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岩土工程师2017专业知识点:岩土取样技术的标准化

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  4. 混凝土灌注桩取心技术

  近年来,在高速公路及铁路桥梁工程中,单桩荷重越来越大,因此要对混凝土灌注桩进行一定比例的取心,以抽样检验混凝土的抗压强度和在灌注中有无断桩现象。其要求与一般岩石钻探不同:(1)连续取心,取心率达95%以上;(2)对所取岩心的直径有要求,且必须是平面光滑的圆柱体;(3)控制孔斜,倾角≯1°,中途不能触筋;(4)所取岩心要符合规格、整齐。

  目前国内常采用XY1A型全液压高速轻便钻机进行取心。其主要技术参数为:最大钻探深度100m;最大开孔直径150mm;终孔直径75mm;钻杆直径42~50mm;每回次进尺1.5~3.0m。

  钻头为人造金刚石钻头,采用双层单动取样管,清水循环,可钻取各种强度等级的混凝土心样,心样直径可满足试验要求。

  原位测试技术新进展

  1. 用原位测试确定土工参数

  近年来,国内外普遍重视通过原位测试技术确定土工参数,并对测试成果的分析应用有了新的认识。

  上海地区通过建筑物的沉降观测,认识到由CPT、SPT等用经验关系确定土工设计参数,可能是一个有效的途径,特别是对深层土和难以取土样或难以保证土样质量的土。例如上海地区桩基的计算沉降远大于实测沉降,除了改善计算模式外,室内土工试验的压缩模量Es太低是主要原因。用旁压试验确定粘性土、砂土、粉土的压缩模量,通过若干工程的试算,均取得令人满意的结果。

  对于砂土,当采用冻结法取砂样时,含水量增高;而不用冻结法取土时,在取样及运输过程中,土中水份易于流失,使含水偏低;但采用放射性同位素探头测定砂土重度和含水量可取得理想的结果。

  用γ、ω即可计算砂土孔隙比,从而对砂土的密实度作出评价,对于砂土,这是很有意义的。

  对于大型土石方填筑工程,经常需要测定填土的含水量和密度,由于土颗粒的直径变化较大,传统测试如环刀法、灌砂法等均有许多限制条件,而且速度较慢,往往不能适应工期要求,采用核子密度仪就可以快速准确地测得填土的密实度。

  采取卵砾石的原状样进行室内密度试验是困难的,一般采用重型动力触探试验来确定卵砾石的密实度和承载力。实践中发现,测试结果往往受人为因素影响较多,准确性往往较差。现在,用剪切波速法测定卵石层的密实度,进而确定承载力是一个简便、快速、准确的方法。这种方法已列入规范。

  各种原位测试方法的适用范围详见《岩土工程勘察规范》。

  2. 非破损探测技术的发展

  现代测试技术较传统机械式的测试技术已发生了根本性的变革,在符合岩土力学理论和满足工程要求的前提下,广泛吸收现代电子技术、传感器技术、计算机技术的最新成就,将电测技术与信息处理技术结合在一起,制成智能化仪器,应用于工程实践。近年来,我国工程物探顺应了这种变革,开发了适应工程需要的新技术、新方法、新领域,并与岩土工程测试密切结合,逐步显示出了它的生命力。由于工程物探具有精度高、成本低的特点,在结合工程需要,探测诸如基岩面、地下洞穴、孤石、管线、古墓、防空洞、桩身缺陷、破碎带、漏水点等目的物方面,已成为岩土工程勘察不可缺少的技术手段。工程物探既有勘察的功能,又有测试的功能,称为"工程地球物理探测"也许更贴切。

  工程物探技术含量很高,是一种非破碎探测技术,随着相关的物理技术与计算机技术的迅猛发展,今后15年可能会有更大的飞跃,是一个重要的发展方向。

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