岩土室内检测标准及其在水利工程中的应用研究

发表时间:2020/6/16   来源:《城镇建设》2020年第8期   作者:毛宇
[导读] 岩土是水利工程建设施工中关键的建筑材料,
         摘要:岩土是水利工程建设施工中关键的建筑材料,其质量高低及调配比例是影响水利工程建设质量与安全的重要因素。岩土检测更是水利工程建设施工中一项较为重要的工作。鉴于此,本文详细介绍了岩土室内检测标准及其在水利工程中的具体运用,希望能对相关人员的检验检测工作提供一定的借鉴与参考,进而推动我国水利工程行业的现代化发展。
         关键词:岩土室内检测标准;水利工程;应用
         近年来,随着经济社会的快速发展,社会公众对水资源的需求越来越大,水利工程的建设施工数量逐渐增多,在有效满足人民群众生产生活用水需求的同时,社会公众也对水利工程质量与安全的关注也越来越多。岩土是水利工程建设施工中的常用建材,不同施工位置对岩土的配比要求是不同的,如何在正式开工前确定最佳的岩土配比成为了社会各界所要思考的重要课题。现阶段我国通常采取岩土室内检测的方法以确定其的最佳配比,现就岩土室内检测标准及其在水利工程中的具体运用进行探讨。
         一、岩土室内含水量检测
         水利工程施工中所用的岩土较为复杂,并不是某一特定的物质,通常由三种物质组成,其不同的含水量将直接影响岩土的性质:含水量较多,岩土是流动的;其次,岩土是可塑的;含水量较少,岩土则是坚硬的,含水量的不同还能影响岩土的结构强度、孔隙压力、稳定性与有效应力等力学性质,进而影响水利工程的建设施工质量与安全。因此,岩土的含水量检测是岩土检测工作的重要部分。现阶段,我国在检测岩土的含水量时通常采取烘干法、比重法、酒精燃烧法、红外线照射法、微波加热法、碳化钙气压法、实体容积法等。水利工程中岩土含水量检测的具体步骤为:首先,判断岩土的状态。将岩土根据含水量的不同分为湿、较湿、稍湿这三个方面。其次,将粘性较大岩土的含水量与其界限含水量进行对比,以此判定粘性岩土的状态。含水量是岩土的基本物理指标之一,也是计算岩土干容重(干密度)、孔隙比、饱和度等指标的重要依据,更是检测建筑工程建设施工质量的重要指标。在水利工程的建设施工过程中,工作人员可根据项目工程的质量检测数据控制岩土的含水量,进而有效保证项目工程的压实度。
         二、界限含水量检测
通常来讲,岩土的界限含水量与机械组成、活动性、矿物成分、颗粒比面积、吸附水的表面电荷强度等因素相关,工作人员可根据不同的界限含水量判定岩土的物理特性。岩土的界限含水量检测也称液塑限联合测定试验,其在水利工程中的具体应用为:根,据界限含水量确定塑性指数,在此基础上合理划分细粒土的种类,还可计算天然稠度、液性指数等岩土数据,为水利工程的设计与建设施工提供确切的参考依据。
         三、颗粒分析
         现阶段的颗粒分析法主要有静水沉降分析法和筛分析法这两种,静水沉降法又可分为移液管法、比重计法等。在实际的岩土检测工作中,工作人员通常都会根据岩土的不同性质采取不同的检测方法。在检测直径大于0.075mm的岩土时通常采取筛分析法,检测直径小于0.075mm的岩土通常采用静水沉降法或比重计法,混合类岩土的检测通常将比重计法与筛分析法相结合。水利工程中颗粒分析的具体应用为:颗粒分析得出的检测结果是岩土分类、定名的主要依据,也是水利工程等其他工程项目的工程分类、定名依据。现阶段,我国并未在岩土分类中有一个明确的标准,但岩土的颗粒组成特征仍是对岩土进行分类的主要依据之一。在水利工程的建设施工过程中,工作人员通常根据岩土的粒度成分累计曲线来计算沿途的均匀系数Cu、曲率系数Cc等数据。根据相关规定,若岩土同时满足Cu>5,Cc在l一3范围内这两个条件,则岩土的质量较高、级配较好;否则就是质量较差、级配不良的岩土。
         四、密度检测
         密度也是岩土的重要物理特征之一,无论是室内还是室外的检测勘查与施工质量控制中均需测定岩土的密度。通常的密度检测方法有环刀法、灌水法、蜡封法、灌砂法、电动取土器法等。水利工程中密度检测的具体应用为:密度能有效反映岩土的天然密实程度,是水利工程建设施工中的重要勘察指标。通过计沿途的算岩土密度能得知其容重、饱和程度、孔隙比等相关指标,还能分析计算地基土自重应力和承载力、挡土结构物上的土压力及土坡稳定等数据的指标。


