摘要：目前，我国的科技发展十分迅速，在我国的工程项目中，土工试验是十分重要的项目，固结试验作为土工试验一项重要项目，主要用于测试土的材料力学指标，即判断土压缩性能为地基的承载力和地基沉降的计算提供理论依据。提高固结试验结果准确性可以为工程的质量安全做好基础保障。固结试验的结果真实反映出土体的材料力学指标，其准确性直接影响着勘察报告的准确及建筑设计的安全。由于土工试验得到的每个指标其质量都直接关系基建工程质量安全使用与基建投资，若是固结试验结果不准确很容易出现重大工程事故，危害社会稳定。固结试验得到准确指标数据的方法主要有标准试验及快速法试验两种。为保证试验结果准确性需要从野外取样原状土到切取室内土样，使用固结仪每一步都严格遵循土工试验的规程进行。
关键词：土工试验；固结试验；准确性
引言
固结试验是室内土工试验的重要项目之一，用以测试土的力学指标，判断土的压缩性，从而为地基承载力和计算建筑物地基的沉降提供依据。因此，固结试验的准确程度，也就是对土体真实的力学指标反映的程度，从而直接影响到勘察报告方案的准确性。土工试验每个指标的质量直接影响基建工程的安全使用及基本建设的投资，土工试验的质量不过关很容易造成严重的工程质量事故。固结试验就是通过仪器测定土体在不同的压力作用下的压缩特性的一项室内土工试验，可分为标准固结试验和快速法固结试验。土体的压缩实际上是孔隙体积随压力的增大而减小，根据土样的变形量可以计算土的单位沉降量Si，并可将固结试验的成果整理成e-p压缩曲线（e为孔隙比，p为压力MPa）或者e-lgp曲线，便可计算得到压缩系数av、压缩指数Cc、回弹指数Cs、压缩模量Es、固结系数Cv及原状土的先期固结压力Pc等各项指标。相对于标准固结试验，2cm高度的试样在荷重作用下1h的固结度一般可达到90%以上（以24h为100%计算）。按此速率进行试验，对试验结果的e-p曲线或Si-p曲线进行校正，可得到与标准固结试验近似的结果，节省了大量时间。因此我们在实际工作中如果没有特殊的工程项目要求且沉降计算精度要求不高时，一般采用快速法固结试验。要得到准确的固结试验指标，包括标准固结试验和快速法固结试验，从野外原状土样的存放到室内土样的切取、固结仪的使用都应严格按试验规程进行。
1固结试验概述
固结试验为室内借助相关仪器测定同一土体受不同压力影响的压缩性的土工试验。主要测试土材料力学指标。为计算地基的承载力及计算地基沉降提供理论依据。实际上土体压缩量是土体孔隙体积受压力增大从而减小，然后按照土样变形量来进行单位土沉降量的计算，可以将试验成果整理绘制压缩曲线，通过计算得出压缩系数与压缩指数以及回弹指数和压缩模量，同时还可以得到固结系数与原状土先期所受固结压力等各项力学指标。与标准试验方法相比，快速法试验结果与标准试验结果极为近似，能够大量节省时间。我们实际工作时若无特殊工程要求同时对土体计算沉降要求精度不高时，通常选择快速法试验。
2提高土工固结试验准确性的措施
2.1取样后时间延长对室内土工固结试验的影响
虽然风干试样的含水量变化较大，但是其压缩系数并没有同试样所统计的规律那样发生相应的变化，而是变化较小。分析其原因，是因为试验时为夏季，温度较高，其暴露在空气中的风干试样等若是进行了收缩试验，而粉质粘土的收缩系数较大，故其在放置空气中的72h中，其试样发生了竖向变化，致使风干试样在进行固结试验时，每一级压力下固结稳定后的变形量变小，故本次风干试样进行固结试验计算出来的压缩系数变小。
2.2孔压变化
