土工试验制备及测量关键技术研究现状

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中国土壤环境监测的现状问题与对策

中国土壤环境监测的现状问题与对策

中国土壤环境监测的现状问题与对策中国的土壤环境一直受到人们的关注,而土壤环境监测又是保护土壤环境的重要手段。

目前中国的土壤环境监测存在一些问题,比如监测技术不够先进、监测范围局限、监测数据不够全面等。

针对这些问题,我们需要采取一些对策来改善土壤环境监测的现状,从而更好地保护土壤环境。

中国土壤环境监测的技术水平相对滞后。

目前,中国的土壤监测技术主要包括土壤采样、化验分析和数据处理等环节,虽然这些技术在一定程度上可以满足监测需求,但是并不够先进。

为了提高监测的准确性和实效性,我们应该加大对土壤监测技术的研究和开发力度,引进更先进的监测技术和设备,比如遥感技术、生物监测技术和传感器监测技术等,以提高监测的精度和效率。

中国的土壤环境监测范围较窄。

目前,中国的土壤环境监测主要集中在农田土壤和城市土壤,而草原土壤、森林土壤、湿地土壤等生态系统土壤的监测相对较少。

这些土壤环境也是国家生态安全的重要组成部分,因此我们应该扩大监测范围,增加对生态系统土壤环境的监测力度,以全面了解土壤环境的状况。

中国土壤环境监测数据不够全面。

目前,中国的土壤环境监测数据主要集中在国家和省级监测站点,而乡镇级监测站点的数据相对较少。

这就导致监测数据不够全面,不能全面反映土壤环境的整体状况。

为了解决这个问题,我们应该建立健全土壤环境监测网络,增加监测站点的覆盖范围,提高监测数据的全面性和准确性。

中国土壤环境监测存在技术滞后、监测范围窄、监测数据不全面等问题,为了改善这些现状,我们应该加大对土壤监测技术的研究和开发力度,扩大监测范围,建立健全监测网络,以更好地保护土壤环境。

希望相关部门和专家学者能够共同努力,促进中国土壤环境监测的进步和发展。

【这篇文章大概200字左右,您觉得怎么样呢?是否需要再加一些内容呢?】。

公路工程土工试验的关键技术要点探讨

公路工程土工试验的关键技术要点探讨

公路工程土工试验的关键技术要点探讨摘要:土工试验是公路工程试验中相当重要的一个组成部分,土工试验数据是指导与优化路基工程路基填筑设计与施工的关键,为路基填筑质量提供保障。

土作为公路工程路基填筑中常用的填料,物理、化学、力学性质多变,为保证公路工程路基满足设计要求的强度、稳定性和耐久性,土工试验的及时性、准确性、可靠性是非常重要的。

土工试验难度大,试验项目多,试验准确性容易偏离,本文通过对公路工程中土工试验关键技术要点探讨,总结分析公路工程中土工试验需要掌握的关键技术要点,以保证试验结果的准确性、可靠性,指导公路工程路基填筑设计、施工及质量控制。

关键词公路工程;路基填筑;土工试验;关键技术要点探讨1 公路工程土工试验参数简介公路工程土工试验主要主要有:天然含水率、颗粒分析、界限含水率(液限、塑限)、比重、击实试验、承载比(CBR)试验等。

颗粒分析、液限、塑限决定土的分类与命名;击实试验确定土的最大干密度与最佳含水率,是指导现场路基填筑质量的关键指标,是挖坑灌砂法检测压实度的关键指导数据;液限、塑限、承载比(CBR)试验决定路基填料能否使用,用于路基填筑上路堤、下路堤、上路床还是下路床的关键指导指标。

本文主要探讨颗粒分析、界限含水率、击实试验、承载比(CBR)试验。

2 公路工程土工试验关键技术要点2.1 总体要求2.1.1 试验仪器的影响试验仪器是试验数据来源的根本,试验仪器应配备先进的设备,并保障在检定/校准周期内,及时维护保养漂移率大的仪器,保障试验仪器的可靠性,降低误差。

