室內(nèi)土工試驗(yàn)的質(zhì)量管理-精

1、室內(nèi)土工試驗(yàn)的質(zhì)量管理室內(nèi)土工試驗(yàn)的內(nèi)容室內(nèi)土工試驗(yàn)的主要試驗(yàn)指標(biāo)包括：1、一般物理指標(biāo)試驗(yàn)，主要是用來測定巖土的含水率、密度、比重、界限含水率等，從而判斷出巖土的一般物理性質(zhì)；2、顆粒分析，主要是用來對巖土進(jìn)行科學(xué)、準(zhǔn)確的定名；3、剪切試驗(yàn)，主要是測定巖土的內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角；4、壓縮試驗(yàn)，主要用來對土的壓縮性進(jìn)行判定，以便最終確定土的壓縮系數(shù)、壓縮模量；5、巖石抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，檢測巖芯樣的抗壓強(qiáng)度，確定巖石的強(qiáng)度分級；6、水質(zhì)分析，主要是分析離子濃度，對地下水類型進(jìn)行判定；室內(nèi)土工試驗(yàn)的目的及作用 室內(nèi)土工試驗(yàn)的目的主要是試驗(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)工程的要求對地基土

2、的試樣進(jìn)行各種試驗(yàn)項(xiàng)目的測試，提供可靠的物理、力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)參數(shù)。他們是供工程設(shè)計(jì)人員作為建筑物基礎(chǔ)設(shè)計(jì)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，建筑物沉降的估算，邊坡的穩(wěn)定性分析等。 室內(nèi)土工試驗(yàn)主要分為兩大類：物理性質(zhì)試驗(yàn)，測定土在天然狀態(tài)下的特性指標(biāo)；力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)，測定土在外力作用下土體抵抗外力能力的特性指標(biāo)。室內(nèi)土工試驗(yàn)中存在的問題： 1、土的比重、密度、含水率試驗(yàn) 在土的物理試驗(yàn)中，比重、含水率、密度是三個最基本的物理性質(zhì)指標(biāo)，用它們可以換算土的干密度、孔隙比、孔隙度、飽和度等指標(biāo)。這三項(xiàng)指標(biāo)的正確與否，不僅影響其他指標(biāo)的變化，而且還影響土的一系列力學(xué)指標(biāo)

3、，因此準(zhǔn)確測定這三項(xiàng)指標(biāo)有著重要的意義。 三個指標(biāo)中比重是一個相對穩(wěn)定的值，它決定于土的礦物成分，數(shù)值一般在2.62.8，數(shù)值大小與所含礦物、粒度成分等有關(guān)，若含有機(jī)質(zhì)較多時則比重較小。由于同一地區(qū)同一類型土的比重比較接近，而且比重試驗(yàn)的操作比較麻煩，現(xiàn)在很多單位都是根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)直接采用了比重的經(jīng)驗(yàn)值，缺少實(shí)際依據(jù)。要減少差異，應(yīng)通過收集整理這方面數(shù)據(jù)，建立適合于本地區(qū)各類土的比重值。當(dāng)然對于重大工程和特殊條件下的土工試驗(yàn)，如土中有機(jī)質(zhì)含量大于5%時，土的比重可降到2.4以下，對土樣進(jìn)行實(shí)測，才能真實(shí)的反映土的工程特性。 土的密度取決于土粒的重量、孔隙體積的大小和孔隙中水的重量，其綜合反映了土

