土工试验规范变更对膨胀计算和判定的影响探析

土工试验规范变更对膨胀计算和判定的影响探析

秦银花

（广西基础勘察工程有限公司 广西桂林 541001）

【摘要】：岩土勘察工程中，土工试验至关重要。土工试验将室内的试验结果与户外的勘察活动进行了有效的结合，提高了勘察工作的准确性。对土工试验新旧规范标准中的无荷膨胀率、有荷膨胀率分别进行测算，可以发现变更试验规范对膨胀计算和判定有着较深的影响。

【关键词】：土工试验；规范变更；膨胀计算

1引言

随着国民经济水平的不断提高，城市和乡镇中的岩土工程越来越多。因为岩土工程的施工环境较为复杂，施工难度一般也很大，存在较多的不确定因素。在具体的勘察过程里，土工试验属于非常重要的部分。进行土工试验的过程中，常常会出现规范标准不符合实际情况的问题，进而导致风险发生，因此专业的工程团队需要定期更新土工试验规范。然而一旦土工试验规范出现变更，就会对膨胀率的判定与计算产生一定的影响，将新规范的计算结果与旧规范的计算结果进行比较，会发现存在较大的差异。

2土工试验规范变更对膨胀计算和判定的影响

工程团队在开始建造工程前必须进行详细的勘察，主要是对工程地区的地形、水文等条件进行详细的勘测与综合评定，其中，岩土条件的勘察工作至关重要。岩土勘察需要考察岩土的特质、稳定性、安全性等等。具体的操作有测绘、地质勘查、取土试样、土工试验、测试等。综合考察各项指标数据之后，为后续的建筑工程设计提供更多细致化的参考。土工试验就是岩土工程勘察过程中关键的一步[1]。土工试验过程中得到的数据都十分关键，所以为了保证数据的可靠性，不仅需要操作人员有扎实的专业技能，也需要工程部门采取专业科学的土工试验规范标准。土工试验规范的严谨度决定了岩土勘察工作的效果，所以工程团队往往会根据实际情况不断更改规范。通常来说，对膨胀土试验变更内容就是改变两个重要的膨胀率，分别是无荷膨胀率和有荷膨胀率[2]。

2.1 无荷膨胀率变更

旧规范膨胀率公式：

新规范膨胀率公式：

首先要先准备好精准的定位移计数器，分别记录增加荷载前和增加荷载后的数据，记作Z0和Zt。L为t时的无荷膨胀率，h为所选的样本的初始高度。旧的规范中，定位移差值的算法是利用加荷后的定位移数据，减去初始的定位移计读器的数据。新的规范中，定位移差值的算法是利用初始的定位移计读器的数据，减去加荷后的定位移数据。总体来看，新旧规范的无荷膨胀率的绝对值不变，旧规范下的读数为正值，新规范状态下的读数是负值[3]。

2.2 有荷膨胀率变更

旧规范膨胀率公式：

新规范膨胀率公式：

准备好精准的定位移计数器，分别记录增加荷载前和增加荷载后稳定下来的计数数据，记作Z0和Zw2。Zp和Zw1为对应荷载之下土质加水膨胀并稳定后的位移读数。Lep为荷载p下的膨胀率，h为所选的样本的初始高度，r为相应荷载下的技术仪器压缩变形的数值。旧的规范中，算法是利用加荷后的定位移数据减去初始的定位移计读器的数据，再加上相应荷载之下的技术仪器压缩变形的数值。新的规范中，算法是利用对应荷载下土质加水膨胀并稳定后的位移数据，减去加荷后的定位移数据。新旧规范变化的区别主要是在规范变更前，旧的规范考虑了技术仪器会发生压缩变形的情况，将变形数据量算入其中，但新规范并没有计入变形量，主要原因是膨胀状态下的仪器变形量较难计算，而且如果施工的岩土膨胀程度较低，虽然会影响最终的膨胀率数值，但是从整体来看，可以忽略这种影响。如果岩土的膨胀程度比较高，仪器变形量很小，不会造成实质影响。除此之外，在荷载的作用之下，仪器发生的变形量已经通过指针归零的形式予以消除，因此即使不考虑变形量也不会影响最终仪器读数的准确性。通过此种计算方法，最终得到的数值里有荷膨胀率计算数值是呈现增大趋势的，但是也更加符合实际情况，具备现实意义。

