巖土工程勘察土工試驗中常見問題研究

鄭海倫，于立宏，張 婧

(中國電建集團北京勘測設計研究院有限公司，北京 100024)

0 引言

巖土工程勘察是工程建設的基礎工作[1]，是一項復雜的系統工程，涉及地質、水文、氣象、環境、生物等多方面的知識，需要進行多方面分析和研究工作，土工試驗做為巖土工程勘察的重要組成部分，在巖土工程勘察中起著重要的作用，是獲得土體性質定量指標的重要手段。通過對土工試驗成果的分析、研究，能夠掌握土體的生成、經歷和存在環境[2]、土體結構特征、土體的物理性質、力學性質等，據此可為巖土工程勘察結論提供必要的技術支撐[3]。

在實際巖土工程勘察過程中，由于各種因素影響，土工試驗成果往往會出現數據異常、數據錯誤、數據相關性差等各種各樣的問題[4]，究其原因，主要是由于試驗者取樣不規范、試驗設備出現了問題、試驗者在試驗過程中出現錯誤、土體本身特殊性造成的[5]。為了保障巖土工程勘察的質量，保障土工試驗成果數據的準確性，對土工試驗過程中出現的問題進行分析和研究是必要的。

1 土工試驗常見問題

1.1 取樣不規范

在土工試驗過程中，取樣是基礎，是整個試驗的起點，其質量直接關系到試驗結果的準確性[6]。土樣采集時操作不規范會對土樣質量產生很大影響，如本來計劃采集不擾動樣或輕微擾動樣，由于采樣過程的不規范操作，樣品受到明顯擾動，那么，針對此樣品的土工試驗成果將是錯誤的。而本來計劃采集擾動樣，由于采樣過程的不規范性，采集的樣品中混入了其它土層的物料，樣品試驗的結果值也將是有問題的。

1.2 設備問題

土工試驗的設備是影響試驗結果準確性的因素之一[7]，它決定著試驗結果的科學性和有效性。由于土工試驗設備的不完善或更新不及時，只能運用陳舊、功能單一的設備進行試驗，這就需要試驗者做大量重復工作，同時，經常會出現試驗樣品不足和樣品不能被充分利用的現象，試驗成果的保證率也難以實現等窘狀[8]，給巖土工程勘察帶來很多不必要的麻煩。

1.3 人為因素

土工試驗工作者的綜合能力直接影響著試驗結果的準確性[9]，在實際工作中，很多試驗工作者工作態度不端正，對工作不認真負責，甚至敷衍了事。還有一些試驗工作者由于個人能力問題，如缺乏耐心、對待試驗不嚴謹、沒有及時發現錯誤等問題而導致錯誤的結果出現，所以在土工試驗過程中一定要嚴格按試驗流程做事，并對試驗成果嚴格把關。另外還有一些工作者由于對新技術、新方法缺乏了解而造成土工試驗的錯誤，因此土工試驗人員一定要及時學習相關知識，掌握最新的測試方法和技術手段，及時了解最新的土工試驗研究成果。除此之外還要加大對土工試驗工作人員的培訓力度，提高其專業素養和技術水平，這樣才能有效保證土工試驗結果的準確性。

1.4 土質本身特殊性

土體成因及經歷的過程復雜，土體成份復雜[10]，在土工試驗過程中會遇到一些土質較為特殊的情況，比如：黏性土、濕陷性黃土等。在土工試驗過程中遇到一些特殊情況時，應采取有效措施加以輔助。比如淤泥質黏土壓縮性相對較大，對其進行壓縮試驗時，往往會出現試驗難以結束的現象。強黏性土與濕陷性黃土等也存在這種情況。因此，在實際工作中應該將特殊土體與常規土體區別對待，尤其是強黏性土，對于其壓實試驗應該格外注意，采取相應的措施消除不利影響，以取得準確的試驗數據。

2 土工試驗問題解決方案

2.1 試驗樣品在制備中的注意事項

由于土的組成和結構的差異，試樣制備時所取試樣往往具有較大的差異，這就要求對試樣進行反復的制備，以保證其具有足夠的代表性。土工試驗中試樣制備方法不同，在制備試樣時應注意以下幾點。