4、的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)特征。該項(xiàng)試驗(yàn)較簡單，一般在取樣后立刻進(jìn)行。需要注意的是開土切樣時要用切土刀，將土樣取入環(huán)刀后，需用專門的刮土刀整平環(huán)刀兩端土樣。很多試驗(yàn)人員為了操作方便，都是直接用切土刀刮平，這是錯誤的操作方法。因?yàn)榻?jīng)常開樣，切土刀刃口長期使用會磨損呈凹形，就會造成測得的密度偏大、孔隙比偏小、飽和度偏大等情況。因此對試驗(yàn)人員從一開始就應(yīng)當(dāng)規(guī)范要求，如按規(guī)范操作與其本身物理性能指標(biāo)不符，應(yīng)及時查找原因，以確保試樣質(zhì)量，正確求得土的密度。試驗(yàn)中應(yīng)對照樣單的野外定名，在合適的部位切取試件。 含水率是最不穩(wěn)定的，不同的土有著不同的含水率，而且由于各種因素，如土層的不均勻，取土不標(biāo)準(zhǔn)，野外取樣不規(guī)范，

5、土樣在運(yùn)輸及存放期間保護(hù)不當(dāng)?shù)龋紩绊懗晒臏?zhǔn)確度。所以要求野外人員取樣、運(yùn)輸、保管樣品規(guī)范化，準(zhǔn)確測出這一指標(biāo)。若為連續(xù)試驗(yàn)，則土樣盒在使用中未能清洗干凈或會受到一定腐蝕，因此，必須在取樣前重新稱取樣盒重量.依據(jù)試驗(yàn)規(guī)程應(yīng)取兩個以上的土樣進(jìn)行平行試驗(yàn)，去除離散較大的值后取平均值。2.2.土的界限含水率試驗(yàn) 做液塑限試驗(yàn)時，有的使用的是錐式液限儀，有的使用的是液塑限聯(lián)合測定儀，這樣就難免因?yàn)槭址ú灰恢率沟猛恢笜?biāo)因試驗(yàn)人員不同，得出的結(jié)果也不盡相同。還有因?yàn)橥敛痪鶆蚧蚴褂媚p嚴(yán)重的圓錐儀，得出偏大的液限值。這樣本來可以判定為可塑狀態(tài)的土，結(jié)果卻出現(xiàn)過硬或堅(jiān)硬，無形中增加了建筑的風(fēng)險。做塑限試

6、驗(yàn)時，搓條法現(xiàn)在還被普遍認(rèn)同，但標(biāo)準(zhǔn)不易掌握，因?yàn)槿藶橐蛩赜绊戄^大，對低塑性土更為明顯。而有的單位不直接測定，而利用液限和塑限之間的相關(guān)公式計(jì)算出塑限值。如果這種間接計(jì)算塑限值是限定在有大量對比資料基礎(chǔ)上的話，其誤差還能事先估計(jì)，問題在于將這種計(jì)算盲目擴(kuò)大，套用失控，使測試成果嚴(yán)重失真。因此要想測出最真實(shí)的數(shù)據(jù)，必須提高實(shí)驗(yàn)人員的素質(zhì)，并按照相應(yīng)的規(guī)范嚴(yán)格執(zhí)行。 另外，粉土是粒徑大于0.075的顆粒質(zhì)量不超過總質(zhì)量的50%，且塑性指數(shù)不大于10的土。在試驗(yàn)中，由于顆分試驗(yàn)較復(fù)雜，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室仍存在僅按塑性指數(shù)不大于10來定名粉土的缺陷。3.3.土的固結(jié)試驗(yàn)土的固結(jié)試驗(yàn)是測定土在壓力作用下的壓縮

7、特性，借以計(jì)算建筑物或構(gòu)筑物的沉降量，作為設(shè)計(jì)的控制數(shù)據(jù)。影響固結(jié)試驗(yàn)的因素是多方面的，包括取土質(zhì)量、儀器設(shè)備、操作過程與方式以及環(huán)境、人為因素等。3.1開土對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響用環(huán)刀切取原狀土樣時，所用環(huán)刀卷邊、缺口變形、切土刀刃呈凹形等都會影響試樣質(zhì)量；同時切取土樣時必須注意防止壓偏和使土樣和環(huán)刀間出現(xiàn)縫隙；當(dāng)土樣為軟塑的細(xì)粒土?xí)r，垂直放置土樣易產(chǎn)生堆癱，可將土樣水平放置，切成略大于環(huán)刀高度的土樣段，用環(huán)刀一次壓入制成試樣，易產(chǎn)生變形的土樣表面不準(zhǔn)反復(fù)多次刮削，要用刃口平整的切土刀整平表面，避免擾動土樣，否則會導(dǎo)致土的密度增大，對土的壓縮系數(shù)和壓縮模量影響較小，但會使土的內(nèi)聚力增大；對堅(jiān)硬狀態(tài)

