室內土工試驗的質量管理

王碧如

摘 要：室內土工試驗在巖土工程勘察工作中，占據很重要的位置。本文從室內土工試驗的內容、目的及作用入手，分析了目前工作中存在的問題并提出了相關改進建議，希望能對提高試驗成果的精度有所幫助。

關鍵詞：土工試驗；存在問題；質量管理

中圖分類號：O231文獻標識碼： A

引言

土工試驗是土力學中的基本內容，試驗土力學已經成為土力學的一個重要分支。室內土工試驗是試驗人員按照標準的試驗規程、規范，使用標準的儀器，根據工程建設的實際要求，對巖土工程材料或地基土質，進行各類物力、力學項目的測試，提供具體土樣的試驗參數，揭示不同類型、不同產地、不同狀態土的各種性質，為工程設計人員提供設計參數或選材的依據。由于試驗工作的最終目的是為工程的安全服務，為工程的經濟性服務，因此，提高土工試驗的工作質量，是保證工程建設質量的重要一環。

一、室內土工試驗的內容、目的及作用

1、內容

一般物性指標試驗，主要是用來測定巖土的一般物性指標，從而判斷出巖土的一般物性；顆粒分析，主要是用來對巖土進行科學、準確的定名；壓縮試驗，主要用來對巖土壓縮性進行判定，以便最終確定巖土的壓縮系數、壓縮模量等；水質分析，主要是用來對地下水類型等進行判定。粒徑分析試驗是其中比較重要的一項試驗內容，其主要是通過將一定數量的巖土進行烘干碾散，并經篩選、稱重之后，確定其各個顆粒徑范圍之內，巖土粒重的百分數。

2、目的、作用

室內土丁試驗的目的主要是土工試驗人員使用標準的儀器遵照標準的試驗操作方法，根據建設工程的要求對地基土的試樣，進行各種試驗項目的測試，提供可靠的物理、力學性指標參數。它們是供工程設計人員作建(構)筑物基礎設計或選材的依據，例如地基土的分層及其承載力，天然或人工地基的選擇，地基處理方案，建(構)筑物沉降的估算，邊坡的穩定分析等。室內土工試驗主要分為兩大類：物理性試驗，測土在天然狀態下的特性指標；力學性試驗，測土在外力作用下土體抵抗外力能力的特性指標。

二、室內土工試驗中存在的主要問題

1、土的比重、密度、含水量試驗

在土的物理試驗中，比重、含水量、密度是三個最基本物性指標，用它們可以換算土的干密度、孔隙比、孔隙度、飽和度等指標。這三項指標的正確與否，不僅影響其他指標的變化，而且還影響土的一系列力學指標。因此準確測定這三項指標有著重要的意義。在這三個基本指標中土粒的比重是一個相對穩定的值，它決定于土的礦物成分，它的數值一般是2.6~2.8，數值大小與所含礦物、粒度成分等有關，若含有機質較多時比重較小。由于同一地區同一類型土的比重比較接近，況且比重試驗的操作比較麻煩，現在許多單位都是根據本地經驗，直接采用了比重的經驗值，缺少實際依據。要減少差異，應通過收集整理這方面數據，建立適用于本地區各類土的比重值。當然對于重大工程和特殊條件下的土工試驗，如土中含有機質大于5%時，土的比重可降到2.4以下，應對土樣進行實測，才能真實反映土的工程特性。

土的密度取決于土粒的重量、孔隙體積的大小和孔隙中水的重量，其綜合反映了土的物質組成和結構特征。該項試驗較簡單，一般在取樣后立刻進行。需注意的是開土切樣時要用切土刀，將土樣取入環刀后，需用專門的刮土刀整平環刀兩端土樣?，F在大多數實驗室人員直接用切土刀刮平，這是一種極其錯誤的操作方法。因為經常開樣，切土刀刃口經長期使用會磨損呈凹形，就會造成測得的密度偏大、孔隙比偏小、飽和度偏大等情況。因此對試驗人員從一開始就應當規范要求，如按規范操作與其本身物理性能指標不符，這時應及時查找原因，更換新的刮土刀或環刀以確保試樣質量，正確求得土的密度。試驗中應對照送樣單的野外定名，在合適的部位切取試件。

