简析岩土工程勘察的土工试验要点及其质量控制

沈延青

摘要：土工试验及其质量控制是岩土工程勘察工作重要环节，直接关系着工程质量和使用安全。其是工程设计和施工的前提和基础，关系到整个工程建设质量。因此必须加强土工试验管理以及提高土工试验质量，从而确保试验数据的可靠性和准确性。基于此，本文阐述了岩土工程勘察的土工试验试样制备，对岩土工程勘察的土工试验要点及其质量控制进行了简要分析。

关键词：岩土工程勘察；土工试验；试样制备；要点；质量控制

一、岩土工程勘察的土工试验试样制备分析

取样是岩土工程勘察土工试验的第一道工序，要选取整个土样最有代表性的部分，注意土样的均匀性。开土时应描述土样的颜色、矿物成分、塑性状态、软硬程度以及结构构造，垂直下压环刀，含水量及液限应取刀贴近部分，快速取含水量土样，及时装盒以避免水分的損失。含水量、密度就存在有误差， 那么根据含水量、密度等推算出的其他指标就不准确；测得的液塑限指标不准确， 就不能很好地判断土的状态；对土样进行颗粒分析时，取样不均匀，所测得的颗粒组成百分比、颗粒大小分布曲线、有效粒径D10、不均匀系数Cu、曲率系数Cc 都不准确。一般在开样后就立即进行，否则会因不同程度的风化而使得试验数据偏小。由于土样本身不均匀或采集时土体与管壁的摩擦作用，导致天然含水率发生一定变化，要依据试验规程，取三个以上的土样进行平行试验，去除离散较大的的值后取平均值。若为连续试验，则土样盒在使用中可能未洗净或会受到一定腐蚀，因此必须在取样前重新称取盒重。

二、岩土工程勘察的土工试验要点分析

岩土工程勘察的土层固结试验是测定土体在压力作用下产生变形的过程，可分析判断土的压缩特性和天然土层的固结状态，作为设计的计算数据。为了准确提供压缩指标，首先要控制好土样的验收和管理工作。在试验过程中，要严格按国家标准进行操作，出现问题要及时解决。如在开土时感到土较硬而测出的压缩模量较小，可能是所取土样中已存在扰动结构面或已进水。如在开土过程中，感到土是较软的或测出的液性指数较大，而测出的压缩模量较大，则说明实验操作或记录有误，或是仪器有较长时间没有校正，致使仪器变形量过大等，要仔细检查各个环节。抗剪强度的试验方法有多种，在试验室内常用的有直接剪切试验，三轴压缩试验和无侧限抗压试验。在计算承载力、评价地基稳定性以及计算挡土墙的土的压力时，都要用到土的抗剪强度指标。有时理论上的数据和测出的结果相差很大。如抗剪强度试验测出粘聚力值有时会出现负值的现象，主要原因是所取的一组试样的性质相差太大，自然不符合规律，所以土样制作时需取有代表性的土样。土的压缩特性和抗剪强度有着一定的关系，利用这种关系，可直观判断压缩结果和抗剪结果是否正确。一般情况下，土的压缩性越高，压缩模量越低，而它的抗剪强度则越小，故压缩模量与抗剪强度指标正相关。土的物理性试验各项指标之间是互相关联的，当试验指标出来以后，应对出来之后的试验指标进行分析，判断其准确性。选取不一致的含水量试样物理性与力学性试样土质土性的试验品，物理性与力学性指标矛盾突出，饱和度有偏小、偏大反常。例如出现有些饱和度超过100%的现象，说明在测试天然密度，天然含水量，及土粒比重的中存在问题，综合考虑后可从密度、含水量中选择反映土实际情况的指标。土的矿物成分决定土的比重大小，当土粒的比重变化较小时，同一地区同一类型的土基本相同；当粘土矿物成分较多时，比重值较大。然而，当土中含有有机质时，土的比重可降到2.40以下，此时应改用煤油、汽油等中性液体测定，并采用抽气法排气。土的液限、塑限分别是细粒土处于可塑状态的下限和上限含水量。

三、岩土工程勘察的土工试验质量控制分析

岩土工程勘察的土工试验质量控制主要体现在：（1）严格试验仪器设备的质量管理。随着市场经济的快速发展进步，越来越要求提高对于试验仪器设备的管理。要结合实际情况和管理方式，建立起一种体制和模式对试验仪器设备进行监督和管理，制定出一系列的管理规范，从开始的准确严格的选购仪器，到使用仪器设备，不但要选择信誉好、质量高的生产厂家，还要重点把握对仪器设备的正确合理的操作方法，以及在使用仪器设备之后，对其进行严格管理和认真保养，以便于仪器设备在工作过程中避免出现差错。（2）建立健全各项土工试验规章制度。建立健全各项土工试验规章制度，规范各项试验的基本操作过程。对试验仪器进行定期的保养及检测，并且做到经常性及定期检查。对报废不符合标准的仪器，应及时更新，对影响试验质量的仪器应及时整修。（3）加强样品的运输和采集工作的质量控制。在样品的运输过程中要尽量平稳，减少对样品的扰动，避免因此造成试验样品等级下降，大型工程要把试验室搬迁到施工现场，这样能减少因运输而造成的误差。试验用样品的状态应符合标准要求。试样的尺寸关系到试验结果的准确性，应满足标准要求。（4）规范土工试验程序。在力学性能检测试验中，比如三轴剪切试验过程中，加荷速度对检测结果有一定的影响。一般加荷速度较快，试件的变形滞后于加在其上的荷载，测出的强度值会高于土样固有的强度。有的检测人员忽视了加荷速度，在不了解加荷速度时随意进行加荷检测，或者不严格按照标准规定的加荷速度进行检测，致使检测结果失去可比性、真实性。检测人员应熟悉操作规程，确保试验的程序符合标准的要求，保证试验质量。（5）提升土工试验人员的综合素质。岩土工程勘察的土工试验质量是一项集体合作和高度综合的工程，必须加强对土工试验人员的培训工作，以切实提高土工试验人员的专业技能和职业综合素养为根本，建立与实际业务相应的培训工作体系，使工作人员在专业技术和业务能力方面有更大的提高。要建立健全的培训制度和教育的制度及健全的上岗值班制度，培养土工试验人员深入系统地掌握专业知识，了解土工试验的根本任务和基本性质，采取专业先进的技术，进行准确地操作，以利于得到真实准确的试验数据。土工试验工作人员的专业素质和职业素养是影响工作的是最为大因素，只有全面提高土工试验人员的综合素质和工作技能水平，才能从根本上提升土工试验质量。

四、结束语

综上所述，岩土工程勘察是工程建设的重要内容，其目的是解决和处理建设工程中与岩土有关的内容和问题。土工试验贯穿于岩土工程勘察的全过程，同时其也是工程项目建设施工的重要环节。因此为了保障工程建设的顺利进行，必须做好岩土工程勘察的相关土工试验工作。

参考文献：

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[2]薛梅.岩土工程勘察中土工试验质量管理的探索[J].山西建筑，2016（07）.

[3]陈琼霞.岩土工程勘察土工试验的质量与管理策略[J].科技风，2017（08）.

（作者单位：青海省地矿建筑勘查设计院）