关于室内土工试验中常见的一些问题分析

关于室内土工试验中常见的一些问题分析

倪蕾,王冬冬

西北综合勘察设计研究院 陕西省西安市  710003

【摘要】室内土工试验作为岩石工程勘查中的重要组成部分，占据着重要地位。在土工试验过程中，准确、可靠的检测数据是勘查活动的有力支撑，直接影响着勘察工作的最终结果。但是，受到历史条件的制约，我国的土工试验在实际的运用中仍存在较多问题，例如数据误差、数据失真等。因此，对土工试验中出现的误差原因进行分析，寻找有效的改进措施，加强对土工试验数据准确性的把控，以降低误差率，提高试验质量，就显得十分重要。本文尝试对室内土工试验存在的常见问题进行分析，立足实践，提出有关提高试验数据准确性的措施，以期为相关单位和人员提供参考。

【关键词】室内土工试验；常见问题

引言

土工试验作为一项重要的工作，是岩土工程勘查中至关重要的环节。从土工试验的内容上看，也可以将其分为水力学试验、力学试验和物理性能试验三类。

不同试验类型具有不同的特征，适用于不同的试验条件，因此在实际的工作中，试验人员应当结合实际需要，选择合适的试验类型。基于土壤类型和成分的复杂性，在实际的过程中，仍存在较多的问题，导致实际的分析结果可能存在一定的误差，影响试验数据的准确性，此时土工试验数据的准确性控制就显得十分重要。因此，必须对试验过程与内容进行深入分析，采取有效的解决措施，规避常见实验偏差问题，提高试验数据的准确性，以为岩土工程勘查提供准确的数据参考。

1.室内土工试验常见问题

1.1采样时应注意的问题

土壤样品是室内土工实验的首要环节，其样品的采样是影响其试验效果的重要因素。按照技术规程，土样在试验中应保留原有的结构和含水量。在实验室条件下，对于细颗粒土壤，通常采用环状刀法。此外，在测试过程中，应注意:首先，在环刃和环刃的内壁之间不能有空隙，试件要切到比环刃略大的试件上，然后再均匀地向下按压，如果力道不均匀，就会产生倾角，产生空隙，造成自然密度降低。第二，如果在环刀片间的附近有大的颗粒，要把它拣出来，然后再把它放回原状土壤中，不要把它提起来用锯子切割。第三，对易发生触变的土壤，特别是敏感的土壤，不宜反复多次刮除，应使用刀刃平坦的刮土机将表层整平2~3遍，以防止影响土壤样品。

1.2液塑限试验问题

在整个工程中，土壤的液塑限试验发挥着重要作用，能够对土壤的液限和塑限指数进行计算，对细粒土土体和岩体承担荷载的能力进行评价，根据细粒土分类图、液限与塑限的差值，对细粒土进行分类。但是在实际的试验中，当不同的试验人员采取不同的仪器与方法进行试验时，试验结果出现差异的结果较为常见，即使是同一试验人员进行试验，也可能产生数据偏差。另外，当试验人员选用磨损严重的圆锥仪进行测试时，由于土样的不均匀，最后测量出的液限也无法全面反映土样的性质，在土样的判断上就会出现偏差[1]。

1.3比重试验问题

土壤单位体积下的质量、土壤中所含水分和土壤烘干重量是土样物理性质试验的三个基本指标，通过换算，能够将三个基本指标转化成饱和度、孔隙率、孔隙比和干密度等指标，同时还与土样的力学性质关系密切。其中，比重作为一个相对稳定的数值，主要由土壤中的矿物成分决定，在同一地区，相同类型的土壤比重往往相差无几。但同时需要注意，土壤比重在含有有机质的情况，一般会下降到2.4以下，因此在测量比重时，需要选择中性液体。

1.4固结试验问题

在实际的试验过程中，影响土壤的固结试验数据准确度的因素较多，主要为以下几个方面:滤纸规格、透水石磨损程度、仪器的拆卸频率等，因此需要定期对仪器进行校准。另外，受到透水石含水率差异的影响，土体固结会出现一定程度的变化，难以用肉眼察觉，但是却会对膨胀性土壤的检测结果产生较大的影响，因此需要定期检查、清洁透水石，对磨损严重、出现破损的透水石进行更换。

