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土试样质量等级:工程钻探与取样技术成果

时间:2023-10-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:使土的孔隙比增大,无侧限抗压强度减小,土的强度指标减小。由此,可引起试验试样附加压缩,压缩模量减小,难以确定前期固结压力及土的应力历史,抗剪强度增加等。在钻探过程中,由于泥浆中的化学物质进入土样,以及与铁质容器接触产生硬化锈斑,孔隙水溶液中的离子交换,化学物质沉淀形成粒间联结等,使得土的稠度降低,压缩性降低,抗剪强度增加。从而使土样丧失代表性而不能用于试验。

土试样质量等级:工程钻探与取样技术成果

取样是岩土工程勘察重要的工作内容之一,是岩土工程室内试验必不可少的工序,其目的在于获得代表所取土(岩)层的试验样品。然而在取样过程中,由于取样方法、取样技术的差别,对所取试样的扰动程度就不同,从而决定了所取土样质量的好坏。土样的扰动产生于取样之前钻进过程中钻头、钻杆对土层的扰动,取样过程中取样器对土样的扰动,以及取样之后对土样的移动、运输过程中对试样的振动破坏或密封不严导致含水量损失以及试样制备的全过程对土样的扰动。关于土样的扰动及其对试验的影响主要有以下5个方面。

(1)应力状态的改变。当土样从地下取出后,围压解除,弹性应变能释放,体积趋于膨胀,孔隙水压力下降,含水量增加或减少。使土的孔隙比增大,无侧限抗压强度减小,土的强度指标减小。

(2)孔隙比和含水量的变化。取样前由于钻探使孔底扰动,土变松,取样过程中钻头对土样产生挤压,使所取土样孔隙比发生变化,对于饱和土同时可导致含水量发生变化。

(3)结构扰动。由于钻探和取样,使土层的原状结构产生了破坏,发生层理弯曲,层厚改变,大孔隙减小,有时会出现破裂面,或者使土粒错动,土的粒间联结弱化等。由此,可引起试验试样附加压缩,压缩模量减小,难以确定前期固结压力及土的应力历史,抗剪强度增加等。(www.xing528.com)

(4)化学变化。在钻探过程中,由于泥浆中的化学物质进入土样,以及与铁质容器接触产生硬化锈斑,孔隙水溶液中的离子交换,化学物质沉淀形成粒间联结等,使得土的稠度降低,压缩性降低,抗剪强度增加。

(5)土的组成成分的混杂。在钻进和取样过程中,由于操作不当使土的成分改变,包括外来土的混入及土样内部各层间土粒的混淆。从而使土样丧失代表性而不能用于试验。

从理论上讲,除了应力状态的改变引起土样弹性膨胀不可避免之外,其余几项都可以通过适当的操作方法和工具来克服或减轻。但实际上真正完全不扰动的土样是无法取得的。扰动程度的大小是一个相对的概念,没有严格的定量标准,对于不同的试验,对土样有不同的扰动程度的控制要求。因此,许多国家的规范或手册中都根据不同的试验要求来划分土样质量级别。参照国外的经验,我国的《岩土工程勘察规范》对土样质量级别作了四级划分,规定了各级土样能够进行的试验项目(表12-3)。

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