2.1.2 样品制备的影响土工试验中样品制备是非常关键的一个环节,样品的采集、包装、运输、制备都应该详细的记录土的颜色、气味、杂物等样品状态,及时填写取土记录、样品制备状态和编号。

2.2 颗粒分析2.2.1 试验步骤公路工程土的颗粒分析主要采用标准圆孔土壤筛分析土粒粒径0.075~60mm的土粒粒组含量和级配组成。

将土样风干称量后倒入标准圆孔土壤筛,按筛孔大小排列顺序逐个将土过筛,计算小于某粒径颗粒质量百分比。

浅析耕地质量检测技术的现状及发展趋势

浅析耕地质量检测技术的现状及发展趋势

浅析耕地质量检测技术的现状及发展趋势耕地质量是农业生产的重要基础,关系到粮食生产能力、农产品质量和农业可持续发展。

对耕地质量进行科学的检测和评价,是保障农业可持续发展和国家粮食安全的重要举措。

随着科技的不断进步,耕地质量检测技术也在不断更新和完善,取得了显著的成就。

本文将对耕地质量检测技术的现状及发展趋势进行浅析。

一、耕地质量检测技术的现状1. 土壤养分检测技术土壤养分是农作物生长的重要物质基础,影响着农作物的产量和质量。

传统的土壤养分检测主要依靠化验方法,耗时耗力且成本较高。

近年来,随着便携式光谱仪、土壤无损检测仪等新技术的不断成熟,土壤养分检测变得更加便捷和精准。

这些新技术能够通过光谱分析和电磁感应等手段,快速准确地获取土壤中养分含量的信息,为土壤养分管理提供了新的手段和思路。

2. 土壤墒情检测技术土壤墒情是土壤含水量、水势等墒情指标的综合体现,对农作物的生长和发育至关重要。

传统的土壤墒情检测主要依靠人工采样和实验室分析,操作繁琐且周期长。

近年来,随着土壤墒情传感技术的发展,传感器、遥感和地理信息系统等技术的应用,使得土壤墒情检测变得更加自动化和精准化。

农民可以通过互联网获取到实时的土壤墒情信息,为农作物的合理灌溉和施肥提供科学依据。

3. 土壤污染检测技术土壤污染是当前严重影响耕地质量的问题之一,对人类健康和环境安全造成严重威胁。

传统的土壤污染检测主要依靠样品采集和实验室分析,操作繁琐且耗时。

随着生物传感技术、光谱技术和地球化学技术的不断创新,土壤污染检测也得到了进一步的提升。

通过生物传感技术可以快速检测土壤中的重金属、有机物等污染物质,为土壤污染的及时发现和处理提供了更多可能。

4. 土地利用检测技术随着城乡一体化和农地流转的不断推进,耕地的合理利用和管理问题日益突出。

传统的土地利用检测主要依靠地形测绘和遥感技术,局限性较大。

随着地理信息系统、遥感卫星和高分辨率影像技术的不断发展,土地利用检测变得更加精确和全面。

水利工程土工试验若干问题研究

水利工程土工试验若干问题研究

水利工程土工试验若干问题研究摘要:随着我国市场经济的健康发展和科技创新的推进,目前,我国建筑业的工程项目越来越多,尤其是随着水利设施的快速发展,水利工程中的土工试验方法越来越受到重视。

因此,笔者就水利工程中土工试验存在的一些问题进行了讨论,以期为提高水利工程施工的整体施工水平提供一定的借鉴。

关键词:水利工程;土工试验;问题分析引言:土工试验作为确保水电工程的安全性、稳定性和经济性的关键途径,其测试方法的准确运用能够根据工程的实际需求,准确获取工程基础的特性参数,从而为工程施工提供必要的基础信息和数据支持。

