如何解決土工試驗中的誤差問題

何麗紅

【摘 要】隨著國民經濟的飛速發展，建筑行業已不容置疑地成為國家經濟建設的中堅力量。其所涉及到的巖土工程勘察自然成為工程質量中的重要環節。而土工試驗數據合理真實準確更是體現為能否提交一份滿意合格的工程勘察報告起到至關重要的作用。文章主要就巖土工程勘察土工試驗部分的顆粒分析項目在實際工作中應注意的幾點進行簡單的闡述。

【關鍵詞】土工試驗；人為誤差；批量試驗

巖土工程勘察是建筑施工的基礎環節，其質量的優劣直接影響工程施工的質量，所提供的方案影響整個建筑的設計及質量。一個優質的巖土工程勘察報告，會提供一份安全經濟適用的工程造價的方案。其中土工試驗成果會為巖土工程勘察報告提供有力保障。

一、巖土工程土工試驗存在的問題

（一）儀器誤差。由于土工試驗在生產單位屬于批量實驗，基本都屬于時間緊任務重，普遍存在不能夠準確及時地調試儀器，校正儀器。且儀器屬于長時間工作，不能有效緩沖儀器自身的變形量，因此如何最大限度的降低儀器自身帶來的誤差是試驗工作的首要問題。并且有相當大一部分單位過分追求經濟效益，對設備疏于保養維修檢查，設備儀器不能按使用期限報廢，出現嚴重的磨損和損壞現象，已不符合規范的要求和標準，降低了儀器的精確度，從而導致了試驗的準確性大大降低，直接影響了巖土工程報告的質量。

（二）人為操作誤差。

1.調試儀器設備時產生的誤差。生產單位多是批量試驗，急于提交試驗成果報告，部分試驗人員急功近利，求速度不求質量，接手的樣品不能嚴格按照土工試驗方法標準操作，每一步驟都有紕漏，各環節不能苛求遵守規范，致使看似每一步驟很小的誤差，但最終導致試驗成果較大的偏移，正所謂失之毫厘謬以千里，使數據的有效性、準確性及合理性產生較大的質疑。儀器設備在安裝時一定的要注意其功能的重要點、靈敏度的流暢貫穿、試樣擺放是否受力均勻、能否最大程度上體現樣品的最真實性。細致檢查儀器設備功能要點部位的起始狀態，絕對避免外來因素給儀器設備帶來的影響誤差。

2.在樣品制備環節產生的誤差。樣品制備上產生的誤差是更加不容忽視的。接手的樣品輕拿輕放盡可能保持樣品的原有狀態，嚴格遵照規范，苛求試驗人員必須執行規范要求中的“嚴禁”、“不得”、“不宜”等事項，做到每一個環節符合規范要求。

3.人員素質產生的誤差。土工試驗廣泛應用的歷史不是很長，對于每個試驗人員沒有硬性的相關條件的要求。不止在文化程度上，人員的綜合素質上也是提升土工試驗成果質量的必要條件。

先進設備的廣泛應用，帶來的也有負面影響。例如電腦軟件的介入，使之大多數試驗人員不會計算試驗項目的各項指標，不知道各指標間的連帶關系，更不了解其指標之間的制約性，從而不能了解各項目的側重點而有效提高樣品試驗數據的精準度。

二、如何解決操作步驟中的誤差問題

土工試驗的誤差問題主要來源于人為誤差。試驗的常規項目中，除樣品制備時多加注意，其它數據主要依靠儀器設備因此人為產生的誤差較小。試驗中的某些項目，借助儀器較少，且試驗步驟較多，各環節稍有不慎即出現較大的誤差。文章重點對試驗中的顆粒分析項目作一重點論述。

（一）基本流程同《土工試驗方法標準》GB∕T50123-1999顆粒分析試驗之移液管法。

（二）各環節應注意的人為誤差。粘粒分析項目中，首先兩點是值得非常注意的，一是樣品的浸泡，必須符合規范要求（浸泡過夜或相應的時間）。充分的浸泡才能打開顆粒之間的聚集。二是必須要煮沸，持續時間為40min，因為本試驗采用了半分散法，用煮沸和加化學分散劑來達到土粒既能充分分散又不破壞土的原級顆粒及其聚合體。煮沸是顆粒分散的有效手段。

為了便于批量試驗，多數試驗室已把清洗懸液靜置1min再反復清洗改為直接把洗篩架于量筒上直接用毛刷清洗，此種方法應注意刷洗的輕柔度，以免過于用力把接近但大于篩下的顆粒強行清洗至篩下。其懸液的上下攪拌注意液體勿攪出杯筒外。此時非常要注意的，批量試驗中，一個樣品攪拌1min后以后各樣品時間順延，因此要注意在沉降時間到達后，吸取每個樣品也一定要在1min內完成才能保證下一個樣品沉降時間符合該吸取的時間。此時三通閥的吸取要自然而不能強行加大其吸力，過大的吸力會導致所吸深度超過標準要求深度，以至于下層較大顆粒進入移液管中，造成各級顆粒試驗數據不夠準確。試驗規范中要求，用吸球將懸液擠入燒杯中，從上口倒入少量純水，清洗移液管壁使溶液達到要求的標準毫升數。然而實際工作中并不能做到這一點，所以在實際操作中所吸取的懸液要預留出掛在管壁的消耗量，吸取時略略大于所需體積以彌補管壁所消耗。

懸液蒸干步驟，重點在于蒸發過程中杯內液體的迸濺。蒸發至液態到固態之間，溶液濃度達到最大，呈糊狀，此時最易迸濺，產生的誤差是整個流程中最大的，注意要堅決杜絕。當然若把燒杯放在電熱板上烘干至少量在還沒有發生迸濺時就移入溫度相對較低的烘箱中烘干，這既是規范要求又不會發生迸濺，但大多數試驗人員為縮短時間都會自始至終使用高溫電熱板，因此迸濺現象很難杜絕。

我們多次提到批量試驗、實際操作，這就是生產單位的實際情況，是不可避免的，在任何同等功能的試驗室都存在的。巖土工程的土工試驗室，無法像研究單位那樣注重理論，操作細致，因此必然有和規范要求產生距離的現實情況。能最大程度上和規范要求縮小距離有效減少誤差是我們每個試驗人員應該遵守的基本準則。

三、結語

理論與實際必然有一定距離。如何盡可能縮短差距，讓實際工作中的數據盡量貼近理論符合理論，最大程度上遵守規范要求，是每個試驗人員應時刻恪守的職業道德。具體到試驗中每一步驟的掌握，要結合每人的不同理解和實際工作中的經驗。但最重要的是試驗人員的綜合素質以及對待工作的嚴謹態度。作為一名試驗人員，在工作中一定要嚴格遵守規范，嚴肅對待樣品，嚴謹處理數據。

參考文獻

[1] 工程地質手冊（第四版）[M].北京：中國建筑工業出版社.

[2] GB∕T50123-1999，土工試驗方法標準[S].1999.