淺談巖土工程勘察工作土工試驗中的相關問題

邢啟明

【摘要】如何做好巖土工程勘察土工試驗的質量管理、是否采用標準的試驗方法和手段，是保證土工試驗數據準確性和合理性的重要前提。本文從試驗人員素質、儀器設備管理、各項指標測定、實驗數據處理及實驗室監管等方面提出了土工試驗中值得注意的若干問題，為了保證測試成果的最終質量，必須把影響試驗的各種質量隱患消除于萌芽中。

【關鍵詞】土工試驗；人員素質；儀器設備；數據

前言

土工試驗是巖土工程勘察的一個重要環節，其目的是測定土的基本物理、力學性質，為工程勘察和設計提供可靠的計算數據。由于自然界土層自身的不均勻性，試驗儀器、操作方法的差異等因素，使得土工試驗中測試的結果存在各種問題，在一定程度上影響到巖土工程勘察的準確評價。隨著我國改革開放，經濟建設的飛速發展，土工試驗技術也不斷的向前發展，但是我們也應清楚地看到，土工試驗技術的發展并沒有達到預期的平衡，在很多方面存在的問題都比較突出，令人極為擔憂。因此，對土工試驗中存在的問題和試驗成果的綜合分析有著十分重要的意義。

2.巖土工程勘察工作土工試驗中的相關問題

2.1土工試驗人員素質問題

土工試驗室人員結構組成通常分為技術負責人和土工試驗操作人員。在一些大型的正規工程勘察設計單位的土工試驗室中，土工試驗室的技術負責人和技術骨干大多是受過正規的巖土工程專業教育的本科生或專科畢業生，大多具有工程師或高級工程師的資質。但是有一些較小的企業，有相當一部分的技術負責人和土工試驗操作人員并沒有受過正規的巖石工程專業教育。在實驗期間，每天都有大量的測試任務，為了應付這些任務許多操作人員不很規范，這就極大的影響了試驗結果的可靠性;而一些年輕的未經過正規的專業培訓新人，甚至將不規范的操作視為規范，有的甚至于簡化操作過程，更有甚者編造數據，嚴重影響了試驗成果的真實性、可靠性。

因此，建立系統的培訓和繼續教育的標準和制度，加強土工試驗的專業培訓和繼續教育，使土工試驗人員能更系統地、深入地掌握并鞏固專業知識。培養技術全面、業務能力強、能夠發現問題、分析問題、解決問題，能獨擋一面的真正的高素質人才。

2.2儀器設備檢定問題

根據中華人民共和國國家標準GB/T15046-94《土工儀器的基本參數及通用條件》14.4.2條規定:“土工儀器的使用年限在產品標準中應作具體規定，各類土工儀器應定期按檢驗規定檢定，對量測系統每一年檢定一次，檢定不合格者應檢修或者淘汰，常用的室內土工儀器連續使用10年應報廢，在產品標準中應規定準確度標準。”

目前，有些單位土工試驗室的儀器設備都是上世紀七八十年代的產品，儀器設備嚴重老化，試驗儀器長期使用維護保養極差，不更新；有些單位依然使用不符合國家標準的儀器；甚至，有些儀器生產廠的產品質量并不符合標準要求。但是由于沒有專門的權威的管理部門檢查監督、查封，大部分單位為了追求經濟利益，繼續使用這些設備，從而嚴重影響了土工試驗測試結果的可信性。在進行土工試驗的過程中，工作人員對試驗室的環境的溫度、濕度等因素沒有明確的要求，有些試驗室的環境條件比較差，如果不改善環境條件，試驗數據的真實性也會受到嚴重的影響，甚至是下午試驗的數據與上午及時試驗的測試結果都會產生較大偏差。

因此，土工試驗的核心必須加強監督管理試驗室儀器設備。在儀器設備的采購上宜選擇正規、質量較好的生產廠家，并盡量選擇以自動化采集為主的儀器設備。同時，也要不定期的對儀器設備維修保養和計量校正管理，淘汰不合格的儀器設備。這樣既能減輕重復勞動強度，又能保證試驗數據質量。

