巖土工程勘察土工試驗(yàn)中常見問題與對(duì)策的探討

【摘要】土工試驗(yàn)是巖土工程勘察的重要工作內(nèi)容，作為工程地質(zhì)勘察的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，土工實(shí)驗(yàn)為更好的掌握巖土工程勘察質(zhì)量，在各個(gè)建設(shè)項(xiàng)目主體工程中起到至關(guān)重要的作用。本文結(jié)合多年的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了詳細(xì)的分析和歸納總結(jié)，對(duì)巖土工程勘察土工試驗(yàn)的常見問題進(jìn)行了總結(jié)研究，提出了有針對(duì)性的改善建議，從而使土工試驗(yàn)的結(jié)果更加精確，對(duì)以后的工作具有十分重要的參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】巖土工程勘察；土工試驗(yàn)；問題；對(duì)策

1、土工試驗(yàn)的內(nèi)容

土工試驗(yàn)是測定工程地基及填筑料工程性的試驗(yàn)，通過對(duì)試驗(yàn)測得數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，從而為工程的施工提供可靠的參數(shù)，此外，土工試驗(yàn)也為獲取土的物理性質(zhì)指標(biāo)和力學(xué)性能指標(biāo)提供了方法，土工試驗(yàn)主要就是對(duì)土性能的研究，以保證地基基礎(chǔ)等的施工質(zhì)量以及建筑結(jié)構(gòu)是安全的。土工試驗(yàn)常規(guī)項(xiàng)目主要包括：密度、孔隙比、含水率、液限、塑限等。土工試驗(yàn)主要方法包括：烘干法；環(huán)刀法、灌砂法；比重瓶法；平衡錐式液限儀法：液塑限聯(lián)合測定儀法；滲透試驗(yàn)；直接剪切試驗(yàn)；三軸試驗(yàn)、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)；固結(jié)試驗(yàn)。

2、巖土工程勘察土工試驗(yàn)中的常見問題與對(duì)策

巖土工程勘察是整個(gè)工程項(xiàng)目建設(shè)的重要組成部分，其試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確不準(zhǔn)確，可靠不可靠，直接影響著巖土工程的質(zhì)量。因此，必須對(duì)土工試驗(yàn)的質(zhì)量嚴(yán)格控制，切實(shí)解決土工實(shí)驗(yàn)中存在的質(zhì)量問題，本文以下系統(tǒng)探究了巖土工程勘察土工試驗(yàn)中存在的問題并提出了相應(yīng)對(duì)策。

2.1 土工試驗(yàn)儀器故障老化及土工樣品處理不規(guī)范與對(duì)策

目前，我國土工試驗(yàn)儀器都出現(xiàn)了磨損，老化的現(xiàn)象，這些土工試驗(yàn)儀器測量的準(zhǔn)確性與可靠性很可能受到了影響。在進(jìn)行土工試驗(yàn)樣本采集的過程中，一些實(shí)驗(yàn)人員為了盡快收集到足夠的樣本，實(shí)驗(yàn)人員沒有按照相關(guān)的規(guī)范進(jìn)行，就會(huì)對(duì)樣本的性質(zhì)造成影響。針對(duì)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備老化的現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)積極爭取資金對(duì)使用年限較舊。在進(jìn)行巖土樣本采集過程中，應(yīng)當(dāng)注意規(guī)范采集方法，先用銷土將兩個(gè)斷面修理平整，嚴(yán)格按照規(guī)范操作不能隨意取樣。

2.2 土的比重、密度、含水率試驗(yàn)的問題與對(duì)策

（1）土的相對(duì)密度試驗(yàn)

土粒的相對(duì)密度是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的值，它決定于土的礦物成分，一般2.6-2.8。現(xiàn)在許多單位為簡化比重試驗(yàn)的操作。值得注意的是，如果土中含有有機(jī)質(zhì)，那么土的相對(duì)密度便會(huì)降到2.4以下，此時(shí)應(yīng)對(duì)土樣改用中性液體，如二甲苯、汽油、甲苯和煤油，并采用抽氣法排氣進(jìn)行實(shí)測，只有通過這種方法，才能真實(shí)反映土的工程特性。最重要的一點(diǎn)是工作人員要通過收集整理這方面數(shù)據(jù)，建立適用于本地區(qū)各類土的比重值，減少差異后就會(huì)為接下來的試驗(yàn)提供便捷。

（2）土的含水率實(shí)驗(yàn)

由于各種因素，土的含水率會(huì)間接影響成果的準(zhǔn)確度，試驗(yàn)人員應(yīng)取兩個(gè)以上的土樣進(jìn)行平行試驗(yàn)，這是嚴(yán)格按照試驗(yàn)規(guī)程的做法。在去除離散較大的值后取平均值，并結(jié)合實(shí)際情況，克服不利因素。這期間需要強(qiáng)調(diào)的是要注意取樣的代表性及均勻性，及時(shí)裝盒加蓋避免水分的損失，這樣才能較為準(zhǔn)確地測出這一指標(biāo)。

（3）土的密度試驗(yàn)

