gè)以上的平行含水量,以便對(duì)試驗(yàn)成果進(jìn)行綜合分析和評(píng)價(jià)。
　�。�3）水平固結(jié)試驗(yàn)
　　水平固結(jié)試驗(yàn)一般可按垂直固結(jié)試驗(yàn)的方法切取樣品,但試驗(yàn)時(shí)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(yàn)的方法做水平固結(jié)試驗(yàn)時(shí),對(duì)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(yàn)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(shí),后一種試驗(yàn)方法結(jié)果偏低。
　　（4）直接剪切試驗(yàn)
　　剪切試驗(yàn)遇到樣品不均勻時(shí),可將樣品按軟、硬、軟、硬的順序排列做試驗(yàn)。若按軟、軟、硬、硬的順序排列試驗(yàn),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(duì)于淤泥或淤泥質(zhì)土,若按《土工試驗(yàn)規(guī)程》對(duì)剪切速率的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn),常會(huì)出現(xiàn)樣品被擠出而無法試驗(yàn)的現(xiàn)象。對(duì)于這種情況,一般采取比試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定的速率快的方法,采取較低的荷載序列進(jìn)行加壓，且最好在30s內(nèi)結(jié)束試驗(yàn)才會(huì)得出較準(zhǔn)確的試驗(yàn)結(jié)果。
　　2.3試驗(yàn)操作
　　
　�。�1）使用符合國(guó)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(yàn)數(shù)據(jù)。舊型直剪儀、C80低壓氣壓固結(jié)儀(使用1級(jí)壓力表)、舊型的輕便擊實(shí)儀等不符合國(guó)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(yàn)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(guó)標(biāo)規(guī)定。另外,儀器長(zhǎng)期使用要注意維護(hù)保養(yǎng)和更新。如百分表長(zhǎng)期使用過程中要做定期標(biāo)定,并保持表?xiàng)U靈活;磚碼要按國(guó)際單位制進(jìn)行校正。
　　（2）嚴(yán)格按國(guó)標(biāo)及有關(guān)規(guī)范規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)操作
　　a) 密度及含水量測(cè)試。采用環(huán)刀法測(cè)試時(shí),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(cè)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�，F(xiàn)象。b)固結(jié)試驗(yàn)。對(duì)于各類工程均采用間隔1h逐級(jí)加荷、用綜合固結(jié)度法校正的快速固結(jié)試驗(yàn)。有的對(duì)一個(gè)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(jí)加荷,以次固結(jié)增量法進(jìn)行校正。有的不提供各個(gè)試樣的壓縮系數(shù)表或壓縮曲線圖。壓縮曲線也不按實(shí)際坐標(biāo)點(diǎn)連曲線,任意跳點(diǎn)或者修正,這樣會(huì)給出虛假的av，Es值。
　　c)直剪試驗(yàn)。固結(jié)快剪不按國(guó)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(qiáng)度參數(shù)值。
　　3試驗(yàn)成果綜合分析
　　
　　土的物理性質(zhì)試驗(yàn)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(shí)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(xiàng)指標(biāo)之間是互相關(guān)聯(lián)的,因此,當(dāng)試驗(yàn)指標(biāo)出來以后,應(yīng)對(duì)這些指標(biāo)進(jìn)行綜合分析,從而對(duì)指標(biāo)的準(zhǔn)確性進(jìn)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(cè)定試驗(yàn)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(shí)際情況的指標(biāo),或推算含水率,然后再進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的計(jì)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(diǎn),還與受力條件有關(guān)。土在外力作用下的變形實(shí)質(zhì)上是由于土�；蚣�合體及不同類型的水和氣體相互移動(dòng)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(diǎn),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(shí)等有關(guān)。
　　4結(jié)束語(yǔ)
　　室內(nèi)巖土試驗(yàn)在巖土工程勘查中占有重要地位,它是進(jìn)行土類定名和劃分土層的重要依據(jù)之一,同時(shí)也可為工程設(shè)計(jì)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(yàn)都是必不可少的,只是測(cè)試項(xiàng)目不同而已。在進(jìn)行室內(nèi)巖土試驗(yàn)的過程中,存在許多不容忽視的問題,應(yīng)該引起測(cè)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(jì)性,更好地為工程建設(shè)服務(wù)。