因此,有必要深入探究这一领域,以确保其在实际操作中的安全性和稳定性,进一步促进我国在经济和社会方面的持续发展[1]。

1土工试验概述1.1概念在土力学研究中,土工试验是一个非常关键的研究课题,其研究目标是评价土壤的物理、力学和水力学性质,从而为工程的设计与施工奠定基础。

但在实际工程中,往往存在着试样制备不合理、试验仪器不精确、试验结果不一等问题,从而降低了试验结果的可信度。

所以,如何预防和解决上述问题,是确保土工试验成果正确与否的一个重要条件[2]。

1.2特点1)多样性和复杂性。

土工试验中涉及的问题很多,涉及土体的物理特性、化学特性和力学特性等。

试验过程中,土壤类型、地质构造和气候条件等多种影响因子均存在较大差异[3]。

2)实时性和现场性。

由于土工试验人员经常在现场开展试验,因此必须对检测成果进行及时地反馈,从而对设计人员和设计人员进行修正。

所以,土工试验是实时性、现场性的。

3)精确度和可重复性。

在实际的工作中,对试验的精度、重现性等提出了更高的要求,以便更好地为工程的设计与施工提供依据。

为保证土工试验成果的准确、可靠,必须在严密的室内条件下开展,综合运用重复测量、抗干扰等多种科学检测手段与技术。

2水利工程试验中存在的若干问题分析2.1实验器械年代较早,整体功能出现老化状态在国内,土工试验已被不断地普及和使用,为水利设施的建设和建设带来了巨大的支撑,因此,许多的试验仪器都出现了老化和陈旧等问题,虽然它们能够满足目前的生产和建设需要,但是依然无法保证对水利实验的质量进行准确的控制。

