影响土工室内试验成果质量的取土因素研究

【摘要】随着岩土学科和现代工程行业的发展，行业里对土工室内试验的重视度日渐提高，这是因为工民建筑、道路桥涵等工程项目的施工安全和使用安全都与土的性质息息相关。因此提高土工试验的准确性是非常有必要的。但是随着土工实验室的人员增多、队伍壮大，也相应出现了越来越多的问题。对此，本文将重点围绕于影响土工室内试验成果质量的取土因素进行研究，以供广大同行参考。

【关键词】岩土工程；土工室内试验；取土；试验质量

一、土工室内试验概述

土工室内试验的土样要经过工作人员现场取土、封装运输、室内处理加工、试样制备、试验分析等多个试验环节全程参与到试验中去，土样本身的质量直接影响到土工室内试验的质量。其中取土环节又是决定土样是否具备工程实际代表性的重要因素之一。因此，取样过程必须严格根据相关土工规范、土工规程技术标准和控制标准执行。土工试验行业发展至今，很多试验环节的操作都是比较规范的，严格按照规范要求操作，就能避免大部分取土因素对土工室内试验成果质量的影响。但是取土环节的人为参与比较多，也就注定了会因为取土人员的操作和选择给土样造成一定的试验差异性，进而影响到土工室内试验成果的质量。

二、影响土工室内试验成果质量的取土因素

通过对相关文献研究以及结合笔者工作实践来看，影响土工室内试验成果质量的取土因素主要有取土方法、取土孔布置、装置以及土样的封装运输这四个方面。

1 取土方法的影响

如同取土孔的布置方法会影响到取样的质量，取土的方法也对土样的性质有很大的影响。一般情况下，现阶段我们取样常用的方法是锤击法。因为土工室内试验要求作物力力学性质试验的土体样本是未被扰动的原状土，所以在取原状土的过程中我们必须避免对土体样本产生扰动。比如采用有倾斜度的取土孔、冲击到取土位置且没有对取土器做清孔处理、锤击时不能上下垂直而有明显晃动等等，取出的土样受到了明显的严重扰动，这样的土样就不再具备其代表性，不能用于做土工室内测定土样物理力学性质指标等试验，否则其结果是不具备科学可靠性的。且按照规范的严格要求，取原状土时要在取样位置一米以上的深度采用回转钻进的方法，避免对土体原样产生扰动。当然，若是需要去扰动土做实验的情况，则需要遵循取扰动土的规范。在实际的工程或实验中，我们必须严格遵守这些规程和制度，才能取得科学可靠性的土样。

2 取土孔布置的影响

按照样本试验的定义来看，土样的取选必须能够充分代表该工程实例土体的总体。那么，怎么取土，取哪些土就成了取土操作人员必须认真考虑的因素了。如果取土孔缺乏必要的代表性，要么会造成土样性质的重复而加大试验的无效工作量；要么会漏掉部分具备代表性的土样类型而造成试验结果与现实工程相差较大的现象。所以，取土孔的布置必须根据规范要求，充分考虑到土体平面上的控制性和土体剖面上的代表性。要求同一工程不同的土质类型在不同的深度、不同的地段的土样都有取到，如此，土工室内试验结果才能代表整个工程土体的性质。所以，取样人员不能因为个别土体单元取样不易或含量较少等原因就减少或不设取样孔，这样才能得到科学有效的实验结果。当然，除了取土孔的位置外，其布置的方法和取样深度都是会影响到所取土样的代表性的。

3 取土装置的影响

俗话说，工欲善其事必先利其器。取土的裝置对于所取土体样本的性质影响是非常大的。特别是针对上述要点中叙述过的“土工室内试验要求作物力力学性质试验的土体样本是未被扰动的原状土”一条，我们现阶段土工试验现场取土所用的取土器本身就达不到零扰动的功能要求，所以就更应该严格检查取土器，避免其出现内层镀锌铁皮刀口卷曲等情况对取土过程产生更多的扰动和影响。而且要注意，对长期重复使用的取土器进行定期的护理和清理。大量的工程实例证明，要避免试验土样出现被扰动后的质量问题，如软土夹杂、裂纹裂隙、土质不均等等，选择不用取土器取土是不合适的，甚至会造成更加严重的质量问题。所以，对于取土装置的取样前检修和维护是我们必须按照规范执行的一项工作。

4 土样的封装运输的影响

上述的取土装置除了取土器之外还有例如取样筒等，也同样影响着取样的质量。根据规范要求，土体样本取出后要尽快封装到取样筒中，原状土与取样筒之间的缝隙要填充进适量的扰动土，防止扰动。封样的时候必须先用纱布包裹严实再浇注融蜡作蜡封然后再贴塑料胶布绑扎紧实，防止土样含水量的变化。在封装后的运输中应该装箱运送，每一份土样都应该分别贴好标签，填好送样单，包括工程名称、取样地点编号、钻孔编号、取样深度、取样日期、取样类别等等详细信息，在运送过程中要防止土样震动、颠簸和其他造成土样性质变化的扰动。近年来随着土工试验项目的增多，工作人员的素质参差不齐，很多人前面的取土过程还较为谨慎，到封装运输这一环节就放松了下来，多少会忽略相应的封装运输规范，造成土样水分的流失、原状土被扰动等等问题，使得土工室内试验数据失去了其真实性和代表性。

三、结束语

土工室内试验的取土规则参考《岩土工程勘察规范》等等，但是哪怕完全遵循规范，也必然会因为人为差异、设备差异、环境因素等存在各种误差。取土孔布置、取土方法、取土装置、土样的封装运输都多少会造成土样一定的质量偏差，因而试验中得到的结果与工程实践实际上还是存在不小的差距的。因此，直接把实验室的试验结果运用到工程实际上去是不合理的，我们需要在保证尽量减少取样过程中或其他室内试验过程中的试验偏差，根据一定的规律和标准引入特定系数把实验数据转换成工程中能够使用的数据。但就影响土工室内试验成果质量的取土因素分析而言，我们除了避免上述各项的影响之外，还应提高自身的专业素质，尽可能减少误差，确保勘察结果和试验结果的合理性、真实性和科学性。

参考文献：

[1]陈美凤.影响土工试验成果准确性的原因及对策[J].工业c，2015.

[2]刘劲松.关于室内土工试验中常见的一些问题分析[J].建筑知识：学术刊，2014.

作者简介：娄培亮，男，1973-，汉族，籍贯江苏邳县，专科，实验测试分析助理工程师，主要从事实验测试分析及研究工作。