土样质量问题现状分析与改进措施建议

(整期优先)网络出版时间:2015-02-12
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土样质量问题现状分析与改进措施建议

张建华

张建华

(江苏苏州地质工程勘察院江苏苏州215129)

摘要:本文通过对土样质量问题进行分析,提出土样质量的改进措施及建议,以便提高地质报告的质量。

关键词:土样取样质量

1、引言

近期在报告编制时常发现土的剪切指标等不满足统计要求,土工试验室开样过程中常发现土样扰动程度较高,有部分土样为Ⅳ级样,只能做常规定名试验,而压缩和剪切试验均不能进行。就土样取样质量问题现状进行了分析,并进行了初步总结,提出了改进设想。

2、影响土样质量的因素

2.1钻机

目前施工深孔(甚至近百米的钻孔)仍采用SH30型钻机,严重不符合施工规程。使用不合适的钻探设备很难想象会取出什么样的土样,存在影响土样质量的极大隐患。

2.2取样

现在部分机台在取样时使用轻型锤,而目前大量桥梁、高层建筑孔深都比较深,在此情况下如仍采用轻型锤,必然导致土样开裂或断节等现象,不符合“重锤少击”的基本原则。机台目前不论钻进何种土层,均采用厚壁取土器采取原状土样,这样的取样方法是不合理的,未能根据不同土层采用不同的取样工具。一般而言,厚壁取土器只适用于高塑性土层,软土层需采用薄壁取土器,而砂土则需采用取砂器。

百米钻取样时直接利用岩芯管内岩芯而不是单独取样。取样时孔底沉渣未清理。特别是钻进至砂层以下土层时,砂层坍塌沉积于孔底,有时候取上的土样会有半筒为残砂,半筒为下部土层。取样时磨盘盖子没盖好,导致了重锤取样时左右摇晃严重影响了取样质量。

2.3卸样

在卸样过程中,还存在土样筒被敲击的现象。有时取砂器装卸困难时不仅用小锤敲击,还使管钳而不是使用自由钳或链钳卸样,致使取砂器变形,在室内无法取出内置环刀等现象。在卸样过程中,常有不将取土器清洗干净的现象,致使取土器密封性能不好,故取样时机台取样长度需超过取样筒长度才能取上土样。

2.4封样

土样采集上来后,未及时包封,而是急着先去清理取样器。因为样皮具有一定的弹性,如取到砂性较高土层,样皮由闭合状态恢复至常态,容易导致土样开裂而毁坏。样卸好后也不能及时贴土样标签和用胶布封装,有可能造成样品前后次序颠倒。有时样筒未满(稍微),这样的样在搬运途中容易扰动,宜将空余部分需采用较好的土回填充实后封样,防止搬运过程中受到扰动。

2.5存放

土样取出地表后未能做到防冻防晒和及时用微晶腊密封,有可能导致土样失水。土样封装后未能及时将土样放置在土样周转箱中。有的工程土样在工地保存时间过长,导致土样失水现象较严重。

2.6运输

目前土样在远距离运输时,大多未采取良好的保护措施。土样运输过程中,应避免土样间互相碰撞、土样与其它物品的碰撞,因此须在箱内垫软垫、泡沫之类的保护材料。未使用周转箱,土样直接放于汽车后部颠簸震动,导致了土样受扰动。按相关规定,土样运输需采用周转箱,下部垫避震海绵。如无条件,也应把土样放在驾驶室,尽量减少颠簸。

2.7样盒

土样盒子老化严重,缺乏弹性,未能及时更新。而现在机台在去除样盖上的残蜡、胶布时,大多采用烧熔法,造成样盖镀锌层破坏,促使样皮氧化迅速。无弹性的样皮是造成软土样变形的主要因素。

2.8责任

部分机台施工人员还存在工作责任性不强、质量意识淡薄的现象,还存在样品质量与己无关的观点。有时明知样品不是很好或者完全不能利用,也不讲,不提示,而合上样皮盖就算一个样。另外还有部分机台的样品缷样工没有培训到位,不知什么样的土样是合格的不扰动样。这些都可能是导致土样质量低下的原因之一。

部分技术人员的现场工作态度不够认真,工作不细心,对取上来的样品未能认真检查,存在马虎行为;现场技术监督力度不够,对施工过程中的不良习气不能及时提示或制止。当然,有的技术人员也讲了,但是效果不明显,其原因是我们的机台施工质量缺乏强有力的约束机制所致。

3、提高土样质量的改进措施建议

3.1改进施工工艺

对于深孔,应使用百米钻进行施工,以保证土样的取样质量。深孔施工时必须采用泥浆护壁,以减少孔内沉渣,保证上下提钻顺利,以利取样或原位测试。为了能将提高样品质量的措施落到实处,各机台要配置有“重型锤”(大锤)、适量的土样周转箱和衬垫物、薄壁型取土器等,并定时更换老化无弹性的土样皮。取样时宜使用重型锤(大锤),且需符合“重锤少击”的原则,以减少土样震动受扰。不同性质的土层应采用不同的取样器,对软土层宜采用薄壁取土器,砂层宜采用取砂器。应尽量给每个机台配置一个薄壁取土器,并提供取砂器使用所需的黄油,以保证取砂器取上的砂样拆卸方便顺利。

根据具体工程选择性选用现有的单动二(三)重管钻具,该钻具实行的是钻进取样一体化,即钻进的同时也进行着取样工作。减少钻取土样的扰动,并可提高所取土样的质量,提高野外勘察的工作效益及经济效益。

3.2及时反馈意见

对于夏季高温季节及冬季寒冷季节,土样采集后应及时运输至土试室进行测试,取样与测试间隔时间不宜过长。土试室应把开样记录及时回馈给相关部门,提醒各施工机台注意施工质量。

3.3提高责任意识

强化全员质量意识,明确职责,各工序均应严格按规范程序运行。在强调技术人员责任的同时,施工工程处、机台施工人员也应提高质量意识。土样质量的好坏直接与施工过程密切相关,要改变土样质量与施工机台无关的认识,采取相应的措施,将质量好坏与经济效益挂起钩来,切实提高取样质量。

外来钻机所取土样普遍反映质量相对较差,在聘用外来钻机施工时应加强监督。