席豪

（南京中化建設(shè)工程檢測(cè)有限公司 江蘇南京 210000）

概述

由于巖土自身的不均勻性，取樣、運(yùn)輸過(guò)程中的擾動(dòng)以及土工試驗(yàn)人員能力素質(zhì)的不同，以及土工試驗(yàn)儀器操作方法的差異，導(dǎo)致了土工試驗(yàn)中存在著許多問(wèn)題。在一定程度上影響了土工實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。土工試驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量直接影響工程勘察報(bào)告的質(zhì)量，最終影響整個(gè)工程項(xiàng)目的安全。因此研究和解決土工試驗(yàn)過(guò)程中存在的問(wèn)題有著十分重要的意義，土工試驗(yàn)中存在的問(wèn)題主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1 人為因素

土工試驗(yàn)人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)是保證土工試驗(yàn)質(zhì)量的關(guān)鍵。它要求從事土工試驗(yàn)的人員有高度的責(zé)任心，并且有較高的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能。然而在規(guī)模較小的勘察單位土工試驗(yàn)人員素質(zhì)參差不齊，大部分實(shí)驗(yàn)人員沒(méi)有接受專(zhuān)業(yè)的巖土工程教育，有可能導(dǎo)致土工試驗(yàn)的不規(guī)范，導(dǎo)致土工試驗(yàn)的結(jié)果不準(zhǔn)確。

2 試驗(yàn)儀器因素

（1）設(shè)備老化是土工試驗(yàn)過(guò)程中影響結(jié)果的重要問(wèn)題，其主要原因是長(zhǎng)時(shí)間的使用導(dǎo)致儀器老化，一些金屬的試驗(yàn)工具例如環(huán)刀、平口刀、大小鋁盒使用時(shí)間久了會(huì)產(chǎn)生磨損和銹蝕。百分表使用時(shí)間久了指針變得不靈活。

（2）儀器生產(chǎn)廠(chǎng)生產(chǎn)的儀器不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。一些單位在采購(gòu)儀器過(guò)程中為節(jié)約成本，購(gòu)買(mǎi)價(jià)格低廉、質(zhì)量不合格的試驗(yàn)儀器。用于制樣的環(huán)刀刃口、高度、內(nèi)徑不符合國(guó)標(biāo)的規(guī)定。顆粒分析試驗(yàn)的篩網(wǎng)孔徑不標(biāo)準(zhǔn)，使用的土壤比重計(jì)未經(jīng)國(guó)家計(jì)量部門(mén)檢測(cè)，產(chǎn)品不合標(biāo)準(zhǔn)。固結(jié)儀的杠桿不靈活，儀器加工粗糙。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的傳感器精度不符合實(shí)驗(yàn)精度要求。

（3）試驗(yàn)儀器使用后保養(yǎng)工作不力。百分表長(zhǎng)期使用不做標(biāo)定，表?xiàng)U進(jìn)灰塵不靈活。剪切儀長(zhǎng)期使用導(dǎo)致剪切面內(nèi)圓棱角磨圓。電子秤砝碼不按國(guó)際單位制校正。用于盛含水率和液塑限的大小鋁盒使用后沒(méi)有擦拭干凈影響下次試驗(yàn)的結(jié)果。土工試驗(yàn)儀器在使用后沒(méi)有及時(shí)的清理造成儀器中的金屬零件銹蝕。采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)的傳感器使用后維護(hù)不力造成儀器的精度不能達(dá)到試驗(yàn)的要求。

3 試驗(yàn)方法因素

試驗(yàn)方法的問(wèn)題主要是不能?chē)?yán)格按照國(guó)標(biāo)規(guī)范的要求進(jìn)行操作，主要表現(xiàn)在下面幾個(gè)方面：

