亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        土工試驗(yàn)中土的物理力學(xué)指標(biāo)影響因素分析

        2022-06-23 01:54:34張宏亮
        黑龍江交通科技 2022年5期
        關(guān)鍵詞:土工土樣含水率

        張宏亮

        (山西交通建設(shè)監(jiān)理咨詢(xún)集團(tuán)有限公司,山西 太原 030012)

        0 引 言

        作為巖土工程勘察工作的重要環(huán)節(jié),土工試驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)能夠?qū)罄m(xù)的設(shè)計(jì)及施工提供重要的參考,是一項(xiàng)重要的依據(jù)。但由于人為因素或者試驗(yàn)儀器的影響,試驗(yàn)成果在準(zhǔn)確性及精確性方面均會(huì)受到一定程度的影響,導(dǎo)致工程設(shè)計(jì)及施工的質(zhì)量會(huì)受到一定的影響。因此,對(duì)土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及精確性進(jìn)行判斷,并分析其影響因素是一項(xiàng)重要的工作[1]。

        1 土工試驗(yàn)的意義及研究?jī)?nèi)容

        1.1 土工試驗(yàn)的意義

        土工試驗(yàn)為土木工程的快速發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ),它的最大貢獻(xiàn)在于為工程建設(shè)提供非??煽康臄?shù)據(jù)依據(jù),可有效的避免在建設(shè)過(guò)程中發(fā)生安全事故[2]。作為巖土工程勘察的重要工作內(nèi)容,土工試驗(yàn)主要運(yùn)用物理及力學(xué)原理,對(duì)建設(shè)場(chǎng)地內(nèi)的巖土體進(jìn)行分析,為工程設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。因此,確保土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性是一項(xiàng)重要的工作。土工試驗(yàn)是在試驗(yàn)室內(nèi)對(duì)土的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定,主要為包括運(yùn)用物理性試驗(yàn)得到的物理指標(biāo)與運(yùn)用力學(xué)性試驗(yàn)得到的力學(xué)指標(biāo)[3]。其中物理指標(biāo)主要包括含水率、液塑限、顆粒分析及CBR值等,主要的作用是對(duì)土樣進(jìn)行定性,并作為對(duì)工程建設(shè)場(chǎng)地內(nèi)地基土層進(jìn)行劃分的重要依據(jù)。力學(xué)指標(biāo)包括抗剪強(qiáng)度及壓縮性等,是指土對(duì)外力作用所導(dǎo)致的變形的抵抗能力。

        1.2 物理指標(biāo)

        (1)含水率

        含水率作為土的一項(xiàng)重要物理指標(biāo),會(huì)對(duì)土的強(qiáng)度、壓實(shí)性、彈性模量以及凍脹性與滲透性起著重要的影響。因此,土的含水率測(cè)定是土工試驗(yàn)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。土的含水率是指將土樣在恒溫條件下烘干,計(jì)算蒸發(fā)失水的質(zhì)量與干土質(zhì)量的百分比值。含水率作為一項(xiàng)基本的物理指標(biāo),是進(jìn)行其他物理指標(biāo)計(jì)算的基礎(chǔ)。

        (2)液塑限

        液塑限是一項(xiàng)對(duì)土進(jìn)行類(lèi)別劃分與工程性質(zhì)評(píng)價(jià)的指標(biāo),其中塑限含水率是指土的由半固態(tài)變?yōu)榭伤軤顟B(tài),液限含水率則是指土的由可塑狀態(tài)進(jìn)入流動(dòng)狀態(tài),然后根據(jù)所得到的液塑限數(shù)據(jù),從而計(jì)算得出塑性指數(shù)、液性指數(shù)兩項(xiàng)指標(biāo),通過(guò)這兩項(xiàng)指標(biāo)從工程的角度對(duì)土進(jìn)行分類(lèi),并用作對(duì)地基容許承載力以及單樁承載力進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)。

        (3)顆粒分析

        土作為一種特殊的顆粒集合體,它具有不同的工程性質(zhì),而且它的組成成分與形狀差異都非常明顯,所以需要對(duì)其進(jìn)行粒組分類(lèi),以此對(duì)土顆粒的組成進(jìn)行研究。將土按照顆粒大小進(jìn)行粒組分類(lèi)的過(guò)程即顆粒分析,繪制反映顆粒的級(jí)配的單對(duì)數(shù)曲線,可用于測(cè)定有效粒徑,并對(duì)不均勻系數(shù)Cu與曲率系數(shù)Cc進(jìn)行計(jì)算,上述兩項(xiàng)參數(shù)是對(duì)土顆粒級(jí)配進(jìn)行判定的標(biāo)準(zhǔn)。