8、的土，用硬物敲擊會使土的密度變小，并且使壓縮系數(shù)增大，壓縮模量減小，同時內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角也會減小，降低了土樣的強(qiáng)度；土樣中的夾雜物，如小礫石等，會影響土的力學(xué)性質(zhì)，若挑出夾雜物后，該土樣的壓縮系數(shù)會增大，壓縮模量減小，內(nèi)聚力降低；對于含有鈣質(zhì)結(jié)核的土樣，在影響開土的情況下應(yīng)該去除，但必須用原狀樣填補(bǔ)起來，否則會使土的天然密度變小，壓縮系數(shù)增大，壓縮模量減小，同時內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角都會減小。3.2、儀器設(shè)備對固結(jié)試驗(yàn)的影響試驗(yàn)用的儀器設(shè)備需要保持良好的工作狀態(tài)，確保按照要求加規(guī)定的荷載到土樣上，并保證試驗(yàn)過程中的排水條件和固結(jié)時間滿足規(guī)范要求。 各種固結(jié)儀必須使用國家標(biāo)準(zhǔn)的儀器和元部件，且要重視日

9、常的維護(hù)和保養(yǎng)，定期計(jì)量、校正。砝碼式杠桿固結(jié)儀，是一種最古老的固結(jié)儀，這種儀器的特點(diǎn)是加荷直觀，穩(wěn)定性好，精度較高。但它存在自動化程度低，勞動強(qiáng)度大，加砝碼時的振動對試驗(yàn)結(jié)果會產(chǎn)生一定影響?，F(xiàn)在大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室都采用了全自動固結(jié)儀，試驗(yàn)時只要在微機(jī)上設(shè)定每級試驗(yàn)荷重，試驗(yàn)方法及使用儀器臺數(shù)，即可啟動采集器、控制器進(jìn)入全自動試驗(yàn)過程。在無人值守的情況下，可晝夜連續(xù)進(jìn)行，克服了杠桿式固結(jié)儀加荷時易產(chǎn)生沖擊，產(chǎn)生超載影響試驗(yàn)結(jié)果的弊端，且數(shù)據(jù)直接進(jìn)入數(shù)據(jù)庫進(jìn)行處理，不但省時省力，提高功效，而且減少了由于人工操作、計(jì)數(shù)、計(jì)算帶來的誤差。3.3、操作過程和方法對固結(jié)試驗(yàn)的影響按操作規(guī)程進(jìn)行試驗(yàn)是確保成果可

10、靠的關(guān)鍵。試驗(yàn)操作過程和方法存在的問題有：1）常采取現(xiàn)行規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)中不提倡或沒有列入的，但實(shí)驗(yàn)室已長期使用并進(jìn)行過大量對比試驗(yàn)的半經(jīng)驗(yàn)性或經(jīng)驗(yàn)性的方法，如快速固結(jié)試驗(yàn)法。2）在室內(nèi)固結(jié)試驗(yàn)中，高靈敏的土和具有先期固結(jié)壓力的土，有的第一組試樣壓上去就破壞或讀到負(fù)數(shù)，因此需先仔細(xì)觀察判斷，認(rèn)真考慮施加第一級壓力的大小，避免此類現(xiàn)象發(fā)生。4.4.巖石單軸抗壓試驗(yàn)巖石的物理性質(zhì)試驗(yàn)存在的問題基本與土樣是一樣的，而巖石除去物理性質(zhì)指標(biāo)外，最常用的就是單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)了。巖石單軸抗壓強(qiáng)度是試件在無側(cè)限條件下，受軸向力作用破壞時，單位面積上所承受的荷載。對單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的試件在制樣上有嚴(yán)格的要求，例如：高