中国土壤环境监测的现状问题与对策

中国土壤环境监测的现状问题与对策

中国土壤环境监测的现状问题与对策在中国这样一个人口众多、经济快速发展的国家,土壤环境的监测和保护显得格外重要。

目前中国的土壤环境监测存在着诸多问题,这些问题不仅影响着土壤的质量,也对人类健康和生态环境造成了严重的影响。

我们有必要了解目前中国土壤环境监测的现状问题,并提出相应的解决对策。

一、土壤环境监测的现状问题1.监测网络不够完善目前中国的土壤环境监测网络虽然在不断完善,但仍然存在着覆盖面不足、监测点分布不均等问题。

一些地区存在盲区,无法有效监测土壤的环境质量,导致了环境污染难以发现和治理。

2.监测手段和技术不足目前中国土壤环境监测手段和技术仍然存在落后的情况。

传统的土壤监测手段存在着准确性不高、监测周期长等问题,无法满足快速城市化进程的需求。

而现代化的土壤监测技术又受到成本高昂、专业人才不足等因素的制约,导致监测手段和技术的发展相对滞后。

3.监测数据不透明目前中国的土壤环境监测数据还存在着不够透明的问题。

一些监测结果未能及时公开,使得社会公众难以了解土壤环境的真实情况,也影响了土壤环境治理的有效性。

4.监测标准缺乏目前中国的土壤环境监测标准还不够完善,各地存在着不统一的监测标准和指标体系,导致了监测数据的可比性不足,也给土壤环境治理带来了困难。

5.监测与治理脱节一些地方在进行土壤环境监测的却缺乏有效的治理措施。

监测数据得不到有效的应用,也无法发挥其应有的作用,导致了土壤环境污染未能得到有效的治理和改善。

二、对策建议1.加强监测网络建设应当加大对土壤环境监测网络的建设投入,完善监测网络覆盖面,提高监测点的分布密度,确保尽可能多的地区都能够受到有效的监测。

还可以借助新技术手段,比如无人机、遥感技术等来拓展监测网络的覆盖范围,提高监测的全面性和精准性。

2.加大监测技术研发和应用应当加大对土壤环境监测技术的研发和应用力度,提高监测手段和技术的准确性、时效性和成本效益。

加强对现代化监测技术的引进和培训,提高相关专业人才的水平,使之能够更好地应用于土壤环境监测工作中。

土壤环境检测方法标准现状及建议

土壤环境检测方法标准现状及建议

土壤环境检测方法标准现状及建议随着工农业生产和城市建设的不断发展,土壤环境质量成为了一个备受关注的问题。

而土壤环境检测则是保障土壤环境质量的重要手段之一。

本文将对土壤环境检测方法标准现状进行分析,并提出建议。

目前,我国土壤环境检测方法标准主要包括国家标准、行业标准和地方标准。

其中,国家标准是土壤环境检测方法的最高标准,其次是行业标准和地方标准。

目前,土壤环境检测方法标准主要包括以下几个方面:1、土壤样品采集标准土壤样品采集是土壤环境检测的第一步,其质量直接关系到后续检测结果的准确性。

因此,土壤样品采集标准至关重要。

目前,我国已经制定了一系列土壤样品采集标准,如《土壤环境质量标准》、《土壤污染调查技术规范》等。

2、土壤污染物分析方法标准土壤中污染物的种类繁多,分析方法也是多种多样。

目前,我国制定了一系列土壤污染物分析方法标准,如《土壤环境质量标准》、《土壤污染物分析方法》等。

3、土壤环境质量评价标准二、建议虽然我国已经制定了一系列土壤环境检测方法标准,但在实际应用中还存在一些问题和不足。

因此,我认为应在以下方面加强:1、加强标准化工作标准化工作是确保土壤环境检测结果准确可靠的基础。

因此,应加强标准化工作,完善现有标准,并及时修订和发布新标准,以适应不断变化的土壤环境质量监测需求。

2、制定地方标准我国地域广阔,不同地方的土壤环境质量存在较大差异。

因此,应制定不同地区的地方标准,以满足不同地区的需要。

3、加大财政投入土壤环境检测技术需要一定的投入和人才支撑。

因此,应加大财政投入力度,提高土壤环境监测的技术水平和设备更新率。

4、开放数据资源土壤环境检测数据是进行环境评价和决策的重要依据。

因此,应加强数据公开和开放,以提高数据的使用价值和对土壤环境的治理效果。

同时,还应加强数据共享和交流,提高土壤环境质量监测的科学性和准确性。

结论综上所述,土壤环境检测方法标准是确保土壤环境质量的保障之一。

我国已经制定了一系列土壤环境检测方法标准,但在实际应用中还存在一些问题和不足。

土地整治中技术创新的应用现状研究

土地整治中技术创新的应用现状研究

土地整治中技术创新的应用现状研究土地整治是对低效利用、不合理利用和未利用的土地进行治理,以提高土地利用率和产出率的活动。

在这个过程中,技术创新发挥着至关重要的作用。

随着科技的不断进步,各种新技术、新方法不断涌现,并在土地整治中得到了广泛的应用。

一、测绘技术在土地整治中的应用测绘技术是土地整治的基础,为土地整治提供了准确的地理信息数据。

传统的测绘技术如全站仪、水准仪等,在测量精度和效率方面存在一定的局限性。

而随着全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)和遥感技术(RS)的发展,测绘技术得到了极大的提升。

