水利工程土工試驗原狀土制備的步驟
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摘要針對某水庫項目的土工檢驗作業，簡單地介紹了室內土工檢測當中幾個常見的檢測項目、原狀土制作的環節與要求注意事項，較好地維持了土的原始形態，提高了土工檢測結果的精準度。
【關鍵詞】土工試驗；試樣制備；注意事項
1引言
原狀土（不擾動土）是指土的原位應力狀態雖已出現了一定程度上的轉變，但是土的架構、密度以及其含水總量出現的轉變相對較小，沒有物理因素與化學構成的轉變，可以符合室內檢驗的各種需求，可以使用近似檢測土的原位強度、穩固、滲漏與其余物理理性標準的樣品。其自身的安全質量直接關系著項目的地質調研、地質架構判定、礦產資源評判、水文地理的調研，并得到礦產儲蓄量的準確程度以及可靠程度。
2工程概況
該檢驗站承受了某水庫項目土工檢驗作業，檢測項是天然狀態土的理性標準涵蓋有含水比例、密度、干密程度、孔隙比例、飽和程度、土粒比率、界限含水比例、粒子直徑研究、滲漏、飽和穩固檢測以及飽和固結慢剪檢測。
3.1準備工作
對封閉的原狀土樣品要小心運送與妥善儲存，檢測前不得打開。收樣時，要求檢測土樣密閉，沒有遭受擾動，并附加上對應的標記，標記項目的名稱以及試坑或者是鉆孔的標號、標高、樣本選取深度或是其區域、選取樣本的時期、標注原狀土的取樣的方向以及備注，并提交注明有關訊息的送樣表格。檢測前，假若要求展開對應的土樣鑒定以及分類指示而將其打開，要求在檢測后，應當立即妥善儲存好，放置在陰涼的區域（冬季要求使用防凍手段），盡可能地防止擾動與水分揮發[1]。因為土試樣搜集后直到開土檢測的時間之內，受到自然以及人為因素的作用后，很容易會遭受擾動，并且在儲蓄時間當中的擾動對于土試樣的作用很大，但又很容易被作業人員忽略，在這段時間當中的擾動可能會比取樣過程中的擾動更加嚴重，所以要求盡可能地減少土樣儲蓄的時長，通常應≤2周的時間。本項目共提供了10個樣本，都屬于原狀土，檢測項是天然狀態土的理性標準、界限含水比例檢測、粒子直徑研究檢測、滲漏檢測、飽和穩固檢驗、飽和固結慢剪檢驗。該檢測站樣品收發室針對檢測樣品檢測符合標準后進行對應的收樣，展開室內排序（序號是：2013504T-2013513T）后送到該檢測站的試驗室當中。
3.2試樣制備
以標號是2013504T的樣本為實例，依照委托機構需求的試驗項目，該檢驗站試驗室的試樣配置環節如下：1）打開土樣筒提出樣品。2）用滲漏檢測環刀、固結檢測環刀、剪切檢驗環刀分別配置1個滲漏檢測樣本、1個固結檢測樣本及4個剪切檢測樣本。3）切除試樣后剩余的原狀樣本，使用蠟紙包裹好放置在保濕裝置當中，以備作檢測使用，消除的余土作天然狀態土的理性標準、界限含水比例檢測、粒子直徑大小研究檢測。4）把試樣進行飽和。
4注意事項
1）樣品制備（簡稱取樣）應具有代表性。當開啟取土筒進行選樣時，通常情況下，用手就可以判定其土質的軟硬質地，這是由于土中含水量由于地心引力的效應自上而下滲漏，因此，其上層樣本含水比重相對較低，下層土質的含水比重相對較高，所以，在進行理性檢驗時[2]，比如，其自身的含水比重、液限等項目進行檢驗時，所取樣本要求注重其代表性質，也就是所選擇的樣本能代表整個區域的土質。2）取樣要求注重均勻性。在開土的整個環節當中，有許多樣本的土質構成成分、顏色、理性等是在逐漸出現轉變的。所以，在樣本的選取過程中要求注重其均勻的特征。假如所選擇的樣品自身的代表性質不強，且不均勻，那么所檢測得到的樣品理性標準如下：（1）含水總量、比例層面上就存在有一定的偏差，那么，依照其含水總量、比例等演算得到的其余標準就不精確了；（2）檢測得到的液塑限標準不精準，就無法更好地判定土的理性；（3）針對土樣進行顆粒檢測時，所檢驗得到的粒子構成百分比、粒徑分布、有效直徑D10、不均勻系數等數據都不精準，所以，所檢測得到的理性指數無法適當地對土展開項目分層以及當作材質的標準。3）對制備土的力學性試驗的土樣（原狀土），應注意開土時切勿將土樣的上下層次倒置。開土的作業環節依照檢測流程展開。