        (4)CBR值

        CBR值即加州承載比,是廣泛應(yīng)用于公路工程行業(yè)中的一項(xiàng)指標(biāo),主要作用是對(duì)公路路基填土強(qiáng)度及穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià),是公路路基填料選擇的重要依據(jù)。CBR值的測(cè)定是將最佳含水率的土樣經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)成型,飽水浸泡96 h后測(cè)定貫入量為2.5 mm條件下所加載的試驗(yàn)荷載與標(biāo)準(zhǔn)荷載之間的百分比。

        (5)密度

        作為以一項(xiàng)重要的物理指標(biāo),土的密度是計(jì)算干密度以及孔隙率等指標(biāo)的基礎(chǔ)[4]。土的密度可用于分析其工程特性,計(jì)算自重應(yīng)力、沉降指數(shù)以及地基的穩(wěn)定性。

        (6)最佳含水率

        最佳含水率是指土體的壓實(shí)效果達(dá)到了最佳狀態(tài)時(shí)的含水率,這時(shí)土體的干密度即為最大干密度。通過(guò)擊實(shí)試驗(yàn),可得到含水率與干密度的關(guān)系曲線,關(guān)系曲線的拐點(diǎn)處所對(duì)應(yīng)的縱橫坐標(biāo)值即為最佳含水率和最大干密度。

        1.3 力學(xué)指標(biāo)

        土工試驗(yàn)所測(cè)定的力學(xué)指標(biāo)通常為壓縮性指標(biāo)與抗剪強(qiáng)度,其中壓縮性指標(biāo)通過(guò)固結(jié)試驗(yàn)測(cè)定,抗剪強(qiáng)度則采用剪切試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定。壓縮性指標(biāo)一般可以直觀反映出土的壓縮性,它的最大貢獻(xiàn)在于可用作對(duì)地基沉降進(jìn)行計(jì)算,試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算的數(shù)據(jù)為壓縮系數(shù)與壓縮模量??辜魪?qiáng)度主要是通過(guò)分析粘聚力與內(nèi)摩擦角兩項(xiàng)指標(biāo),也可用來(lái)對(duì)地基承載力與側(cè)向土壓力進(jìn)行計(jì)算,并對(duì)土體的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。

        2 土工試驗(yàn)方法及其影響因素分析

        2.1 物理指標(biāo)試驗(yàn)

        (1)含水率試驗(yàn)

        含水率試驗(yàn)最常用的方法為烘干法,該方法最符合含水率的定義,加之測(cè)定結(jié)果精確性高,是進(jìn)行含水率測(cè)定的首選試驗(yàn)方法,也可用來(lái)對(duì)其他試驗(yàn)方法結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證[5]。烘干法是將土樣放入提前準(zhǔn)備好且質(zhì)量固定的鋁盒中,然后進(jìn)行稱(chēng)重,將其放入105 ℃恒溫烤箱中烘干8 h后取出,再將其放置在干燥器內(nèi),冷卻之后進(jìn)行第二次稱(chēng)重,然后根據(jù)兩次稱(chēng)重的差值結(jié)果以此計(jì)算出土樣中水的質(zhì)量,最終進(jìn)一步得出土樣的含水率。烘干法由于耗時(shí)過(guò)久,無(wú)法滿(mǎn)足在現(xiàn)場(chǎng)快速的對(duì)含水率進(jìn)行測(cè)定的要求,為確保檢測(cè)速度,可采用酒精燃燒法與比重法進(jìn)行含水率的測(cè)定。含水率試驗(yàn)受到環(huán)境因素的影響較大,除了要定期對(duì)鋁盒的質(zhì)量進(jìn)行標(biāo)定之外,將土樣放入鋁盒之后要及時(shí)稱(chēng)重,避免因水分蒸發(fā)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低。同時(shí)還要注意土樣要有足夠的烘干時(shí)間,在取出之后要及時(shí)放入干燥器中冷卻,防止因吸水導(dǎo)致結(jié)果偏大。對(duì)于土質(zhì)不均勻的試樣,宜多取幾組試樣進(jìn)行試驗(yàn)。

        (2)液塑限試驗(yàn)