GPS 技术能够快速、准确地获取土地的地理位置信息,大大提高了测量的效率和精度。

GIS 则可以对测绘数据进行管理、分析和处理,为土地整治规划提供科学依据。

例如,通过GIS 可以分析土地的坡度、坡向、土壤类型等信息,从而确定适宜的土地整治方案。

遥感技术能够大面积、快速地获取土地的现状信息,如土地利用类型、植被覆盖情况等,为土地整治项目的可行性研究和规划设计提供了重要的参考。

二、工程技术在土地整治中的创新应用在土地整治的工程实施中,也有许多技术创新的应用。

例如,生态护坡技术的应用,改变了传统的混凝土护坡方式,采用植物护坡或生态砖护坡,不仅能够保持边坡的稳定性,还能美化环境、保护生态。

土地平整工程中,激光平地技术的应用提高了土地平整的精度和效率。

通过激光发射装置和接收装置,能够实时监测土地的高低起伏,从而精确控制平地设备的工作,使土地平整度得到显著提高。

此外,新型材料在土地整治工程中的应用也越来越广泛。

比如,使用高强度、耐腐蚀的新型管材用于农田灌溉和排水系统,提高了系统的使用寿命和运行效率。

三、信息技术在土地整治管理中的应用信息技术的发展为土地整治管理带来了新的手段和方法。

土地整治信息管理系统的建立,实现了对土地整治项目从立项、规划、实施到验收的全过程信息化管理。

通过该系统,可以实时掌握项目的进展情况、资金使用情况等,提高了管理的效率和透明度。

我国土壤环境监测技术的现状及发展趋势

我国土壤环境监测技术的现状及发展趋势
我 国土壤环境监测技术 的现状及发展趋势
谢寅凯 ( 宣城市环境监测 中心 安徽 宣城 2 4 2 0 0 0 )
还是存 在许 多的问题 , 主要表 现在 ห้องสมุดไป่ตู้下几个方面。
2 . 1土壤环境监测 系统 的监测能 力较 弱 ,不能完全 满足土壤环境
监 测 的 需要 。 2 . 2 缺乏专业型的监测技术人 才 , 人员结 构不合理 。 2 . 3 环境监测设备质量参差不齐 , 需要进一步 的研发 。
土壤是陆地生态系统组成 的基本要素之一 , 也是人类赖 以生 近年来 , 随着 科学技 术的发展 , 我 国土壤环境监测 技术也 取 存 的物质基础之一。土壤环境状况不仅直接关系到生态安全和农 为环境 保护和管理做 出了 巨大的贡献 。 目前我 国 产 品安全 , 也关 系到人体健康 , 甚至关系到到国民经济 的发展 。 土 得 了很大进展 , 壤环境监测为 了了解土壤是否受 到污染 以及受 污染 的程 度 , 了解 土壤环境监测技术的发展趋势有如下几个方面。 . 1以 监测 有 机 污 染 物 为 主 我 国土壤的基本情况 , 监测残 留在土壤 中的污染物 , 为 土壤污染 3 随着科学技术 的发展 , 目前我国土壤有机物的污染程度 已经 预防及治理提供科学的依据 】 。 非 常严 重 , 并且 这些有机 污染物能够沿 食物链传 播 , 直接威胁 到 1我 国 土壤环 境监 测技 术 的应用 现状 生物和人体 的健康 。因此 , 实时 的、 系统 的 、 全面 的开展对 土壤 有 1 . 1“ 3 S ” 技 术及 其在 土壤 环 境 监 测 中的 应 用 机污染物的监测工作成为今后土壤环境监测工作 的发展趋势 。 “ 3 s ” 技术是 以遥感技 术( R S ) 、 地理信 息系统 ( G I S ) 和全球定 3 . 2监 测 分析 精 度 将 向痕 量 发 展 位 系统( G P S ) 为基础 , 将这 三种 独立技术 与其他高 新技 术有机地 在 土壤 环境 中 , 重金 属等许多有毒 有害 的物 质 , 虽然其浓 度 构成一个 整体而形成的一项 新的综合技术 ,它集信息的获取 、 处 很 低 , 却会对 人畜造成 巨大的伤 害 , 甚 至直接威胁 的生命 和财产 理和信应用 于一身 目 。 将“ 3 s ” 技术应用于土壤环境监测 中, 能够实 安全。