         五、相对密度检测
         岩土的密实程度是指单位体积中固体颗粒的含量,它能有效反映岩土的厚实程度,岩土的颗粒含量越多,其就越密实;沿途的颗粒含量越少,其密实程度就越低,岩土就越疏松。但岩土是一种特殊的土质,岩土的粘性很低,如果根据土颗粒的多少对岩土的密实度进行判断的话有失合理性。砂土的密实程度并不仅仅取决于孔隙比,还在很大程度上取决于粒径级配。即使粒径级配不同的砂土具有相同的孔隙比,但由于岩土的颗粒大小、排列不同,其密实程度也会不同。水利工程建设施工中相对密度检测的具体应用为:工作人员可以根据岩土的相对密度来划分岩土的紧实度,将岩土分为密实、中密和松散这三种密实度。
         六、直接剪切检测
         直接剪切检测是一种测定岩土抗剪强度以计算岩土抗剪强度参数的有效且实用的方法。工作人员在进行直接剪切检测时通常需要选取4——5个试样,运用相同的方式分别在不同的法向压力,在直角坐标图中将上述数值描绘出抗剪强度曲线。在具体的实验过程中工作人员要尽可能地模拟施工现场的土地剪切条件(剪切前的固结过程、剪切时的排水条件、加荷快慢情况等),将直接剪切检测分为快剪、固结快剪和慢剪这三种试验检测方法。一般来讲,岩土的抗剪强度会随剪切速率增大而增加,岩土的抗剪强度指标可用于地基承载力的估算,也可以用于评价地基的稳定性,还可以计算出边坡的稳定性。根据相关制度规范的规定,不排水抗剪强度小于30kpa的土定为软土。
         七、击实检测试验
         及时检测试验通常分为轻型和重型这两种,测定粒径不大于25mm岩土时通常采取小试筒,大试筒通常用于测定粒径不大于38mm的土的最大干密度和相应的最佳含水量。水利工程中击实检测试验的具体应用为:岩土是重要的筑坝材料,为能有效控制水利工程施工现场的建设施工质量,保证在一定的施工条件下压实填土达到设计所要求的压实度标准,就必须要获取最准确的坝基土压实的最大干密度及相应的最佳含水量,在模拟现场施工条件下通过击实检测试验来获取击实曲线,在于现场岩土的密度测定与控制,进而达到控制填土压实度的目的。
         八、回弹模量试验检测
         土基的回弹模量指的是土基在荷载作用下产生的应力与其相应的回弹应变的比值,是水利工程设计中的一个不可缺少的参数,也是控制水利工程建设施工质量的重要参考指标。水利工程中回弹模量试验检测的应用为:现阶段我国通常采取承载板法和CBR测定法开展回弹模量试验检测工作,土基的回弹模量是表征土基强度的重要指标,也是水利工程设计规划的重要参数。CBR值不仅是检测岩土强度的关键指标,也是选择坝基填料的重要依据。
         结语
         综上所述,虽然岩土是一种常见的水利工程建设施工材料,但它是影响水利工程建设施工质量与工程项目安全的重要因素。因此,在开始正式施工前工作人员必须要充分了解其具体性能,做好岩土材料的检验检测工作,确定最佳的岩土配比,选择性价比较高的岩土建筑材料,为水利工程高质量地建设施工奠定坚实的基础,进而推动我国水利工程行业的可持续发展。
        
        
         参考文献:
         [1]徐伟伟. 岩土室内检测标准及其中水利工程中的应用思考[J]. 中国标准化,2016(17):69+72
         [2]王鹏,姚超. 岩土桩基础施工中的地基基础检测优化策略研究[J]. 黑龙江科学,2017,8(21):104-105.
         [3]何榕,马小涛. 关于水利工程地基基础岩土试验检测注意事项的探讨[J]. 科技风,2019(13):186.
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