        由于圓錐儀法、滾搓法對(duì)試驗(yàn)人員的經(jīng)驗(yàn)要求比較高,容易受到人為因素的影響,因此目前不論是工程實(shí)踐還是研究,液塑限試驗(yàn)主要采用液塑限聯(lián)合測(cè)定儀來(lái)進(jìn)行,如圖1所示。其中搓條法用來(lái)對(duì)塑限進(jìn)行測(cè)定,試驗(yàn)的具體操作為將試樣搓為直徑為3 mm的土條并發(fā)生脆性斷裂,測(cè)定此狀態(tài)下的含水率;圓錐儀法是通過(guò)對(duì)圓錐儀進(jìn)入特定深度時(shí)土樣的含水率進(jìn)行測(cè)定以此來(lái)獲得液塑限值;液塑限聯(lián)合測(cè)定儀的則是所選用三種不同的含水率的土樣樣本,通過(guò)測(cè)定圓錐進(jìn)入土樣的深淺程度,從而繪制出含水率與入土深度的雙對(duì)數(shù)曲線,以此來(lái)對(duì)液限及塑限進(jìn)行測(cè)定。液塑限試驗(yàn)的影響因素主要有3項(xiàng):①土樣不均勻;②儀器陳舊存在偏差;③土樣中有大粒徑的顆粒以及雜物。

        圖1 液塑限聯(lián)合測(cè)定儀

        (3)顆粒分析試驗(yàn)

        顆粒分析試驗(yàn)是將土樣顆粒根據(jù)粒徑區(qū)間進(jìn)行分組,并計(jì)算每組土樣占總質(zhì)量的比值,以此來(lái)揭示土樣粒徑的分布情況,用來(lái)對(duì)土樣進(jìn)行分類(lèi),并作為對(duì)土的分類(lèi)與工程性質(zhì)進(jìn)行判定的依據(jù)。根據(jù)顆粒直徑與級(jí)配的不同,可采用4種試驗(yàn)方法,即篩分法、密度計(jì)法、移液管法以及三種方法的組合。顆粒分析試驗(yàn)的影響因素有以下3種:①長(zhǎng)期使用導(dǎo)致篩孔因磨損而變大;②攪拌懸液的時(shí)間存在差異;③人為因素。

        (4)CBR試驗(yàn)

        進(jìn)行CBR試驗(yàn)時(shí)首先要制作試樣,試樣的含水率為經(jīng)擊實(shí)試驗(yàn)所測(cè)得的最佳含水率,進(jìn)行分層擊實(shí)成樣之后要在水中浸泡96 h之后方可進(jìn)行試驗(yàn),水面宜高出試樣的頂面不小于2.5 cm。試驗(yàn)過(guò)程中貫入桿的速度要控制在1~1.25 mm/min,一般以貫入量為2.5 mm時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行CBR值的計(jì)算,也可以貫入量為5 mm的數(shù)據(jù)進(jìn)行CBR值的計(jì)算。CBR值的測(cè)定會(huì)受到制樣方法以及試驗(yàn)方法的明顯影響,如浸水方式、浸水時(shí)間以及上覆壓力等。

        (5)密度試驗(yàn)

        根據(jù)土樣類(lèi)別的不同,密度試驗(yàn)方法多種多樣,而目前大多數(shù)情況下還主要采用環(huán)刀法[6]。它的原理是采用環(huán)刀來(lái)切取固定體積的土樣,然后進(jìn)行稱(chēng)重,從而計(jì)算出土樣的密度。同一土樣要進(jìn)行多組試驗(yàn),取各組試驗(yàn)的平均值,以此來(lái)確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)的精確度,且差值應(yīng)不大于0.03 g/cm3。土密度試驗(yàn)首先需要注意的是取樣之后應(yīng)立即實(shí)施;其次是確保土樣表面的平整,避免因出現(xiàn)裂紋、缺口及不平整而對(duì)密度試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響,從而進(jìn)一步導(dǎo)致飽和度與孔隙率的計(jì)算出現(xiàn)偏差。

        (6)擊實(shí)試驗(yàn)