2.3土的性質測量問題

土是一種典型的多孔介質，一般由顆粒(固相)、水(液相)和氣體(氣相)三相物質組成，是自然地質歷史產物，非人工制造產物，各地的土的性質也完全不一樣。通過土工試驗測出土的物理、力學指標，將應用于土木工程勘察中，因此其精確度直接對勘察結果產生很大的影響。一般對土的性質的測量主要有以下幾個方面：

土的相對密度、密度及含水量試驗。土是一種多孔介質，而多孔介質最基本的參數為密度及孔隙度，在土木試驗中，體現為三個參數:相對密度、密度及含水量。這三個指標是原始指標，當原始指標不準確時，將會導致整個過程不正確，甚至發生根本性錯誤。因此，這三個指標對土工試驗、巖土工程勘察是至關重要的。

土的液限與塑限測定。土的液限和塑限是指土從流動狀態轉變為可塑狀態的界限含水率以及由可塑狀態過渡到半固體狀態時的界限含水率。

（3）土的壓縮試驗。土的壓縮性是指土受壓時體積壓縮變小的性質，它主要是由于土中孔隙體積被壓縮而引起的。土的壓縮性直接影響地基的變形值。測定土的壓縮性多數試驗是在室內進行的，影響結果準確度的因素也很多。

土的抗剪強度試驗。土抗剪強度是指土體抵抗剪切破壞的極限強度，它一般由內摩擦力和內聚力引起。在評價地基穩定性以及計算擋土墻的土的壓力時，都要用到該指標。因此正確地測定土的抗剪強度在工程上具有重要意義。

土的固結試驗。土固結試驗目的是為計算土工建筑及地基的沉降量以及估算區域性的地面沉降量提供相關依據。通過計算求得的各項壓縮指標，可用來分析判別土的壓縮特性和天然土層的固結狀態，進而對沉降量進行計算。

可見，試驗的項目很多，數據量也很大，產生的誤差和錯誤就會多種多樣，在巖土工程勘察中，必須運用土工試驗知識進行科學的分析后才能進行應用，切不可生搬硬套。

2.4數據處理問題

試驗工作人員必須認真處理試驗數據。由于土的不均勻性以及設備、讀數、操作諸多因素的影響，造成計算后的數據值離散，同一組試件中有時試驗數據結果離散性也會較大。例如:抗剪試驗各級壓力下的抗剪強度不在同一直線上;固結曲線出現個別壓力下的孔隙比值異常，出現“跑點”現象。為使試驗結果準確，標準規定對一些材料的試驗結果數據有取舍的要求。如水泥膠砂強度抗折試驗，當三個強度值中有一個超出平均值±1時的需剔除該數值，以其余兩個強度測定值的平均值作為抗折強度結果。若其中有兩個測定值超過平均值的±10%時，則以剩下的一個測定值作為抗折強度結果。若3個測定值全部超過平均值的±10%時，則須重新檢驗。對于同一試件各項性能指標相互矛盾等異常現象，必須認真對待，查明原因，并及時復試和復驗。計算后的數據修約的方法按GB/98170進行，其尾數要按四舍五入單雙法進位，并按標準規定保留數據的位數。

2.5試驗室監管和誠信問題

按照國家有關規范要求，加強勘察資質、勘察隊伍和土工試驗室的規范化管理已是刻不容緩。近年來，大量的重復勞動，使幾乎所有土工試驗室都疲于應付試驗進度、工期。此外，有些技術人員對一些特殊試驗項目和特殊地區測試缺乏總結，很不利于試驗室技術水平的提高。因此，加強實驗室監管，推行試驗室認證機制，是土工試驗的基本保證。誠信是經濟建設的基礎，是建立市場秩序的保證，通過誠信管理制度，將不合格的企業、試驗室及個人清理出市場，對違規者進行依法懲處，建立一個新的有序的勘察市場，從而確保土工試驗成果的真實性、可靠性，進而確保我國整個工程建設的質量安全可靠。

3.小結

質量是企業的生命，而工作人員的素質、儀器設備的檢定、有關性質的測量、試驗數據的處理、試驗室管理的制度，則是質量的前提保證。認真執行國家規范標準，提高專業技術水平，加強設備管理和更新，嚴謹測量各項指標，認真處理數據，推行試驗室認證機制，方能有效的提高試驗質量，保證土工試驗成果的真實性、可靠性，從而確保整個巖土工程勘查工作的安全。

【參考文獻】

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