土工试验中存在的问题及处理措施

摘 要：土工试验是岩土工程勘察的重要工作内容，是每一工程必不可少的工作；土工试验室根据工程建设的要求对岩土样品进行各试验项目的测试，提供可靠的物理、力学指标参数，以供工程设计人员作建筑物基础设计或选材依据。

关键词：土工试验；存在问题；数据处理分析

不同的建筑工程场地，土质情况的变化是很复杂的，实际工程中没有任何建筑地点呈现出与任何其他地点土质情况特别相似的情形，即使在同一地点，土的性质也可能发生变化，有时甚至相当显著，因而在进行详细的设计之前，必须对每一地点的土质情况进行详细地调查与测试。由此可见土工试验的重要性是显而易见的。本文主要就目前土工试验目前存在的一些问题及其处理措施进行阐述。

1 概述

土工试验作为一门土的测试技术，在岩土工程理论研究和工程实践中的作用和地位是不容忽视的。首先，各种土力学理论的创立和发展都基于土工试验的成果；其次，可靠地测定土性参数是从根本上保证岩土工程设计的精确性和经济合理性的关键。因此，土工试验的设备和技术发展都是工程实践中不可缺少的重要组成部分。

土工试验是岩土工程勘察的重要工作内容，然而由于岩土自身的不均匀性，取样、运输过程中的扰动，以及试验仪器和操作方法的差异及试验人员的素质不同，使得土工试验中存在很多的问题，导致测试结果失真，在一定程度上影响工程设计的准确性。土工试验涉及工业与民用建筑、公路、桥涵、水利、铁路、航道、市政、地质灾害等工程地质勘察的项目。土工试验质量直接影响工程勘察报告的质量，最终影响工程建设的安全和投资。因此，研究土工试验中注意的问题和土工实验成果的综合分析有十分重要的意义。

土工试验包括三个重要内容：室内土工试验、原位测试、原体监（检）测；从试验内容上又可分为：土的物理性质试验，土的力学性质试验和土的化学性质试验，且以前两类为主。

2 土工试验中所存在的问题

土工试验是解决土工问题的一个工作环节。它与勘探取样、设计、施工都有关系，尤其与设计关系比较密切。因此，要制订符合设计要求而且能反映实际情况的试验规划，对成果做出合理评价。随着我国改革开放，经济建设的飞速发展，土工试验技术也得到了空前的发展，但是我们也应清楚地看到，土工试验技术的发展是不平衡的，目前土工试验存在的工作质量问题主要表现在以下几个方面：

2.1 人为因素

土工试验人员的业务素质如何是保证试验工作质量的关键。它的主要表现是试验人员对工作是否有责任心，能否按国家标准、行业规范规定的操作以及实验室对有关规章制度的贯彻力度，再就是实验室的管理水平如何。

2.2 设备因素

设备的主要原因是老化，相当多的实验室还有20世纪50年代的设备，老化失修、维护不利是主要的问题。

（1）使用不符合国家标准的仪器

如直剪仪带有不符合国标要求的推进器杆头、直接量力杯使容器下盒移动的旧型直剪仪、不符合规定转速（0.8mm/min）的电动直剪仪、旧型的轻便击实仪、南实处型号的标准击实仪以及无反压力及体变装置的静三轴仪，还有颗粒分析比重计试验使用的量筒内径不一致等。

（2）仪器生产厂的产品质量不符合标准要求

颗粒分析使用的标准筛筛网孔不标准：TM85型土壤比重计未经国家计量部门检测，产品不合标准或附不真实测试报告；各种环刀的刃口、高度、内径以及粗糙度不符国标规定；固结仪的杠杆不灵活，出力精度差，压顶板及容器底面排水槽不开轴向水槽，测微表杆采用铁质等易生锈材料等；仪器加工粗糙，如直剪仪力线不准、剪切盒上下匣盒内圆不同心、剪切盒面不磨光、短期使用零部件表面生锈等；采用的数据采集系统，一次元件传感器的精度、温漂等长期稳定性指标不适应试验精度要求。

