岩土工程评职论文勘察室内土工试验探讨

　　摘要：岩土工程勘察室内土工试验作为一门土的实验技术在岩土工程理论研究和实践中的作用和地位是不容忽视的。土工试验可提供土的物理力学性质指标，供设计计算时使用，各种土力学理论的创立和发展都基于土工试验的成果，在解决各类岩土工程实际问题中，准确的测定土性参数可以从根本上保证岩土工程设计的精确性、代表性和经济合理性的关键。土工试验的质量对工程总体的质量有着直接的重大的影响。然而由于各种因素的影响，室内土工试验出现诸多问题亟需解决。本文首先就土工试验数据分析了目前土工试验中存在的问题，然后重点探讨了土工试验中应注意的问题，最后提出了改进的措施。

　　关键词：岩土工程勘察,土工试验,数据,取样,仪器设备

　　一、土工试验数据不准确的原因

　　(一)取样存在的问题

　　室内土工试验的土样由野外钻探取样获得，影响取样质量的因素主要有三个：钻孔的垂直度、钻孔对土样的扰动、取土时钻孔孔底的清洁度和取样器在切入岩土层的速度。钻孔倾斜取土样时会使土样偏心受压，样品在刃口侧向受压的影响下取出，所测得的数据用来计算便会产生误差;土样被取出前会受到钻具的提拉停顿而造成的缓冲作用和振动造成的扰动，使土样因为自重作用产生脱节与脱水而产生误差;取土时如果没有钻孔孔底不清洁，残余土未被清除则会使土样受到挤压，此时如果仍作为原状土样来试验，则会使测得的压缩系数增

　　大，压缩模量变小;取样器切入土样的速度过慢，则会使土样与取土器两者产生之间的摩擦力增大(由于土体侧向膨胀导致)，进而对原状土样产生较大扰动，数据失真。此外，在取样过程中，勘查设备和取样器具也会不同程度的影响到所取原状土的质量。

　　(二)土样运送中的问题

　　土样从野外取出到送至试验室的过程受季节、天气、路途、工作任务、突发事件等因素的限制，往往不能做到随取随做，所以土样在运输过程中难免会受到炎热天气中的微晒、寒冷天气中的微冻、崎岖颠簸路段的微震等影响，造成土样开裂或者含水率降低，土的承载力增大等影响。此外，运送过程中也有一些主观因素会影响到土样的质量，如工作人员包装不注意，干样和湿样不采用单独包装等。

　　(三)室内试验

　　室内试验对最终结果的影响首先从客观方面分析就是试验仪器的影响，土工试验仪器的精度虽然是固定的，但是必须要按年度进行校核，一般的仪器在初次校核时都不会出现问题，但是经过半年的时间到一年时间，个别仪器会产生微小的偏差，这些微小偏差直接影响到结果的准确性。当微差叠加变大时，对试验结果的影响就变得不容忽视。

　　二、提高土工试验数据的准确性应注意的问题

　　(一)土的物理性质试验

　　1、取样

　　室内土工试验的第一步都是土体的取样，作为第一道工序的土样取样对试验结果的影响是不容忽视的。特别对于软土，试验数据对土体结构强度的影响尤为明显，因此取样时应相当小心，尽量不对土体造成大的扰动，在测试时必须注意保持土的原始结构和原有水分。环刀取土应注意以下几点:

　　(1)试样与环刀内壁之间不得留有间隙。试样必须削至比环刀稍大的试块，均匀用力垂直压下，用力不均会导致倾斜而形成间隙，使天然密度偏小。

　　(2)若靠近环刀表面的试样有大颗粒，则应挑出后补上原状土，由于含砂量高的细粒土中包含物较多，故必须平放在玻璃板上用小刀轻削，而不得将其提起用钢锯切削。

　　(3)对于容易产生触变的土样，尤其是高灵敏度土，不得对其表面反复多次刮削。而需用刃口平整的切土刀整平表面2～3 次，避免扰动土样。

　　(4)高含水率的淤泥取样相对比较大，过长会增大移动操作难度，过短又容易从环刀中滑落而造成较大的土体扰动，较好的切样方法是将环刀置于稍低的土样上，边下压边小心地削去环刀周围的土，达到需要的高度后再用钢丝刀切取。

　　2、比重试验

　　该试验由于操作程序较复杂，且对数值要求很精确(每次称量需精确到0.001g)。因而试验过程中的任何疏忽都可能造成较大的试验误差。一般需注意使用前将比重瓶洗净烘干，装入土样时不污染瓶口或瓶身，煮沸时不让溶液溅出，每次称重时不触碰电子秤，以防震动导致读数不精确。

　　3、密度试验

　　该项试验较简单，一般在取样后立刻进行。需注意的是开土切样时要用刮土刀，但刃口经长期使用会磨损呈凹形，造成测得的密度偏大、孔隙比偏小、饱和度偏大等情况。与其本身物理性能指标不符，这时应及时更换新的刮土刀以确保试样质量。另外，必须注意在开样前重新秤取环刀质量，以保证结果精确。