2.提高室内土工试验准确性的措施

2.1加强企业内部管理和行业管理

（1）加强企业内部管理

我国的土工试验室属于一个独立的科研机构，在计划经济时代结束后，由市场经济代替，但在计划经济体制下，原有的管理体制并没有彻底改变，但其原有的管理体制已不能与市场经济相适应，原有的管理体制受到了一定程度的削弱，与市场经济相适应的管理体制还没有建立起来，因此在管理工作中存在着一些盲点。有的单位为了短期的利润，对实验室的管理松懈，采取了实验室承包的方式，有的地方没有自己的实验室，有的则采取了挂靠的方式，有的则采取了游击战的方式，质量也不能保证。因此，要强化企业的内部管理，建立和完善的岗位责任制，实行定岗定责，完善绩效考评体系。有明确的职责和明确的目标[2]。

（2）加强行业管理

因为土工实验室是一个项目的分支机构，所以它的资质也是由勘察机构来管理的，所以，在进行工程勘察的时候，并没有相应的人员、人员素质、数量、结构、仪器设备等方面的规定。有许多具有高资质的工程勘测单位，而土工实验室就比较差劲了。有些建筑设计公司，在办理资质的时候，都是购买的，只是一个空壳，没有人在这个单位工作，所以，在资质的审核上，必须要有严格的管理，而且要有相应的标准。

（3）加强实验室人员管理

室内土工实验室的工作人员，一般都是技术主管和普通土工测试人员，而在一些大的工程单位，他们的大部分都是经过专业培训的土工，有的拥有工程师或高级工程师的头衔，有的还拥有硕士学位，有的还被授予了"勘探大师"的头衔。但是，在小型工程勘测机构中，大部分都是未接受过专业培训的土工。土工实验室的测试人员，大多都是未经训练的，甚至连测试的标准都没有见过，更别说是国家标准了。一些检验员不清楚加载速率对测试结果的影响，忽略加载速率，不了解加载速率，不严格按标准规定的加载速率进行测试，例如直接剪实验时，使用2.4mm/min的剪切速率，造成测试结果不可比性和真实性。部分操作者在大量的实验中操作不规范，有的将其作为标准，有的简化了，有的还伪造了一些资料，使实验数据的可信度受到了极大的影响。

2.2加强设备、环境管理

（1）实时更新试验硬件设备，提高土工试验结果的准确性

试验硬件设备是关系到室内土工试验质量好坏的关键因素之一，要想提升室内土工试验的质量与效率，就必须要推动设备的不断更新。而这需要相关人员落实好对市场的深入调研，经过多方对比，选择性价比更高、更易操作的试验设备，同时要做好对试验设备的养护工作，积极呼吁试验人员定期参与培训，确保试验环境的优质性，尽可能地规避掉外界环境对其的干扰。

室内土工试验的结果与试验硬件设备的先进程度之间的联系十分紧密，高性价比、较快试验速率、容易操作、方便保养的设备更能够提升室内土工试验的质量。所以在岩土工程勘察中要想保证勘察工作的实际水准，就要对试验硬件设备的市场动态以及最先进的科研成果加以强化关注与重视。同时增强岩土工程勘察与室内土工试验间的关联性，推进数据的实时交互与共享，促使试验数据的实时性得到充分保障[3]。

（2）试验用材料管理

在土工测试中，常用的是试剂和其他的标准品，比如微粒分析试剂，三轴压缩实验用的是纯水，有些实验室为了节省成本，直接用自来水，所以测试的结果很难保证。为了确保测试的质量，应该选用有资质、有信用的检测机构，而不是为了节省成本而购买一些仿制品，从而影响测试的质量。

3.小结

一直以来，对岩石工程勘查而言，土工试验在其中发挥着重要作用。近两年，随着自动化的土工试验设备仪器在试验室的广泛运用，传统的土工试验模式已经逐渐被取代，试验结果也更加准确，为岩石工程勘查的工作提供了科学的依据。但受到各种原因的影响，土工试验数据出现误差的情况时有发生，因此需要加强对试验环节的控制，采取有效的措施，提高土工试验的准确性，减少因试验数据有误产生的纰漏，促进我国土工试验工作的发展。

【参考文献】

[1]付小培,魏轩.室内土工试验质量及管理策略探究[J].河南水利与南水北调,2022,51(08):111-112.

[2]孙小霞,魏荣华.室内土工试验应注意的事项及试验数据的相互验证[J].四川建材,2020,46(12):92-93.

[3]赵欢乐,王化俗,周鸿轲.浅析室内土工试验中的部分问题[J].中国水运(下半月),2019,19(11):259-260+262.