11、徑比宜為2.0-2.5；兩端面不平整度誤差不得大于0.05mm；端面垂直于軸線，最大偏差不得大于0.25；沿試件高度直徑誤差不得大于0.3mm等。其他要求可以經(jīng)過磨平，找平等方法避免誤差，但是由于巖石切割機(jī)夾具限制，或取樣困難等因素會導(dǎo)致試樣高徑比達(dá)不到規(guī)范要求，雖然規(guī)范有相關(guān)的修正公式，但并不能完全消除高徑比達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)帶來的影響，所以就要求我們在取樣和制樣的時候更加小心認(rèn)真，盡量按照規(guī)范要求完成試驗(yàn)操作。另外，由于巖石單軸抗壓強(qiáng)度的大小不同，對加荷速度也是有一定要求的，試驗(yàn)規(guī)范要求加荷速度為0.5-1.0MPa/s，在試驗(yàn)中，可根據(jù)巖石強(qiáng)度的高低選擇上限或下限，對于軟弱的巖石，加荷速度需再適

12、當(dāng)降低。之前的手動壓力機(jī)，在加荷速度的控制上存在一定的限制，限制很多實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)更換微機(jī)控制的壓力機(jī)，在速度控制方面可以通過微機(jī)軟件進(jìn)行設(shè)定，一定程度上降低了加荷速度過快帶來的影響，但是還是要求試驗(yàn)人員首先根據(jù)巖石的巖性級風(fēng)化程度初步判斷強(qiáng)度范圍，以便選擇合理加荷速度，保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。提高室內(nèi)土工試驗(yàn)質(zhì)量管理的建議1、試樣的制備。開土?xí)r，應(yīng)取整個土樣最具有代表性的部分，注意其均勻性，環(huán)刀應(yīng)垂直下壓。含水率及液限應(yīng)取刀貼近部分，取含水率土樣速度要快，及時裝盒避免水分的損失。開土?xí)r應(yīng)描述土樣的顏色、軟硬程度、塑性狀態(tài)等，同時對土樣的物理力學(xué)指標(biāo)先憑經(jīng)驗(yàn)做一個估算值，并記錄。2、綜合分析試驗(yàn)指標(biāo)

13、。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)，反應(yīng)土的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)特征，各項(xiàng)指標(biāo)之間是相互關(guān)聯(lián)的。地方試驗(yàn)指標(biāo)出來以后，應(yīng)對這些指標(biāo)進(jìn)行綜合分析，從而對指標(biāo)的準(zhǔn)確性進(jìn)行判別。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)上是由于土顆粒或集合體及不同類型的水和氣體相互移動的結(jié)果。提高室內(nèi)土工試驗(yàn)質(zhì)量管理的建議3、嚴(yán)格按照國標(biāo)及有關(guān)規(guī)范規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)操作。不按照規(guī)范進(jìn)行，試驗(yàn)成果的準(zhǔn)確性就無從談起，因此應(yīng)盡量杜絕違反規(guī)范的做法。4、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室人員管理。根據(jù)目前土工實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)人員的狀況，要全部由專業(yè)技術(shù)人員來擔(dān)當(dāng)實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)人員時不可能的，應(yīng)建立健全系統(tǒng)的培訓(xùn)制度和繼續(xù)教育的標(biāo)準(zhǔn)以及制度，加強(qiáng)土工試驗(yàn)人員的專業(yè)培訓(xùn)和繼續(xù)教育，建立健全上崗證制度，只有通過系統(tǒng)的培