含水量是最不穩定的，不同的土有不同的含水量，而且由于各種因素，如土層的不均勻，取土不標準，野外取樣不規范，土樣在運輸及存放期間保護不當等，都會影響成果的準確度。所以要求野外人員取樣、運輸、保管樣品規范化，試驗人員應注意取樣的代表性及均勻性，及時裝盒加蓋避免水分的損失，準確測出這一指標。若為連續試驗，則土樣盒在使用中可能未洗凈或會受到一定腐蝕，因此必須在取樣前重新稱取盒重。依據試驗規程應取兩個以上的土樣進行平行試驗，去除離散較大的值后取平均值。

2、土的液限與塑限試驗

做液塑限試驗時，有的使用錐式液限儀，有的使用液塑限聯合測定儀，這樣就難免因為手法不一致使得同一指標因試驗人員不同，得出的結果也不盡相同。還有因調土不均勻、不透，或使用磨損嚴重的圓錐儀，得出偏大的液限值。這樣本來可以判定為可塑狀的土，結果卻出現硬塑或堅硬，無形中增加了建筑的風險。做塑限試驗時，搓條法現在還被普遍認同，但標準不易掌握，人為因素影響較大，對低塑性土更為明顯。有的單位，不直接測定，而利用液、塑限之間的相關公式計算出塑限值。如果這種間接計算塑限值是限定在有大量對比資料基礎上的話，其誤差還能事先估計，問題在于將這種計算盲目擴大，套用失控，使測試成果嚴重失真。因此要想測出最真實的數據，必須提高試驗人員的素質，并且按照相應的規范嚴格執行。另外，粉土是粒徑大于0.075mm的顆粒，質量不超過總質量的50%，且塑性指數不大于10的土。在試驗中，由于顆分試驗較復雜，大多數實驗室仍存在僅按塑性指數不大于10來定名粉土的不全。

三、提高室內土工試驗質量管理的建議

1、試樣的制備。開土時，應取整個土樣最有代表性的部分，注意其均勻性，環刀應垂直下壓。含水量及液限應取刀貼近部分，取含水量土樣速度要快，及時裝盒避免水分的損失。開土時應描述土樣的顏色、礦物成分、軟硬程度、塑性狀態、結構構造，同時對土樣的物理力學指標值憑經驗做一個估算值，并記錄。

2、綜合分析試驗指標。土的物理性質試驗指標之間的綜合分析。土的基本物理性質表明土的密實程度和含水狀態，反映土的物質組成和結構特征，各項指標之間是互相關聯的。當試驗指標出來以后，應對這些指標進行綜合分析，從而對指標的準確性進行判別。土的力學性質主要取決于土的物質成分、結構和構造特點，還與受力條件有關。土在外力作用下的變形實質上是由于土?；蚣象w及不同類型的水和氣體相互移動的結果。

3、嚴格按國標及有關規范規定進行試驗操作。不按國標及有關規范

規定進行試驗操作，試驗成果的準確性就無從談起，因此應盡量杜絕違反規范的做法。如密度及含水量測試。對于各類工程均采用間隔1h逐級加荷、用綜合固結度法校正的快速固結試驗。有的對一個試樣在加荷過程中，采用兩種不同的加荷方法，即低壓階段(小于400kPa)用上述快速法，超過400kPa則用24h慢固結或者間隔2h逐級加荷，以次固結增量法進行校正。

4、加強實驗室人員管理。根據目前土工實驗室試驗人員的狀況，要全部由專業技術人員來擔當實驗室的試驗人員是不可能的，應建立健全系統的培訓制度和繼續教育的標準以及制度，加強土工試驗人員的專業培訓和繼續教育，建立健全上崗證制度，只有通過系統的培訓和教育，才能使土工試驗人員深入地、系統地掌握專業知識，了解土工試驗的任務和性質，準確無誤地操作，得到準確的真實的試驗數據。

結束語

土工試驗是巖土工程勘察工作的重要組成部分，它是進行土類定名和劃分土層的重要依據，同時也可為工程設計和施工提供有效的測試結果。而測試結果的準確程度與否直接影響著工程質量和使用安全。因此對試驗本身應當高度重視，才能把各種質量隱患消除，保證測試成果的最終質量，為工程設計提供最準確的數據。

參考文獻

[1]吳秀敏.室內土工試驗質量管理探索[J].西部探礦工程,2011(08):144.

[3]梁高宏.工程項目施工質量體系的運行[J].化工施工技術,2009(13):56-57.

[5]郭志江.土工試驗數據處理系統[J].西部探礦工程,2012(10):77-79.

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