土的密度綜合反映了土的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)特征，而這一特征取決于土粒的重量、孔隙體積的大小和孔隙中水的重量。在此需要提醒大家注意的是在切樣時(shí)先檢查刮土刀刀刃是否出現(xiàn)凹凸不平，對(duì)于凹凸不平的刮土刀要及早更換。將土樣取入環(huán)刀后，需用專門的刮土刀整平環(huán)刀兩端土樣，在切樣過程中注意刀法。這里對(duì)實(shí)驗(yàn)人員要求極高，因此就需要對(duì)試驗(yàn)人員從一開始就規(guī)范要求，再出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，及時(shí)查找錯(cuò)誤原因，更換新的刮土刀以確保試樣質(zhì)量，這樣，密度試驗(yàn)的結(jié)果才會(huì)更加準(zhǔn)確。

2.3 土的液限與塑限試驗(yàn)的問題與對(duì)策

通過土的液限、塑限可計(jì)算塑性指數(shù)和液性指數(shù)，按照塑性指數(shù)進(jìn)行土質(zhì)分類。需要注意的是在測定土的液限、塑限時(shí)，要選取標(biāo)準(zhǔn)樣，根據(jù)工程要求，進(jìn)行相應(yīng)的液、塑限試驗(yàn)確定土的名稱。試驗(yàn)中誤差的出現(xiàn)往往是因使用磨損嚴(yán)重的圓錐儀，或調(diào)土不均勻、不透，這些因素極有可能導(dǎo)致試驗(yàn)出現(xiàn)較大的液限值。而實(shí)際上，實(shí)驗(yàn)人員如果能夠根據(jù)工程需要，及早的作相應(yīng)的處理，就會(huì)減免誤差的出現(xiàn)。這樣，土工試驗(yàn)就可以全面的反映土的真實(shí)情況，為工程建設(shè)服務(wù)。

2.4 土的力學(xué)性試驗(yàn)中的問題與對(duì)策

在實(shí)際工程中，由于土層的壓縮，常會(huì)導(dǎo)致其上部建筑物或構(gòu)筑物沿重力方向產(chǎn)生沉降。在進(jìn)行粉土、粉質(zhì)黏土及較軟弱的土用直接剪切試驗(yàn)時(shí)，雖然直接剪切試驗(yàn)方便簡單，但其對(duì)粉土\"粉質(zhì)黏土及較軟弱的土強(qiáng)度指標(biāo)可信度不足，這就需要工程人員明確加荷條件，控制剪切速率，對(duì)土質(zhì)松軟的土樣，要分次輕輕施加垂直壓力，以防土樣擠出。盡管室內(nèi)實(shí)驗(yàn)的規(guī)律性要比現(xiàn)場原位測試好，但室內(nèi)實(shí)驗(yàn)測出的結(jié)果，有時(shí)和理論上的數(shù)據(jù)存在很大的差距，工程人員更應(yīng)該嚴(yán)謹(jǐn)實(shí)驗(yàn)。

2.5 土的固結(jié)試驗(yàn)中的問題與對(duì)策

土固結(jié)試驗(yàn)是為計(jì)算土工建筑及地基的沉降量以及佑算區(qū)域性的地面沉降量提供相關(guān)依據(jù)。通過計(jì)算求得的各項(xiàng)壓縮指標(biāo)，可用來分析判別土的壓繃寺性和天然土層的固結(jié)狀態(tài)，進(jìn)而對(duì)沉降量進(jìn)行計(jì)算。為了準(zhǔn)確提供這些壓縮指標(biāo)，土樣的獲取是關(guān)鍵，其驗(yàn)收、管理、是否擾動(dòng)均對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生較大的影響。另外，為了保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，整個(gè)試驗(yàn)過程應(yīng)嚴(yán)格按國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。如試驗(yàn)含水率的原因。如查不出原因，應(yīng)通知野外技術(shù)人員進(jìn)行補(bǔ)樣。

3、結(jié)論

目前土工試驗(yàn)儀器故障老化、實(shí)驗(yàn)設(shè)備生產(chǎn)不符合規(guī)范、實(shí)驗(yàn)操作人員素質(zhì)不齊以及土工試驗(yàn)樣本處理不規(guī)范等問題確實(shí)存在。通過多方共同努力，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室硬件建設(shè)、人員培訓(xùn)和新技術(shù)新設(shè)備的研發(fā)，達(dá)到提高試驗(yàn)人員認(rèn)識(shí)及專業(yè)技術(shù)水平、提高設(shè)備儀器質(zhì)量與精度、提高土樣質(zhì)量、增強(qiáng)試驗(yàn)規(guī)范性和環(huán)境有序性的目的，最終保證土工試驗(yàn)成果的真實(shí)性、可靠性、準(zhǔn)確性，從而確保工程安全性和穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

[1]李寶玉.土工試驗(yàn)[M].中國水利水電出版社出版，2011.

[2]劉見天，劉望天.土工擊實(shí)試驗(yàn)方法淺析[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2005（2）.

[3]梁春雷.巖土工程勘察中幾個(gè)常見問題的分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2009（03）.

作者簡介：冉玉梅，女，1981-，巖土工程，測試工程師，主要從事實(shí)驗(yàn)測試技術(shù)與管理工作。