淺談巖土工程勘察工作土工試驗中所遇到的相關問題

　　 摘要:室內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。由于土的天然性，取樣和運輸過程中發生的擾動，還有試驗員的操作等因素，使土工試驗成果存在種種問題。伴隨著經濟和科技的不斷發展，土工試驗日趨現代化。因此對土工試驗中存在的問題和試驗方法與儀器的改進進行綜合分析有著十分重要的意義。
　　
　　關鍵詞:土工試驗三軸試驗自動采集
　　中圖分類號:TV12文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2011)06(b)-0000-00
　　
　　1 粉土與粘土的劃分
　　 按規范： 粉土是粒徑大于0.075 mm的顆粒質量不超過總質量的50% ，且塑性指數等于或小于10的土。在實際中，由于顆分試驗較復雜， 仍存在僅按塑性指數≤10來劃定粉土的不全面的做法， 在實際工作中，粉砂有時也可測得一定的塑性指數，若僅按塑性指數劃分粉土必然會造成一些誤判； 另外，按GB5002122001規范規定粉土承載力特征值修正及按GB500722002規范進行液化判別均須根據其粘粒含量數值來進行計算。有些地方由于地震烈度小于或等于6度且粉土基礎持力層不必進行承載力特征值修正， 仍有只以塑性指數判定粉土的情況。而粘土按塑性指數>17來劃定，在實踐中往往因為土樣含少量有機質而使烘干后各項數據偏大，我們都知道如果有機質達到一定含量時按常規應做燒失試驗，但如果少量含有則不做，有機質含量被忽略，實際上有機質同土中水一起被烘干，使含水率、液限和塑限全部都偏大了。
　　
　　2 剪切方法的選擇與三軸試驗的推廣
　　 直剪試驗受力條件復雜，排水條件不易控制，按《土工試驗方法標準》規定快剪試驗一般適用于滲透系數小于（10～6） cm / s的細粒土。粉質粘土滲透系數一般大于（10～5） cm / s，粉土K值更大，用直剪試驗已非常勉強， 在室內試驗對粉土及粉質粘土直剪時，發現四級荷載下很少存在峰值強度， 絕大部分需剪切至位移6 mm處， 剪切強度指標回歸性差，剪切強度指標僅能作為參考。
　　 目前三軸試驗已經廣泛應用，該試驗適用于細粒土和粒徑小于20mm的粗粒土，除流塑土樣外適用于一切土樣。筆者認為應使用三軸剪應來代替直剪試驗，三軸剪應的結果與直剪試驗的結果相比較小，理論上趨近于安全，且試樣在三軸儀中受力情況較真實合理，膠皮模與上下連接緊密，不會出現土樣擠出問題。部分單位現仍在采用直剪方法來測取土樣內聚力和內磨擦角，而有些工程分批分期的在不同單位進行試驗，直剪與三軸結果相差懸殊，為確保安全，工程地質報告編錄者往往采用三軸試驗結果，所以建議全部做三軸試驗，有利于報告編錄工作。
　　
　　3 土工試驗采集軟件的應用
　　現在有很多土工試驗軟件已廣泛應用于各試驗室，如華巖、理正、智龍科技，都是專業的土工試驗軟件。在應用土工試驗軟件進行采集處理的情況下，每個試驗室只需一至兩名技術人員從事軟件操作、結果審核工作，其他人員可以選用力工，經過培訓，對試驗進行流水作業，這樣既在技術上有保障，又大大降低了人工成本。但是對于試驗室技術人員有了更進一步的要求，既要懂試驗原理，又要懂簡單的弱電維護，因為自動采集用的不再是百分表，而是位移傳感器。有的傳感器是兩用的，上面有百分表和位移傳感器，較直觀一些，可以通過百分表讀數來察看電腦中窗口的讀數是否正確；也有些傳感器沒有百分表，直接從窗口讀數。使用兩種傳感器都要求試驗員除熟練使用電腦外，還要掌握簡單的電阻原理，因為這種位移傳感器是電阻原理的，它的量程是有固定范圍的。
　　
　　4 對新試驗方法科學操作的探索
　　我們都知道，現在有氣壓固結儀，大大提高了工作效率，在少數試驗室已經開始使用。砂子顆粒分析現可使用搖篩機來代替手工。傳統的環刀、鋁盒衡重，環刀、鋁盒重量查表的做法也已被自動采集自動去皮方法所取代。還有土樣的天然含水率試驗，現在也有先進的儀器，通過插入探針可以直接測得原狀土天然含水率，目前這種方法和儀器僅限于做研究。這種進口的小儀器由于成本過高，現并未廣泛應用于生產。我們期待著這一方法盡快普及，用以代替費時費電的烘干法。那么是不是可以發明一種儀器，專門做土工試驗液限攪拌試驗專用的呢？可以僅完成研細拌勻，然后再由人工來操作。在液限試驗中最費力的就是土樣加水拌勻的這一過程，很多年紀大的試驗員患有不同程度的腱鞘炎，主要是手指一直用力握住挑土刀不停地攪拌土樣造成的。期待這種儀器的問世。
　　 綜上所述，本文是本人通過多年從事土工試驗工作而總結出來的經驗，理論與經驗相結合，以全局和系統的角度用創新的思維，來解決我們遇到的困惑，以及對新方法的探索。本文為新入門者提供進步捷徑，不足之處請各位讀者批評指正。在本領域內銳意進取，開拓創新是每一位巖土勘察工作者的努力方向。
　　
　　參考文獻
　　[1] 土工試驗方