        擊實(shí)試驗(yàn)分為輕型與重型兩種,需要對(duì)土樣進(jìn)行分層擊實(shí),每層擊實(shí)固定次數(shù),且每層土樣擊實(shí)后頂面應(yīng)拉毛。若采用手工擊實(shí),應(yīng)確保擊錘垂直自由落下,且錘擊點(diǎn)在土樣頂面應(yīng)均勻分布,避免出現(xiàn)集中現(xiàn)象。擊實(shí)完畢之后從擊實(shí)桶內(nèi)取出土樣,從土樣中心處取兩塊一定質(zhì)量的土樣,輕型擊實(shí)試驗(yàn)取15~30 g的土樣,重型擊實(shí)試驗(yàn)為50~100 g,對(duì)含水率與干密度平行進(jìn)行檢測(cè)。

        2.2 力學(xué)指標(biāo)試驗(yàn)

        (1)固結(jié)試驗(yàn)

        固結(jié)試驗(yàn)是將試樣放置于金屬容器內(nèi),在側(cè)向變形受到限制的條件下對(duì)其施加軸向壓力,測(cè)定不同軸向壓力條件下試樣的壓縮變形,以此來(lái)得到壓縮系數(shù)與壓縮模量指標(biāo)。固結(jié)試驗(yàn)過(guò)程中下一級(jí)壓力施加之前,在上一級(jí)壓力的作用下試樣的壓縮變形要求達(dá)到穩(wěn)定,根據(jù)穩(wěn)定狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)的不同,可將固結(jié)試驗(yàn)分為穩(wěn)定壓縮與快速壓縮兩種,兩者最大的區(qū)別在于每一級(jí)壓力作用的時(shí)間不同,其中穩(wěn)定壓縮為24 h,而快速壓縮則為1 h。固結(jié)試驗(yàn)的結(jié)果會(huì)受到以下因素的影響:儀器精度;透水石發(fā)生磨損、與試樣含水率相差過(guò)大;不規(guī)范操作均。

        (2)抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)

        抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)有直剪試驗(yàn)、三軸試驗(yàn)與無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)等方法,但是目前應(yīng)用最廣泛的為直剪試驗(yàn),主要原因?yàn)槠湓砗?jiǎn)單、具有便捷性的優(yōu)點(diǎn),在工程實(shí)踐中應(yīng)用最為廣泛。但同時(shí)也存在著一些明顯的缺陷,主要表現(xiàn)在控制土樣的排水條件不太嚴(yán)格,剪切面為人為固定與實(shí)際有所差距,剪切盒與試樣之間存在摩擦?xí)?dǎo)致結(jié)果偏高。根據(jù)不同的軸向壓力狀態(tài)下所實(shí)測(cè)的剪切應(yīng)力值,以庫(kù)倫公式來(lái)計(jì)算出抗剪強(qiáng)度指標(biāo)粘聚力與內(nèi)摩擦角。剪切試驗(yàn)的影響因素有以下幾方面:所采用的試樣非同一地層,密度值誤差過(guò)大;土樣不均勻程度差;人為因素。

        2.3 原位測(cè)試

        由于目前技術(shù)發(fā)展的限制,鉆探所取得的土樣在取樣與運(yùn)輸環(huán)節(jié)中存在一定弊端,所取得的土樣會(huì)受到外界因素的干擾,導(dǎo)致試驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況存在偏差。因此,為確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,可在土體不受到破壞及擾動(dòng)的狀態(tài)下在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)其物理力學(xué)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定,即原位測(cè)試[7]。原位測(cè)試可對(duì)不易取樣的土體進(jìn)行有關(guān)的物理力學(xué)指標(biāo)測(cè)定,但在實(shí)際操作中,不容易直觀、精確的對(duì)某個(gè)參數(shù)進(jìn)行測(cè)定,通常是將原位測(cè)試的結(jié)果與室內(nèi)試驗(yàn)對(duì)比、擬合之后綜合進(jìn)行確定[8]。

        (1)十字板剪切試驗(yàn)

        十字板剪切試驗(yàn)是將標(biāo)準(zhǔn)十字板探頭插入試驗(yàn)深度的土體中,對(duì)鉆桿施加扭轉(zhuǎn),量測(cè)土體發(fā)生破壞時(shí)的十字板所受到的抵抗力拒,以此來(lái)測(cè)定不排水抗剪強(qiáng)度及殘余抗剪強(qiáng)度,由于可與靜力觸探試驗(yàn)貫入設(shè)備通用,可將兩者聯(lián)合使用。將十字板剪切試驗(yàn)與鉆探取樣成果相結(jié)合,可大幅度的提高勘察工作的效率,并降低成本。