打開樣品筒選取土樣時，要求小心打開原狀土樣包裝層，辨識土樣上下以及其分層，整平土樣的兩邊，將樣品筒依照標注的上下方向配置，打開之后，檢測樣品的架構，確立該樣品是否會遭受擾動，假若受到擾動，作用到檢驗結果，要求把樣品重新封裝好，并和委托機構聯系。假若選取土質量符合相關的要求，就能配置力學性質檢驗的樣品。4）使用環刀針對土質進行取樣時，要求環刀當中的土應有一定的代表性。不可用手去擠壓土層面層上細小的縫隙或孔隙，否則，環刀中的樣本就可能會出現有一定程度上的擾動，且其本身的密度差異會相對較大，使其最后測定得出的抗剪指數———內摩擦角φ和凝聚力c都不符合實際，對運算基底、斜坡擋土墻等的穩定系數產生一定的作用。5）使用環刀針對土質取樣作固結檢測時，除了維系其所選取樣本應當是原狀土之外，一般情況下所選取的樣本都位于其中央區域。因為引力的作用，土樣上、下層的含水比例是有一定差異的，中央區域的代表性質更佳。相反，假若所選取的樣本遭受擾動的程度較大或是其自身并不具有代表性質，則所檢驗得出的相關指數的偏差相對較大，這樣就無法更佳地運算得到的土體沉降總量、沉降比例。6）在使用環刀展開取樣時，要求注重樣本與環刀間的切合，否則，要求重新取樣。假若其表層出現由微小孔洞時，要求利用鋼絲鋸將樣本的孔隙封堵好，使其盡可能地和天然狀態維持一致，此時不得使用環刀進行擠壓。依照檢測需求使用環刀選取樣本時。要求注重：整平土樣兩邊，無特別需求時，切取土方向和天然層面垂直。由于原狀土在削減的環節當中，樣本的架構會遭受一定程度上的損壞，損壞所帶來的作用，伴隨著試樣直徑比例的變化出現有一定程度上的差異。擾動針對檢測成果而言有一定的作用，檢測結果的精準度將取決于擾動的限度。因此，在切削樣本時要求十分耐心地進行作業，盡最大可能防止樣本受到破壞。7）在削切的環節當中，要求細致地觀察并且檢驗其土樣的分層、味道、色澤、有無雜質、樣本是否均勻等。假若土質不均勻、有縫隙，則要求使用配置的滲透檢測、固結檢測以及其剪切檢測的樣本[3]。要求針對土樣的層面、味道、色澤、夾雜物質、縫隙以及其均勻性質展開檢測，針對低塑性質以及其高靈敏程度的軟土，制備樣本時不得出現擾動。原狀土樣本配置除了能在某一檢測記錄當中記載之外，還能使用密度以及含水率檢測記錄，不另行編制與記錄，鑒于原狀土開土時的樣本描述對檢測結構的研究有較大的幫助，因此，增設了“原狀土開土填寫”，內容涵蓋有土樣序號、取土高度、取土深度、封存狀況、擾動狀況、色澤、味道、架構、夾雜物等，其余的描述能記錄在其余的項目中。8）依照試件自身以及其項目的需求，是否對其展開飽和，假若馬上進行檢測或飽和，那么要求要將試件暫時存放在保濕設備中[4，5]。9）切取樣本后，所剩余的樣本要求使用蠟紙封裝好，放置在保濕裝置當中，以備不時之需。剪切檢測每一組實驗樣品≥4組。切取樣本、實驗樣本以及其環刀要求組合密切，同一組實驗樣品的密度差距≤0.03g/cm2，含水比例的差值≤2%，所以每一次試樣選取后，都要求稱取環刀土的總總量。檢測完成后，將其烘干，稱取干土總量，用來檢驗其樣本的含水比例，得出其密度差距＞0.03g/cm2，含水比例的偏差數據＞2%，要求另外補做檢驗。
5結語
綜上所述，在原狀土樣本的配置過程中，人為主觀偏差所占到的比重相對較大，在制備環節中如何維持土的原始形態，直接關聯到土工檢測結果的精準度，而土工檢測結果和之后項目的設計作業有著緊密的聯系，所以要求土工檢測人員必須謹慎對待，以免出現有樣品擾動的情況。
【參考文獻】
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[3]李玲玲，王舉平，朱斌.影響土工試驗質量的常見問題分析及對策研究[J].建筑設計管理，2015（7）：88-92.
[4]何建平，王改會，唐云.土工試驗中存在的一些問題及建議[J].巖土工程界，2006（1）：30-31.
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作者：張英勃 單位：吉林省水利水電勘測設計研究院