（1）野外取樣后送往實(shí)驗(yàn)室的途中，試樣擾動(dòng)以及土樣水分的丟失。開(kāi)土過(guò)程中選取含水量試驗(yàn)的樣與力學(xué)試驗(yàn)的樣土壤性質(zhì)不一致，造成物理性質(zhì)與力學(xué)性質(zhì)的指標(biāo)沖突。在用環(huán)刀法測(cè)試土樣密度時(shí)試驗(yàn)人員直接用切土刀將環(huán)刀兩端刮平，導(dǎo)致切土刀刀刃磨損變形，使測(cè)得的土樣密度偏大、孔隙比偏小等一系列的問(wèn)題。對(duì)容易產(chǎn)生擾動(dòng)的軟土使用平口刀在環(huán)刀表面多次刮削，造成試樣的擾動(dòng)破壞。

（2）液塑限試驗(yàn)時(shí)對(duì)不均勻的土樣不按規(guī)范要求先經(jīng)過(guò)0.5mm孔徑的篩子。烘干過(guò)篩后的液塑限試樣沒(méi)有浸泡過(guò)夜就直接進(jìn)行試驗(yàn)。調(diào)土不均勻，使用的圓錐儀錐頭有磨損，導(dǎo)致液限偏大。液限試驗(yàn)的試樣沒(méi)有把試樣杯填密實(shí)。塑限試驗(yàn)不搓條，采用經(jīng)驗(yàn)公式換算。對(duì)顆粒分析試驗(yàn)得出結(jié)果大于0.075mm顆粒超過(guò)50%，粘粒含量超過(guò)15%的土不進(jìn)行液塑限試驗(yàn)。液塑限試驗(yàn)結(jié)果與土的實(shí)際性質(zhì)有明顯矛盾時(shí)不分析原因就直接采用。造成土的分類(lèi)定名錯(cuò)誤。

（3）固結(jié)試驗(yàn)的穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)在《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50123-1999）中規(guī)定：施加每級(jí)。力后，每小時(shí)變形達(dá)到0.01mm時(shí)，測(cè)定的試驗(yàn)高度變化可作為穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。但是國(guó)內(nèi)大部分試驗(yàn)室由于固結(jié)儀器數(shù)量限制，試驗(yàn)工期緊迫還在沿用每一小時(shí)加一級(jí)荷載的快速法。前期固結(jié)壓力試驗(yàn)不按照規(guī)范要求的時(shí)間加荷。最后一級(jí)壓力固結(jié)時(shí)間短，未達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。壓縮曲線(xiàn)不按實(shí)際坐標(biāo)點(diǎn)連曲線(xiàn)，任意跳點(diǎn)修正造成虛假數(shù)值。對(duì)地下水位以下的試樣，固結(jié)容器內(nèi)不注水。

（4）滲透試驗(yàn)切取試樣未做充分飽和處理。未采用抽氣后的蒸餾水進(jìn)行試驗(yàn)。試樣上下面未貼濾紙導(dǎo)致滲透系數(shù)不符合土樣土性。試驗(yàn)時(shí)沒(méi)有將儀器中的氣泡排干凈便進(jìn)行試驗(yàn)。

（5）顆粒分析試驗(yàn)不能?chē)?yán)格按照規(guī)范規(guī)定的時(shí)間觀(guān)測(cè)比重計(jì)讀數(shù)。對(duì)規(guī)范要求的六次讀數(shù)，漏讀或者比規(guī)定的時(shí)間提前或滯后觀(guān)測(cè)，觀(guān)測(cè)到的試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確影響土的正確定名。

土工試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果是建筑工程設(shè)計(jì)和施工工作的依據(jù)，是保證工程質(zhì)量的前提。因此針對(duì)上邊土工試驗(yàn)中的問(wèn)題提出一些解決方法，具體如下：