        (2)靜力觸探試驗(yàn)

        靜力觸探試驗(yàn)是將速率進(jìn)行固定,然后把內(nèi)置有阻力傳感器的探頭壓入土中,其在工作過(guò)程中將測(cè)到的阻力轉(zhuǎn)化為電信號(hào),通過(guò)外接的儀表進(jìn)行測(cè)量,兼具有勘探與測(cè)試兩種功能,可測(cè)定土的變形模量及容許承載力。

        (3)荷載試驗(yàn)

        荷載試驗(yàn)根據(jù)所采用的荷載板的不同,分為平板荷載試驗(yàn)與螺旋板荷載試驗(yàn)兩種。平板荷載試驗(yàn)的荷載板埋深相對(duì)較淺,且在地下水位線之上,上部堆載直接施加于荷載板之上。其中淺層平板荷載試驗(yàn)適用于對(duì)埋深小于3 m的地基土進(jìn)行承載力及變形特征的檢測(cè);深層平板荷載試驗(yàn)可用于埋深超過(guò)3 m且在地下水位線以上的地基土承載力與變形特征檢測(cè)。螺旋板荷載試驗(yàn)荷載板所受到的力則由傳力桿施加,檢測(cè)深度可達(dá)到10~15 m。

        3 結(jié) 語(yǔ)

        土工試驗(yàn)作為巖土工程勘察的重要內(nèi)容,旨在為后續(xù)的設(shè)計(jì)及施工提供重要的參考依據(jù)。因此在土工試驗(yàn)成果、技術(shù)資料的科學(xué)性、準(zhǔn)確性以及真實(shí)性方面有著非常高標(biāo)準(zhǔn)的要求。本文通過(guò)對(duì)土工試樣中經(jīng)常測(cè)定幾項(xiàng)物理力學(xué)指標(biāo)進(jìn)行分析,并針對(duì)性的研究了這些指標(biāo)的試驗(yàn)方法及結(jié)果影響因素,能夠?qū)r土工程勘察工作提供一定的指導(dǎo)及建議。

        猜你喜歡
        土工土樣含水率
        灌區(qū)渠道基土工程水敏性試驗(yàn)研究
        復(fù)合土工薄膜在防滲中的應(yīng)用
        檸檬酸對(duì)改良紫色土中老化銅的淋洗研究
        昆明森林可燃物燃燒機(jī)理研究
        一代“水工”也是“土工”
        一代“水工”也是“土工”
        基于表面能的濕煤顆粒含水率表征方法
        弱膨脹土增濕變形量試驗(yàn)及路堤填筑分析
        膨脹土干濕交替作用下殘余強(qiáng)度試驗(yàn)方案分析
        治淮(2018年6期)2018-01-30 11:42:44
        原油含水率在線測(cè)量技術(shù)研究
        電子制作(2016年1期)2016-11-07 08:42:56
        伦伦影院午夜理论片| 国产av久久久久精东av| 欧美丰满熟妇xxxx性ppx人交| 97精品人妻一区二区三区蜜桃| 久久天堂av综合合色| 色噜噜狠狠综曰曰曰| 国产精品久久久久久久免费看| 免费国产黄网站在线观看可以下载 | 九九99久久精品在免费线18| 中文字幕精品久久天堂一区| 538在线视频| 亚洲高清国产拍精品熟女| 99视频一区二区日本| 人妻蜜桃日产一本久道综合在线 | 精品一区二区三区中文字幕在线| 久久久诱惑一区二区三区| 视频一区中文字幕日韩| 久久国产在线精品观看| а√中文在线资源库| 亚洲男人第一无码av网站| 久久精品国产亚洲一区二区 | A阿V天堂免费无码专区| av在线网站一区二区| 国产自拍偷拍视频免费在线观看| 日本边添边摸边做边爱喷水| 久久午夜羞羞影院免费观看 | 亚洲精品自产拍在线观看| 精品一区二区三区在线观看| 久久国产乱子伦精品免费强| 国产杨幂AV在线播放| 人妻有码中文字幕在线| 日美韩精品一区二区三区| 成人一区二区三区国产| 男女18禁啪啪无遮挡激烈网站| 中文字幕一区二区人妻性色| 日韩精品无码视频一区二区蜜桃| 日本a在线看| 国产av一区二区三区国产福利| 国产精品av网站在线| 色久悠悠婷婷综合在线| 人妻 丝袜美腿 中文字幕 |