海南某港口勘察取样中取土扰动若干影响因素分析研究

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工程地质勘察是进行工程设计和施工的前提,而勘察取样是取得地下岩土层工程性质的重要手段。由于受到行业及技术的限制,工程地质勘察所采用的勘探设备及取土方法近几十年来没有发生大的变化。随着现代工程建设对取得原状土工程性质要求的提高,勘察取样技术和工程建设之间的矛盾越来越明显。不同取样方法和取样器对土原位状态的扰动程度不同,进而对土工程性质的影响不同。本文从目前国内外的勘察取样概况开始,结合港口粘性土勘察取样工程实践,对目前工程勘察中普遍存在的问题进行分析研究,包括现场取样过程取土器受力分析以及室内试验参数对比,针对取土器类型、取土器直径以及取土深度三个方面有关问题分析目前粘性土勘察取样中对土体造成的扰动情况:1、分析了重锤少击敞口厚壁取土器和回转压入岩芯管两种取土方法对粘性土物理力学参数的影响。通过对比得出粘性土取样中岩芯管对土工程性质的影响要大于厚壁取土器取土,试验数据表明某些力学参数相差20%以上;通过对土体单元分析得出取土器刃角在10o以下时对土样的压缩应变增长影响较大。2、分析了70mm和100mm两种直径的取土器取样对土体的扰动情况,室内试验参数之间的差异,用扰动指数法和体积应变法对两种直径类型土样进行土样扰动分析评价。尽管随着岩芯管直径的增大对土样扰动带的宽度在增大,但是大直径取土器在深孔中取样有更大的优势;通过对土体单元分析得出取土器面积比在0.4以下时对土样的压缩应变增长影响较大。3、通过对土体卸荷造成的土样扰动理论分析,对深度取土土体所处的应力状态以及取土造成的扰动机理进行研究,进而分析不同固结状态对土体工程性质的影响。通过数学关系,找到预测不同固结状态土样参数的方法。土样扰动不可避免,提高工程勘察质量就必须对土样的扰动状态进行分析评价。结合国内外存在的对土样扰动进行分析评价的方法,指出进行土样评价以及土样预处理的意义。最后在土样扰动评价的基础上,分析了室内试验土样预处理的方法,指出了等向固结与Ko固结试验之间的强度关系。本文还提出了一些减小土样扰动的方法措施。
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