因此 ,必须发展和使用 I C P — MS 法等痕量和超痕量分析技 现对土壤 的调查 、 布 点和采样 , 全面 了解 和监测我 国土壤环境 状 术 , 进一步提高监测 的精确度 , 全面的掌握受污染 的现状 , 以便积 况, 建立全 国土壤信息系统 。 极 采取 , 预防和控制污染 。 1 . 2生物技术在土壤环境监测 中的应用 3 . 3现场快速分析技术将得 到广泛的运用 近年来随着生物技术的迅速发展 , 生 物 技 术 在 环境 科 学 研 究 在土壤环境监测 工作中 , 常常需要对一些污染 事故 的现场进 行实时监测 , 包括 污染 物排放源 和现场污染 情况等 , 这 就要 求能 中得到了越来越广泛 的运用 。目前 , 在土壤环境监测领域 中 , 生物 技术 的应用是 比较广泛 的 ,如生物大分子标记物 检测 技术 、 P C R 够及时的分析出某种污染物 的浓度 , 并分 析出是 什么类别的污染 技术 、 变性梯度凝胶 电泳 ( D G G E) 技术 、 生物 芯片技术 、 宏基 因组 物 , 因此 , 有必要发展和使用现场分析技术 , 以便 能够更加有效 的 技术等 , 主要用 于对 土壤 污染 的生 物修 复 、 土壤侵蚀 、 土壤微生物 对现场污染进行监测 多样性及监测等方面目 。 3 . 4构 建 土 壤 环 境 监 测 网 络 。 建 立 自动 监 测 系统 1 . 3水 平定 向钻进技术在 土壤环境监测 中的应用 根据 环境 监测 的实际应 用情 况 , 构建 环境 监测 网络 和 自动 水平定 向钻进技术在 土壤环境 监测 中的应 用主要是采 用水 环境 监测 系统 成 为 了环境 监测 的 未来 发展 趋 势 ,对全 国土壤 平定 向钻进技术施工水平井用 于土壤环境 的治理 和监测 l 引 。水平 环境 监测 网络 和对 土 壤 的 自动监 测系 统 的建设 成 为 了 当前 主 定 向钻进技术具有监测 和治理效率高 、 效果好 、 成本低 的优点 。 要 任务 。 1 . 4分析化学 、 物理化学在土壤环境监测中的应用 4结 语 近年来 , 由于高分子化学 、 分析 化学 、 高分子化 学 、 物 理科学 土壤环境监测是环境监测和环境保护 的重要部分 , 现 阶段我 等科学 的快速 发展 , 使物理化学科学在环境监测 中有 了较为广泛 的运 用 ,如 电感耦合等离 子体质谱 ( I C P — MS )法 、激光 熔蚀法 国环境监 测技术虽 然取得 了很 大的发展 ,但是 也存在 诸多 的问 在今后 的土壤环境监测工作 中需要重视对环境监 测技 ( L A) 、 氢化物发生法 ( H G) 、 偏振能量色散 x射线荧光光谱法等方 题 。因此 , 加 大投 入 , 研发和提高 监测技术 、 更新 监测设 备 、 提高 法在土壤样 品分 析测试 中的应 用尤其对 土壤 中痕量元 素 的测定 术 的提高 , 工作 人员 的专业技 术和综 合素质 ,建立 完善 的土壤环境监 测 网 及分析。 络, 稳步推进土壤环境监测工作 的发展。 1 . 5信息技术在 土壤环境监测 中的应用 随着计算机技术的发展 , 信息技术广泛应用于各领域 中 , 也逐 渐被运用到土壤环境监测 中。在 土壤环境监测中应用较广泛的是 无线传感器 网络技术 ,通过该技术能够将监测的数据传送到数据 处理中心, 监护人员则可以访 问数据 中心 , 或者 向基站发出命令日 , 从而达到对土壤 的温度 、 湿度等参数 的在线监测和实施控制。
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土工试验制备及测量关键技术研究现状
摘要:土工试验技术在岩土工程及土木工程研究当中具有关键性作用,它的发
展对于我国的工程建设、科研发展都具有至关重要的影响。本文针对土工试验技
术中的制模技术与量测技术进行讨论,得出目前单元实验及模型试验中制模技术
的短板,在应对粗粒土及密度控制方面仍有明显不足。在量测技术方面指出传感
器的测量原理与测量效果仍有待提升,土体位移测量技术仍具有相当大的技术短
板。
关键词:土工试验;土工测量;制模技术