（1）根據(jù)目前國(guó)內(nèi)土工試驗(yàn)室的狀況，要全部由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)?yè)?dān)當(dāng)試驗(yàn)室的試驗(yàn)人員幾乎是不可能的，所以應(yīng)該建立一套健全的土工試驗(yàn)人員專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)和繼續(xù)教育的系統(tǒng)以提高土工試驗(yàn)人員的綜合素質(zhì)。針對(duì)部分勘察單位工作人員素質(zhì)不高的問(wèn)題，可定期組織土工試驗(yàn)人員進(jìn)行集中培訓(xùn)學(xué)習(xí)，以提高土工試驗(yàn)人員的專(zhuān)業(yè)技能。可聘任具有較高文化及業(yè)務(wù)水平的技術(shù)骨干擔(dān)任試驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人，指導(dǎo)試驗(yàn)室的工作，在日常的工作中檢查監(jiān)督試驗(yàn)人員嚴(yán)格遵守國(guó)標(biāo)及規(guī)范要求，解決工作中的疑難問(wèn)題直至審核審定試驗(yàn)成果報(bào)告。另外要增加工作人員的職業(yè)道德教育，使其在工作中保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。

（2）試驗(yàn)儀器使用完畢后要進(jìn)行清潔，定期對(duì)試驗(yàn)儀器進(jìn)行維護(hù)。儀器的使用保養(yǎng)要由負(fù)責(zé)該試驗(yàn)項(xiàng)目的人員來(lái)完成。試驗(yàn)儀器要定期送往國(guó)家計(jì)量部門(mén)進(jìn)行檢定和校準(zhǔn)，對(duì)于已經(jīng)不合標(biāo)準(zhǔn)的儀器要予以報(bào)廢，更新或整修陳舊的、影響試驗(yàn)質(zhì)量的儀器。試驗(yàn)環(huán)境要保持干凈，無(wú)灰塵。

（3）加強(qiáng)對(duì)試驗(yàn)過(guò)程的控制。對(duì)于搓條法，試驗(yàn)人員的經(jīng)驗(yàn)、熟練度對(duì)結(jié)果影響較大，因此需要多練多培訓(xùn)。人為因素對(duì)液塑限聯(lián)合測(cè)定法產(chǎn)生的影響較小，所以盡量使用聯(lián)合法來(lái)測(cè)定土樣的液塑限。標(biāo)準(zhǔn)固結(jié)試驗(yàn)應(yīng)按規(guī)范要求加荷，快速法由于違背試驗(yàn)規(guī)范的要求應(yīng)予以禁止。直接剪切實(shí)驗(yàn)對(duì)粉土、粉質(zhì)粘土及較軟的土樣進(jìn)行測(cè)量的方法較為簡(jiǎn)單，其測(cè)出的強(qiáng)度指標(biāo)參考性不高。因此，技術(shù)人員需對(duì)加荷條件進(jìn)行明確，以便對(duì)剪切速率進(jìn)行合理控制。對(duì)土質(zhì)松軟的土，應(yīng)分次施加垂直壓力，避免土樣擠出。三軸試驗(yàn)可以針對(duì)此類(lèi)土取得較好的試驗(yàn)結(jié)果，也可以進(jìn)行一定數(shù)量的三軸剪切試驗(yàn)進(jìn)行比對(duì)。顆粒分析試驗(yàn)對(duì)加入六偏磷酸鈉后仍產(chǎn)生凝聚的試樣應(yīng)選用其他分散劑。使用比重計(jì)觀(guān)測(cè)度數(shù)時(shí)要將比重計(jì)輕輕放入懸液中且接近讀數(shù)的深度，保持比重計(jì)處在量筒中心不得貼近量筒內(nèi)壁。放入取出比重計(jì)時(shí)應(yīng)小心輕放，不得擾動(dòng)懸液，固結(jié)試驗(yàn)對(duì)飽和試樣施加第一季壓力后應(yīng)立即向容器中注水浸沒(méi)試樣，非飽和試樣試驗(yàn)試需用濕棉紗圍住加圧板周?chē)?/p>

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，土工試驗(yàn)作為巖土工程勘察中重要的組成部分，是進(jìn)行土類(lèi)定名和劃分土層的重要依據(jù)之一，同時(shí)也為工程設(shè)計(jì)和施工提供必不可少的參數(shù)。要嚴(yán)格按照國(guó)標(biāo)規(guī)范要求進(jìn)行試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)中產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)處理，不斷創(chuàng)新和完善試驗(yàn)方法，可以提高試驗(yàn)精度，保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，更好的為工程建設(shè)服務(wù)。