（3）试验仪器长期使用维护保养差不更新

如百分表长期使用不作定期标定、表杆不灵活；直剪仪长期使用，剪切盒剪切面内圆棱角变圆、砖码不按国际单位制进行校正，仍使用工程单位制等。

2.3 实验方法因素

实验方法出现的问题主要是不按国标及有关规范规定操作。主要表现在：

（1）原状土测试密度及含水量时，开土过程中刮土刀刃口凹凸不平，导致测得的密度偏大；另外若选取的含水量试样物理性与力学性试样土质土性不一致，形成物理性与力学性指标矛盾突出，饱和度有偏大、偏小等反常现象。

（2）做液塑限试验时，调土不均匀、不透，或使用磨损严重的圆锥仪，得出偏大的液限值；塑限不搓条，而采用所谓经验公式换算；对颗粒分析得出的>0.075mm颗粒含量超过50%，而粘粒含量超过15%的土，不进行液塑限试验；液塑限试验成果数据与目测实际土性有明显矛盾时，不分析原因，盲目采用。造成土的工程分类错误。

（3）颗粒分析不按规范规定的时间测读比重计试验过程中的6次读数。有的仅测读至30min或1h，用曲线的外插法推求

（4）无论工程的等级如何，固结试验均采用间隔1h逐级加荷的快速固结试验；有的为抢时间对一个试样在加荷过程中，采用两种不同的加荷方法，即低压阶段（

（5）渗透试验切取的试样不细致，试样未作充分饱和处理；不采用脱气的纯水；试样上下土面加贴毛边纸；给出不符合土类土性的渗透系数值。

（6）伪造试验成果数据和不作试验直接编制测试及计算成果数据或任意修改试验成果数据等。

3 土工试验工作质量提高的改进措施

解决土工问题的一般步骤是：设计单位提出比较原则的要求，设计人员接受土工任务后，向勘探和试验单位下达勘探取样和试验任务。钻探取样人员往往按照勘测规范的一般要求进行勘探和取样，然后把了解到的情况写成报告连同土样送交试验室。试验人员则按照《试验规程》来完成试验任务的，而设计和试验人员很少与勘探人员一起参加部分野外鉴别工作，试验计划也不是三方共同制订，这样就会出现一些问题。有以下一些解决方法：

（1）建立必要的技术管理规章制度，如各项试验人员的岗位责任制，试验工作的校对审核审定制，工作质量的评定及验收制度，各级试验人员的职责及考核制、仪器的维护保养及定期检测等制度，并且做到经常性及定期检查。

（2）开展经常性的技术培训，组织学习国标和有关规范规程，举行学术交流的技术讲座等活动，以提高试验人员的技术业务水平。

（3）聘任具有较高文化及业务水平、富有专业实际经验的技术骨干把关，指导试验工作，并检查督促试验人员严格遵守国标及规程，解决工作中疑难问题，直至审核审定试验成果报告。

（4）严禁未经专业培训、无上岗证书及专业技术职称的人员（特别是用临时工）参加试验操作。

（5）报废不符合标准的仪器，更新或整修陈旧的、影响试验质量的仪器，定期对实验仪器进行校验。

因此，在某一项工程的土工试验之前，应制订好试验规划，决定哪一些土是主要研究对象，需要测定哪些性质指标，采用哪几种试验才能测得这些指标，选择哪种试验方法最能反映实际情况，至少应进行多少数量的试验，在必要时甚至可推荐《试验规程》中尚未规定的，但更适合该工程的新试验项目。其目的是使试验成果既具有要求的精度，又与设计计算方法相配合。试验计划制订得切合实际，不但能大大提高试验成果的质量，而且可省掉许多不必要的试验工作量。

4 结语

土工试验在岩土工程勘查中占有重要地位，它是进行土类定名和划分土层的重要依据之一，同时也可为工程设计和施工提供必不可少的参数。因此在进行土工试验的过程中，应该引起测试人员的高度重视，才能为工程建设与施工提供更准确可靠的依据，保证工程的安全性、合理性和经济性，更好地为工程建设服务。

参考文献

[1] GB/T50123—1999，土工试验方法标准.

[2] SL237—1999，土工试验规程.

[3] 钱家欢、殷宗泽.土工原理与计算（第二版）[M].水利水电出版社， 1996.

[4] 华南理工大学、东南大学、浙江大学等编.地基及基础[M].中国建筑工业出版社，1998.