1.前言
目前,岩土室内实验在土木工程实践及研究工作中的作用愈发重要,工程项
目需要岩土室内实验提供关键测量指标如土的内摩擦角、粘聚力等,而土木工程
尤其是岩土工程的研究工作更需要土工室内试验提供详实的实验数据以供分析和
利用。而随着国家一带一路政策的推广,岩土工程项目类型愈发丰富,传统的中
国内陆的工民建、路桥工程的技术手段已经不能适应当前飞速发展的需求。中国
南海地区人工筑岛工程项目已经大规模启动,珊瑚土作为新型填筑材料是人工岛
建设的主要材料,其力学特性亟待研究。中国路桥建设目前在青藏高原等冻土区、
中国东北等季节性冻土区面临更大的工程需求,而冻土本身的力学特性仍受到很
大的争议,有待进一步探索。砾性土作为一种含有砾石成分的宽级配土,在2008
年汶川地震中发生了大规模的液化,但是作为地基、路基填筑料的主要成分其动
力学特性的研究仍有待提升。而这些研究需求都依赖于土工室内试验的发展与技
术的创新。
目前土工室内试验技术整体上依托于《土工试验规程》[1]、《土工试验方法
标准》[2]等行业规范,这些规范大多针对传统给的典型类型土,如砂土、粘土等,
在应对例如珊瑚土[3、4]]、冻土、砾性土[5]等土类时,往往会出现以往经验并不
能适用的情况。比如对于珊瑚土由于其化学组成的特殊性,导致其易破碎性更加
明显,而常规类型的土工试验方法则不能很好的适用。而冻土则缺少可信度搞得
实验规范,实验技术往往是由研究人员自行探究。对于砾性土而言,以最小干密
度的测量为例,目前国内尚没有规范性的测量方法描述,研究人员大多参考国外
科研学者的经验做法或国外规范。因此土工室内试验技术在我国仍有很多方面值
得深入探究与思考。
本文根据目前国内室内试验研究现状,针对土工试验制模方法、测量技术等
关键问题进行分析,指出目前实验技术的不足之处,提出改进意见,以求更好的
推进中国土工室内试验技术的发展与创新。
2.土工试验制模方法讨论
土工试验主要分为单元实验与模型试验两种。其中单元实验主要是针对三轴
试验、共振柱试验等。而模型试验则主要针对于振动台试验及土共离心机试验。
对于单元实验的制模方法,目前《土工试验规程》中有较为详细的描述,主
要是针对扰动土样的预备程序、扰动土样与原状土样的制备程序。其中针对扰动
土样的预备程序又分为针对细粒土和粗粒土两种。而扰动土的制样方法主要分为
击样法、击实法、压样法三种。这里需要注意的是,《土工试验规程》的规范化
的制样方法目前仍旧只针对于5mm以下粒径土而言。对于如珊瑚土、砾性土的
含有大粒径的土而言,根据该规程推荐的方法应该进行级配处理方法:剔除法、
等量替代法、相似级配法、混合法。这些方法的本质都是改变原有试验对象级配,
将大颗粒土去除利用小颗粒土替代以便于能够满足三轴试验颗粒大小要求。但是
这种方法一方面导致试验对象与研究对象的不匹配,本质上土性的区别很大程度
上受到了土的级配的影响,每一种粒组成分都对土的力学性质有各自的影响。另
一方面随着各研究单位的发展,三轴试验已不同以往一般属于专业实验,中国很
多单位都已经具备了进行大型三轴试验(直径300mm及以上尺寸)或者中型三
轴试验(直径100mm-200mm尺寸)的仪器与能力,但相关规范与试验技术目前
并没有顺应研究现状的发展。
更进一步,在制模过程中一个十分重要的物理参数指标就是土的最大最小干
密度,但是对于粗粒土的最小干密度的测量,目前依照《土工试验规程》的做法
仍旧是以轻拿轻放为主要装样原则的做法,但是国际上诸多研究表明,这种做法
本质上并不能得到土的最小干密度。这是一点在技术研究重点的认识的不足。
而对于模型试验的制模技术,主要是对于振动台试验与离心机实验的模型制
作。目前不论是对于饱和砂土的模型制作还是对于粘土模型的制备都存在无规范、
无标准的状态。各研究学者往往根据自身理解与经验,结果本人前序性实验成果