2.3 实例分析

分析的建筑工程实例为某住宅楼的一层楼房，该楼房位于平坦的场地，采用扎实的地基，基础底面积为1000mmX1000mm，其他的各项指标均符合标准。根据土地建筑规范计算该工程各土层的膨胀率，最终得出的结果是在不同的荷载压力作用下，以新规范标准计算的膨胀率都比以旧规范标准计算的膨胀率高，并且增加了两倍左右。不考虑膨胀土的收缩影响，相应的膨胀或缩小的等级也会发生改变[4]。新规范变更的膨胀率的计算方法比较严谨，最终得到的膨胀率计算值会变大，具体变化的数值和增长幅度主要取决于Zw2，除此之外，膨胀区域土层的具体厚度也会影响结果。土工试验规范变更后会对膨胀计算造成影响，具体的判定方式也会随之发生转变，应当合理地选用适宜的膨胀数据，根据结果反馈及时并更改规范方案。

3改进土工试验变更规范操作的重点细节

3.1重视土工试验样品的采集与验收过程

勘察人员想要根据土工实验得出最合适的变更规范方式，应当从第一阶段入手，即选择与采集、验收样品的阶段。在这个过程中要严格落实具体的标准，根据审核机制挑选合适的样品，采取合理的措施预防采集过程中岩土出现坍塌等风险。样品采集完毕后的运送过程也至关重要，因为样品可能会在运输路上受到颠簸，出现缺损，进而使得土工试验的结果不够准确。工作人员应当积极采取保护措施，保持土工试验样品的完整，确保样品可以在合适的湿度与温度条件下被运送到相应的实验室。收到具体的样品后，工作人员应当验证送来的样品与实际上报的标准样品是否一致，如出现不一致的情况，应及时进行反馈，严谨对待样品的具体信息，避免出现样本出错问题，实验结束后应当将没有用完的样品收集起来妥善保存。

3.2 采用精准的仪器设备和专业的技术手法

因为土工试验的规范标准十分严格，改进变更规范操作时应当秉承科学的态度，采用更精准的仪器设备，确保能够达到最高的测量水准。在条件允许的范围内采用更智能的设备，避免使用存在明显老化或缺损、故障的设备，否则可能会出现无法及时发现存在误差的问题。除此之外，操作人员的技术手法也相当关键，人为操作失误会直接导致结果出错，因此必须加大培训力度，提高操作人员的专业技能水平，定期进行技能考核。

3.3 运用严格的勘察方式

在初步勘察、详细勘察以及对可行性进行勘查的过程里，各个环节都包含了诸多方面的细节。因此，应当制定严谨科学的试验方法与流程，严格按照规范流程进行实验，各部门之间应相互协调工作，确保工程设计的合理性，具体的开展细节包括人员确定、准备仪器、实时勘测、气象调查、绘制图纸、资料汇总、负责审查等。土工试验作为岩土工程勘察工作的重要部分，也应当积极遵循相应的流程规范标准，可以通过采用第三方监理的方法提升流程的科学严谨程度[5]。

4结束语

综上所述，对膨胀土试验变更内容主要是改变两个重要的膨胀率，分别是无荷膨胀率和有荷膨胀率。通过专业的数据采集与计算之后可知，变更规范后，有荷膨胀率计算数值是呈现增大趋势的，具备现实意义。最终得到的膨胀率计算值会变大，具体变化的数值和增长幅度主要取决于Zw2。除此之外，膨胀区域的土层的具体厚度也会影响结果。改进土工试验变更规范操作的重点细节有重视土工试验样品的采集与验收过程、采用精准的仪器设备和专业的技术手法、运用严格的勘察方式。

参考文献：

[1]雷玲.谈谈土工试验中的有荷载膨胀率试验[J].中国非金属矿工业导刊，2020,0(1):11-1239

[2]王亮亮，王照腾，杨默涵，岳建朋，赵雷雷，赵大勇.不同上覆荷载作用下膨胀土特性研究[J].路基工程，2022(2):40-44

[3]刘军，石鹏飞，孙凯.土工试验规范变更对膨胀计算和判定的影响[J].岩土工程技术，2021,35(2):134-136F0003

[4]丁超.提高岩土工程勘察土工试验质量的措施探讨[J].价值工程，2022,41(7):133-135

[5]张淼.岩土工程勘察土工试验中常见问题研究[J].砖瓦，2022(1):88-8992