试验在中交疏浚技术装备国家工程研究中心实验室进行，力学采集系统用于监测充填和固结过程中土压力和孔压的变化值。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆土工布：土工布单位面积质量为 223 gm 2，根据规范，选取土工布力学参数为延伸率 18%，拉伸强度为 38 kNm，渗透系数为 2.3×10－3cms。填料：试验用土为某地的粉土，颗粒相对密度为 2.7，含水率为 20.6%，孔隙比为 0.56。袋体底部孔压的消散与中部和上部不同，前者第1阶段孔压消散较快，之后几个阶段则较慢，但后者则消散较慢；每阶段充填结束后都未消散殆尽，未消散孔压存留至下一阶段，因而表现为孔压消散速度随充填次数的增加而减慢。充填和消散的各阶段，孔隙水压力表现的规律不尽相同。特选取具有代表性的几个阶段进行分析，第1阶段充填开始孔压增加，端部孔压最大，底部次之，而后是中部和顶部，底部和端部虽然都在袋底，但由于垫板的排水坡度，使得端部孔压略大于底部孔压，其值在0.65kPa左右。第3阶段孔压大小排序改变，此时中部最大，底部最小，这也是除了第1阶段外的其余各阶段的规律。砂袋上下都是可透水边界，孔压都为0，沿着袋表面向内越深，孔压就越难消散，孔压值越大，到了砂袋的最中心，排水更慢，靠近土工布的土体固结度很高的时候，中心位置的孔压依然很高，出现工程的“糖心土”，特别是当填料的力学性能较差、渗透性不佳时，该现象尤为突出。土工布是透水边界，且布的外侧未垫板，可认为孔压为0，内侧孔压不为0，此边界存在孔压突变。在充填初期填料的含水率较高，水位较高，孔压较大，较大的孔压加快排水，即孔压消散较快，随水位的降低及袋内粉粒的移动堵塞了部分土工布的孔隙，排水速率又缓慢减小，整体表现为先快后慢的消散特征，此趋势在第4阶段表现更为明显。
2.3仪器的使用
在固结容器内放置护环、透水石、滤纸，将带有土样的环刀刃口向下装入护环内，放上导环，土样上依次放上滤纸、透水石和加压上盖。滤纸和透水石的湿度应接近土样的湿度，必要时还要定时加水，以保证土样在与野外接近的环境里进行试验。在这个过程中务必使各个部分相互接触到位，不能使土样悬空或过度挤压使土样变形，否则将严重影响试验结果。固结仪在使用过程中，各部件在每次试验时是反复拆装的，透水石易磨损，其它金属部件由于经常与水接触，也容易生锈，因此每次使用后都要擦拭，保持仪器干燥整洁。
2.4安装土样
在固结土样安装时，需要在固结仪处放置护环和透水板以及滤纸，之后把试样小心置入护环中，随后在试样上安放薄滤纸与透水板以及加压盖板等，注意加压框架对准正中，然后调整量表。仪器上下的各个部件间需要有良好的接触，因此预先施加1kPa应力，调试装好百分表用来量测土样压缩变形，调试时使指针的读数位于满量呈整数出。饱和试样进行试验时，在第一级的压力施加后，需要立即往水槽注水至满。非饱和土体试样试验时，需利用湿棉围住所用加压盖板的四周，用来避免土样水分被蒸发。在使用固结仪过程中，在每次进行试验时各构件由于反复拆装使得透水石磨损较快，调试其它金属构件部位由于与水经常接触，易被锈蚀，所以每次使用玩需要进行擦拭，仪器需要保持干燥整洁。
结语
在实际操作中，无论是土样、固结仪，还是试验人员的操作对试验结果的影响都是必然的，因此，在长期的实践中需要不断总结、积累经验，掌握技巧，就能避免失误，并将不良影响降到最低，从而提高试验的准确性，为建设工程提供正确的地质勘探依据。
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论文作者:罗惟惟
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/20
标签：土工论文; 试样论文; 透水论文; 准确性论文; 孔隙论文; 指标论文; 系数论文; 《基层建设》2020年第1期论文;