(1)同一土樣在制備前應對試樣進行分類，不同類型的試樣應分別制備，并對土樣進行編號，以便于區分和操作。

(2)對于土的顆粒級配曲線試驗所用樣品，其制備方法一般與其他試驗相同，但在具體操作時應根據試驗目的選用相應的方法。

(3)對于含水量較大且有機質含量較高的土樣，應在制備前對其進行必要的處理以去除部分有機質。

(4)對于含較多粉砂或粉土的土樣，應在制備前對其進行必要的加工處理以提高其顆粒級配曲線的代表性[11]。

2.2 對土工試驗的相關設備進行定期更換和檢定

在進行土工試驗的過程中，有很多設備由于其使用時間過長，性能會有所下降，對土工試驗結果產生一定影響。在進行土工試驗時，如果土樣的篩分設備已經使用了很長時間，而土樣也已經篩分完畢，那么就應該及時更換。除此之外，對于那些性能較差、損壞嚴重的設備應及時更換和修理。例如：在對砂樣進行剪切試驗時，剪切板的刀口會出現嚴重磨損現象，這樣就會造成試驗結果不準確。因此就要對剪切板進行定期檢查和更換，不斷加強對土工試驗設備的管理和維護。只有這樣才能保證土工試驗設備的正常使用和測試數據的準確性，確保土工試驗結果能夠真實反映工程實際情況[12]。

2.3 提升土工試驗工作人員的綜合素質

(1)定期開展學習，提高土工試驗人員的整體素質。要加強對土工試驗人員的培訓，提高他們的專業水平和綜合素質，同時加強對試驗人員的監督和考核。

(2)嚴格按照相關標準執行。在實際操作過程中，要嚴格按照標準執行，對于不符合標準的情況要及時整改，確保試驗結果準確無誤。

(3)做好儀器設備的維護工作。儀器設備是土工試驗結果準確的基礎，要經常對儀器設備進行維護保養，及時發現和處理設備故障，以確保土工試驗結果準確可靠。

(4)做好技術交底工作。試驗人員要熟讀和研判工程區巖土工程勘察資料，尤其工程區基礎地質資料。在具體試驗過程中，試驗人員要與設計人員，尤其要與工程地質專業人員及時溝通和交流，充分了解現場的實際情況和試驗目的。同時要做好技術交底工作，對相關指標進行準確說明和解釋，確保試驗人員能夠正確理解相關技術指標。對于一些比較復雜的試驗項目還要提前進行技術交底工作，以保障土工試驗人員能夠順利進行操作。

2.4 解決不同區域土質存在的差異性問題

在對不同區域的土質進行勘察時，就需要針對不同區域土質的具體特點，結合實際情況制定科學的土工試驗方案，并提前做好相應的實施措施。針對土工試驗所涉及土體的特殊性，在進行有關試驗時，應嚴格遵守相關的規定，并對試驗中出現的問題加以歸納和總結。在進行土工試驗時，相關工作者對每個步驟都要嚴謹的操作。為了保證試驗結果的正確性和有效性，必須對試驗過程中所涉及到的土體性質及試驗成果實施分析。在開展工作的時候，提前要針對每個不同的地區開展差異性總結，從而規避試驗中遇到的常見問題，并對試驗中出現的問題、異常及時進行分析和解決。

3 結語

土工試驗是巖土工程勘察的重要組成部分，試驗過程中涉及的因素較多，在實際的巖土工程勘察過程中一定要重視土工試驗工作。文中僅列舉出了土工試驗過程中可能遇到的一些常見問題，略顯不足，文中指出了土工試驗過程中要規范工作，定期檢查、更新設備，加強試驗者專業素養的重要性，指出了試驗人員工作中要加強與相關設計專業人員溝通，加深對試驗工作理解的重要性，土工試驗過程中試驗人員要認真分析現場實際情況，理論與實踐相結合，及時研究分析可能遇到的問題，避免土工試驗中出現的常見問題，即可保障巖土工程勘察成果的質量。