　　4、含水率试验

　　该试验也相对较简单，一般在开样后就立即进行，否则会因不同程度的风化而使得试验数据偏小。另外，由于土样本身不均匀或采集时土体与管壁的摩擦作用，导致天然含水率发生一定变化，故依据试验规程，应取3 个以上的土样进行平行试验，去除离散较大的的值后取平均值。若为连续试验，则土样盒在使用中可能未洗净或会受到一定腐蚀，因此必须在取样前重新称取盒重。

　　(二)土的液限、塑限试验中应注意的问题

　　土的液限、塑限是细粒土处于可塑状态的上限和下限含水量。土的液限、塑限对于工程有着比较重要的实用意义，用它们可计算塑性指数和液性指数，按照塑性指数进行土质分类。测定土的液限、塑限，选取标准样，对于含较多砂粒的土样先采用筛分法确定砂粒含量，如试样判定为砂土，则不必做液限、塑限试验，反之，则进行试验确定土名。一般采用搓条法和液塑限联合测定仪法，在试验中要注意减少人为误差，尤其是搓条法，试验人员对于试验结果影响较大，要注意试验人员的专业培训。

　　(三)土的颗粒分析试验中应注意的问题

　　土的颗粒分析对于测定土的粘粒含量从而判定土的液化性有重要作用。它主要采用密度计法测定，适用于粒径小于0.075mm的试样。取样数量为30g，此试验要注意控制悬液温度，因为温度的过高、过低都会给试验结果造成误差，室温控制为10℃-30℃，将试样溶液煮沸后，因温度较高与室温有明显偏差，需冷却至室温并测量记录，最后在计算中要使用此温度值查出温度校正值处理数据。对于含有0.075mm粒径的土样还要进行筛分试验，最后做出一个总的统计和计算。

　　(四)做好试验资料的整理

　　为使试验资料可靠和适用，应进行正确的数据分析和整理。整理时对试验资料中明显不合理的数据，应通过研究，分析原因(试样是否具有代表性、试验过程中是否出现异常情况等)或在有条件时，进行一定的补充试验后，可决定对可疑数据的取舍或改正。

　　三、促进室内土工试验工作更好发展的几点建议

　　(一)对试验人员的素质严要求，并加强培训

　　土工试验室人员应由受过正规的岩土工程专业教育，具有工程师或高级工程师的资质的人员担任。土工试验室的操作人员应由熟练的技术工人担任，技术工人上岗前必须经过严格的专业培训，考试合格取得相应资质后才能上岗作业。

　　人员培训主要是两个方面的内容：一是加强试验人员的业务学习，定期组织学习最新颁布的试验规程和相关技术标准，或者是对既有规范的温习和深入研究，牢牢把握重点和操作难点，或者是结合试验实践探讨一些试验操作上值得改进的地方，总结经验，优化试验程序;

　　二是逐一对每一个试验项目进行操作培训，提高试验人员的实际操作能力，同时纠正一些不规范操作，确保检测工作质量。

　　(二)加强土工试验仪器设备的管理

　　1、仪器设备的采购

　　土工仪器设备的质量是影响土工试验质量的重要因素。土工试验室要根据自己所开展的试验项目和工作量合理配备仪器设备。仪器选用应从仪器的量程范围、测定的准确度和稳定性来考虑，避免使用操作费事、费力、质量又差的仪器设备。选择仪器设备的供应商应具有国家质量技术监督部门颁发的“制造计量器具许可证”，以保证质量，仪器出厂应有合格证。新购入的测量仪器在投入使用前应由具有国家质量技术监督部门授权准予的计量检定部门检定合格方可投入使用。

　　2、仪器设备的维护保养

　　土工仪器设备的日常使用、维护、保养是十分重要的环节。大型精密仪器操作人员应经专门培训考核，持证上岗。所有仪器设备应有专人负责保管，定期维护保养并又记录，确保仪器设备始终处于正常状态。用于测试含水率的铝盒、测试密度的环刀的质量应尽可能保持一致。应定期检查环刀是否变形、环刀的刃口是否呈凹形、液塑限仪的圆锥是否磨损、透水石磨损情况等，检查结果均应记入台帐。对不符合要求的应停止使用，并进行标识。

　　结语

　　土工试验是岩土工程勘察的重要工作内容，对工程勘察报告和工程建设项目的安全性和经济性有着直接的影响，试验中任何一个细小的问题可能都会影响试验结果的准确。因此实验人员要认真执行国家规范标准，提高专业技术水平，加强设备管理和更新，推行试验室认证机制，才能有效地提高土工试验质量，保证土工试验成果的真实性、可靠性，从而确保工程总体的质量和安全性。

　　参考文献：

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　　[2]江稳琼.室内土工试验中应注意的问题及对试验数据准确性的影响[J].计量，2009.3.

　　[3]张丽玲，祖秉新.土工试验成果取值的影响因素探讨[J].吉林地质，2006.3.

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