进行制备,并不存在行业规范,尚属空白。目前饱和砂土模型的制备过程,以砂
雨法作为主要方法,但是目前针对砂雨法的落砂孔形状、落距、流速、角度等技
术参数与土的相对密度关系并没有权威统一的认识,仍需要各家单位根据实验仪
器各自进行标定,难以规范化。而土共离心机中粘性土土样的制备同样存在密度
控制困难的问题,尤其对于大型土模型箱子更是难以控制且工作量巨大的任务。
3.量测关键技术讨论
目前对于土工试验中的量测技术研究仍属于行业研究热点。但是整体上表现
测量原理理论更新不足,测量精度进展缓慢的阶段。比如汤兆光等人[6]曾对三种
行业主流国外先进的孔隙水压计量测性能对比,发现三种传感器静态表现良好,
但是在动态响应过程中都存在有显著的滞后与幅值差异。
另外目前在土工实验当中,振动台试验与土工离心机试验中都普遍存在土加
速度计偏转的情况,这回直接导致土的加速度时程的测量不能直观反映土体的表
现。另外土与加速度计不能很好的耦合也是实验当中一个重要影响因素,加速度
计与土体之间的相对位移同样会影响研究人员对土体在震动中的动力反应的判断
与识别。
尤其是目前在对土体内部位移的测量上仍然有很大的困难。一种传统方法是
利用土中加速度计对加速度时程进行测量,而后利用积分的方法得到土体中的位
移。这种方法如前文所述,受加速度计在土中的偏转、与土的耦合情况关系密切,
很难真实反映土的真实位移。另一种传统方法是利用在柔性箱体表明沿土深度布
置土的位移计,通过假设土与箱壁之间没有相对位移来确定土的位移。但是在实
际实验过程中,箱体的位移与土体的位移同样是不能等同认识的。而汪云龙等人
[7]则提出可以利用光栅光线量测技术,以植入梁的方式判读从土中直接判土的位
移与变形。这种方法从原理上极大的克服了传统不能直接读取土体本身变形与位
移的弊端,具有极大的研究潜力。但是目前的算法依托于弹性的植入梁,导致其
研究还属于初步阶段,具体的计算算法还难以适应复杂的土体运动。同时必须指
出的是,植入梁结合光栅光线的方法目前也存在梁与土的耦合问题,是否能够真
实反映土的变形还有待商榷。但是该方法本身的应用前景十分光明。
4.结论
本文通过结合目前室内土工试验中的实验技术研究现状,提出了如下几点认
识:
(1)单元实验中的制模方法难以应对粗粒土的实验要求,目前较大试样尺
寸的实验仪器日益普及,需要更加规范的制模指导。
(2)模型试验中需要更加深入的研究各种土类的制模方法。
(3)传感器的量测技术目前在动力响应方面仍有不足,测量原理需要深入
研究。
(4)土体位移量测技术目前仍有很大的研究空间,光栅光纤的应用仍需要
继续,以适应更加复杂的实验工况
(5)传感器与土的耦合情况事实中必须注意的事项。
引用文献:
[1]中华人民共和国国家标准,1999,土工试验规程[M],SL237-1999,北京:
中国水利水电出版社;
[2]中华人民共和国水电部. 土工试验方法标准[M]. 中华计划出版社, 1989;
[3]王新志, 汪稔, 孟庆山,等. 钙质砂室内载荷试验研究[J]. 岩土力学, 2009,
30(1):147-151;
[4]汪云龙, 袁晓铭, 孙锐,等. 珊瑚吹填土初始剪切模量试验研究[J]. 中国海洋大
学学报:自然科学版, 2017(10);
[5]曹振中, 刘荟达, 袁晓铭. 砾性土液化特性与机理[J]. 岩土工程学报, 2016,
38(7):1165-1174;
[6]汤兆光, 王永志, 孙锐,等. 三种孔隙水压计量测性能对比初探[J]. 中国水利水
电科学研究院学报, 2017, 15(4):291-296;
[7]汪云龙, 王维铭, 袁晓铭. 基于光纤光栅技术测量模型土体内侧向位移的植
入梁法[C]// 全国青年岩土力学与工程会议暨青年华人岩土工程论坛. 2013;

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