巖土工程勘察土工試驗中常見問題與對策的探討

【摘要】土工試驗是巖土工程勘察的重要工作內(nèi)容，作為工程地質(zhì)勘察的一項基礎(chǔ)性工作，土工實驗為更好的掌握巖土工程勘察質(zhì)量，在各個建設(shè)項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)驗進行了詳細的分析和歸納總結(jié)，對巖土工程勘察土工試驗的常見問題進行了總結(jié)研究，提出了有針對性的改善建議，從而使土工試驗的結(jié)果更加精確，對以后的工作具有十分重要的參考價值。

【關(guān)鍵詞】巖土工程勘察；土工試驗；問題；對策

1、土工試驗的內(nèi)容

土工試驗是測定工程地基及填筑料工程性的試驗，通過對試驗測得數(shù)據(jù)進行整理和分析，從而為工程的施工提供可靠的參數(shù)，此外，土工試驗也為獲取土的物理性質(zhì)指標和力學(xué)性能指標提供了方法，土工試驗主要就是對土性能的研究，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。土工試驗常規(guī)項目主要包括：密度、孔隙比、含水率、液限、塑限等。土工試驗主要方法包括：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；直接剪切試驗；三軸試驗、無側(cè)限抗壓強度試驗；固結(jié)試驗。

2、巖土工程勘察土工試驗中的常見問題與對策

巖土工程勘察是整個工程項目建設(shè)的重要組成部分，其試驗數(shù)據(jù)準確不準確，可靠不可靠，直接影響著巖土工程的質(zhì)量。因此，必須對土工試驗的質(zhì)量嚴格控制，切實解決土工實驗中存在的質(zhì)量問題，本文以下系統(tǒng)探究了巖土工程勘察土工試驗中存在的問題并提出了相應(yīng)對策。

2.1 土工試驗儀器故障老化及土工樣品處理不規(guī)范與對策

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

2.2 土的比重、密度、含水率試驗的問題與對策

（1）土的相對密度試驗

土粒的相對密度是一個相對穩(wěn)定的值，它決定于土的礦物成分，一般2.6-2.8?，F(xiàn)在許多單位為簡化比重試驗的操作。值得注意的是，如果土中含有有機質(zhì)，那么土的相對密度便會降到2.4以下，此時應(yīng)對土樣改用中性液體，如二甲苯、汽油、甲苯和煤油，并采用抽氣法排氣進行實測，只有通過這種方法，才能真實反映土的工程特性。最重要的一點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，減少差異后就會為接下來的試驗提供便捷。

（2）土的含水率實驗

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

（3）土的密度試驗

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先檢查刮土刀刀刃是否出現(xiàn)凹凸不平，對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。這里對實驗人員要求極高，因此就需要對試驗人員從一開始就規(guī)范要求，再出現(xiàn)錯誤時，及時查找錯誤原因，更換新的刮土刀以確保試樣質(zhì)量，這樣，密度試驗的結(jié)果才會更加準確。

2.3 土的液限與塑限試驗的問題與對策

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

2.4 土的力學(xué)性試驗中的問題與對策

在實際工程中，由于土層的壓縮，常會導(dǎo)致其上部建筑物或構(gòu)筑物沿重力方向產(chǎn)生沉降。在進行粉土、粉質(zhì)黏土及較軟弱的土用直接剪切試驗時，雖然直接剪切試驗方便簡單，但其對粉土\"粉質(zhì)黏土及較軟弱的土強度指標可信度不足，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)實驗的規(guī)律性要比現(xiàn)場原位測試好，但室內(nèi)實驗測出的結(jié)果，有時和理論上的數(shù)據(jù)存在很大的差距，工程人員更應(yīng)該嚴謹實驗。

2.5 土的固結(jié)試驗中的問題與對策

土固結(jié)試驗是為計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)。通過計算求得的各項壓縮指標，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)，進而對沉降量進行計算。為了準確提供這些壓縮指標，土樣的獲取是關(guān)鍵，其驗收、管理、是否擾動均對試驗結(jié)果產(chǎn)生較大的影響。另外，為了保證試驗結(jié)果的準確性，整個試驗過程應(yīng)嚴格按國家標準進行。如試驗含水率的原因。如查不出原因，應(yīng)通知野外技術(shù)人員進行補樣。

3、結(jié)論

目前土工試驗儀器故障老化、實驗設(shè)備生產(chǎn)不符合規(guī)范、實驗操作人員素質(zhì)不齊以及土工試驗樣本處理不規(guī)范等問題確實存在。通過多方共同努力，加強實驗室硬件建設(shè)、人員培訓(xùn)和新技術(shù)新設(shè)備的研發(fā)，達到提高試驗人員認識及專業(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、增強試驗規(guī)范性和環(huán)境有序性的目的，最終保證土工試驗成果的真實性、可靠性、準確性，從而確保工程安全性和穩(wěn)定性。

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