影響土工室內試驗成果質量的取土因素研究

【摘要】隨著巖土學科和現代工程行業的發展，行業里對土工室內試驗的重視度日漸提高，這是因為工民建筑、道路橋涵等工程項目的施工安全和使用安全都與土的性質息息相關。因此提高土工試驗的準確性是非常有必要的。但是隨著土工實驗室的人員增多、隊伍壯大，也相應出現了越來越多的問題。對此，本文將重點圍繞于影響土工室內試驗成果質量的取土因素進行研究，以供廣大同行參考。

【關鍵詞】巖土工程；土工室內試驗；取土；試驗質量

一、土工室內試驗概述

土工室內試驗的土樣要經過工作人員現場取土、封裝運輸、室內處理加工、試樣制備、試驗分析等多個試驗環節全程參與到試驗中去，土樣本身的質量直接影響到土工室內試驗的質量。其中取土環節又是決定土樣是否具備工程實際代表性的重要因素之一。因此，取樣過程必須嚴格根據相關土工規范、土工規程技術標準和控制標準執行。土工試驗行業發展至今，很多試驗環節的操作都是比較規范的，嚴格按照規范要求操作，就能避免大部分取土因素對土工室內試驗成果質量的影響。但是取土環節的人為參與比較多，也就注定了會因為取土人員的操作和選擇給土樣造成一定的試驗差異性，進而影響到土工室內試驗成果的質量。

二、影響土工室內試驗成果質量的取土因素

通過對相關文獻研究以及結合筆者工作實踐來看，影響土工室內試驗成果質量的取土因素主要有取土方法、取土孔布置、裝置以及土樣的封裝運輸這四個方面。

1 取土方法的影響

如同取土孔的布置方法會影響到取樣的質量，取土的方法也對土樣的性質有很大的影響。一般情況下，現階段我們取樣常用的方法是錘擊法。因為土工室內試驗要求作物力力學性質試驗的土體樣本是未被擾動的原狀土，所以在取原狀土的過程中我們必須避免對土體樣本產生擾動。比如采用有傾斜度的取土孔、沖擊到取土位置且沒有對取土器做清孔處理、錘擊時不能上下垂直而有明顯晃動等等，取出的土樣受到了明顯的嚴重擾動，這樣的土樣就不再具備其代表性，不能用于做土工室內測定土樣物理力學性質指標等試驗，否則其結果是不具備科學可靠性的。且按照規范的嚴格要求，取原狀土時要在取樣位置一米以上的深度采用回轉鉆進的方法，避免對土體原樣產生擾動。當然，若是需要去擾動土做實驗的情況，則需要遵循取擾動土的規范。在實際的工程或實驗中，我們必須嚴格遵守這些規程和制度，才能取得科學可靠性的土樣。

2 取土孔布置的影響

按照樣本試驗的定義來看，土樣的取選必須能夠充分代表該工程實例土體的總體。那么，怎么取土，取哪些土就成了取土操作人員必須認真考慮的因素了。如果取土孔缺乏必要的代表性，要么會造成土樣性質的重復而加大試驗的無效工作量；要么會漏掉部分具備代表性的土樣類型而造成試驗結果與現實工程相差較大的現象。所以，取土孔的布置必須根據規范要求，充分考慮到土體平面上的控制性和土體剖面上的代表性。要求同一工程不同的土質類型在不同的深度、不同的地段的土樣都有取到，如此，土工室內試驗結果才能代表整個工程土體的性質。所以，取樣人員不能因為個別土體單元取樣不易或含量較少等原因就減少或不設取樣孔，這樣才能得到科學有效的實驗結果。當然，除了取土孔的位置外，其布置的方法和取樣深度都是會影響到所取土樣的代表性的。

3 取土裝置的影響

俗話說，工欲善其事必先利其器。取土的裝置對于所取土體樣本的性質影響是非常大的。特別是針對上述要點中敘述過的“土工室內試驗要求作物力力學性質試驗的土體樣本是未被擾動的原狀土”一條，我們現階段土工試驗現場取土所用的取土器本身就達不到零擾動的功能要求，所以就更應該嚴格檢查取土器，避免其出現內層鍍鋅鐵皮刀口卷曲等情況對取土過程產生更多的擾動和影響。而且要注意，對長期重復使用的取土器進行定期的護理和清理。大量的工程實例證明，要避免試驗土樣出現被擾動后的質量問題，如軟土夾雜、裂紋裂隙、土質不均等等，選擇不用取土器取土是不合適的，甚至會造成更加嚴重的質量問題。所以，對于取土裝置的取樣前檢修和維護是我們必須按照規范執行的一項工作。

4 土樣的封裝運輸的影響

上述的取土裝置除了取土器之外還有例如取樣筒等，也同樣影響著取樣的質量。根據規范要求，土體樣本取出后要盡快封裝到取樣筒中，原狀土與取樣筒之間的縫隙要填充進適量的擾動土，防止擾動。封樣的時候必須先用紗布包裹嚴實再澆注融蠟作蠟封然后再貼塑料膠布綁扎緊實，防止土樣含水量的變化。在封裝后的運輸中應該裝箱運送，每一份土樣都應該分別貼好標簽，填好送樣單，包括工程名稱、取樣地點編號、鉆孔編號、取樣深度、取樣日期、取樣類別等等詳細信息，在運送過程中要防止土樣震動、顛簸和其他造成土樣性質變化的擾動。近年來隨著土工試驗項目的增多，工作人員的素質參差不齊，很多人前面的取土過程還較為謹慎，到封裝運輸這一環節就放松了下來，多少會忽略相應的封裝運輸規范，造成土樣水分的流失、原狀土被擾動等等問題，使得土工室內試驗數據失去了其真實性和代表性。

三、結束語

土工室內試驗的取土規則參考《巖土工程勘察規范》等等，但是哪怕完全遵循規范，也必然會因為人為差異、設備差異、環境因素等存在各種誤差。取土孔布置、取土方法、取土裝置、土樣的封裝運輸都多少會造成土樣一定的質量偏差，因而試驗中得到的結果與工程實踐實際上還是存在不小的差距的。因此，直接把實驗室的試驗結果運用到工程實際上去是不合理的，我們需要在保證盡量減少取樣過程中或其他室內試驗過程中的試驗偏差，根據一定的規律和標準引入特定系數把實驗數據轉換成工程中能夠使用的數據。但就影響土工室內試驗成果質量的取土因素分析而言，我們除了避免上述各項的影響之外，還應提高自身的專業素質，盡可能減少誤差，確保勘察結果和試驗結果的合理性、真實性和科學性。

參考文獻：

[1]陳美鳳.影響土工試驗成果準確性的原因及對策[J].工業c，2015.

[2]劉勁松.關于室內土工試驗中常見的一些問題分析[J].建筑知識：學術刊，2014.

作者簡介：婁培亮，男，1973-，漢族，籍貫江蘇邳縣，專科，實驗測試分析助理工程師，主要從事實驗測試分析及研究工作。