影响岩土工程中土工试验质量因素论述

李 硕

（辽宁省冶金地质四〇二队有限责任公司，辽宁 鞍山 114000）

1 岩土工程勘查试验概述

1.1 土样制备

土样制备程度的优劣是影响岩土工程勘查试验质量的重点因素，在制备土样时应该对土样的颜色、土样中含有的矿物成分，土样表面的软硬程度和结构构造进行一个预估并进行记录，这样一方面有助于后期对数据进行整理复核，另一方面有助于勘查人员经验的积累。例如有时会发生这种情况：在进行开土时记录土质呈现坚硬状态，但是测试结果却显示土质呈流塑状态，这时候就应该对土样含水率、塑液限的测量进行检查，找到问题所在并及时纠正。

1.2 含水率试验

土质的基本物理指标之一就是它的含水率，土质含水率发生变化随之而来会带动一些列其它物理性质发生变化。当前测量土壤含水率的技术方法有很多，比较常用的一种就是烘干法，具体做法是取一定质量土样放置于恒温烘干箱中烘干，对干燥土样质量进行测量，这时土壤失水质量与干燥土壤质量的比值就是该土壤的含水率。采用烘干法测量出的含水率特点是精度高、稳定性好，因此被广泛使用。影响土质含水率试验准确性的关键因素是所选取土样的有效度，实际操作中常有因为土样选取不均匀，土样短缺等因素导致的勘察结果不准确，因此为了保证土质含水率测量的准确性，操作人员应该根据勘察试验的具体目的以及试验要求进行取样方法的确定。通常情况下，应该在切取原状土样环刀的上方或者下方进行横向选土，这种选取方法有助于对土层真实情况的了解和分析。

1.3 密度试验

密度也是土壤的重要物理指标之一，土壤的干密度、孔隙比以及饱和度等指标都可以根据土壤的密度进行换算，因此土工试验中土壤密度试验质量和精确度对试验结果有重要的影响。进行土壤密度测量最常用的方法是环刀法，对于该方法在实际操作中具有以下几点值得注意：大多数工程进行土样获取的高度在二十厘米左右，如果该地区的土质不均匀，那么土样中土柱的变化就不可忽视，因为根据长期勘察经验得知，不均匀土质中同一高度的土柱密度差距可能很大。为了使测量数据更准确，在进行测量前应该仔细观察土样，判断土质不均匀程度，并在明显分界处进行划分，将土样分批进行含水率、密度等试验。

2 取样

取样总要求：保持样品的天然湿度及结构。根据试验项目确定土样采取的质量等级，采用相应的控制措施。1） 取土器。取样器有薄壁取土器（分为固定活塞式、水压固定活塞式、自由活塞式和敞口式）、厚壁取土器等多种形式，需根据土的性质、软硬程度和其他条件选用。2） 取土器的技术规格应按下表执行。3） 护壁要求。在地下水位以上应采用干钻，以保证所取土样尽量保持原地层的含水率、密度等。在地下水位以下可采用水循环钻进，但应根据不同地层调制不同的循环泥浆和适当的泵量，以免冲坏岩层和土样。在软土和水下砂土中钻进，可采用泥浆护壁，也可采用套管护壁。采用泥浆护壁时，应增加泥浆稠度。若采用套管护壁应注意选人套管时管靴对土层的扰动，且套管底部应限制在预计取样深度以上3 倍孔径的距离。4） 取样。取样前要求先清除孔内浮土，防止侧刮孔壁，取土器到达孔底时应轻放，以免冲击孔底而扰动土层，尽量采用重锤少击、快速压入的方法，取岩芯时不得敲击取土器管壁，以免扰动土体。5） 封样要求。对于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级土样取出后应立即进行蜡封，并放置在阴凉处，避免暴晒和冰冻，确保所取土样含水量不发生变化。6） 取样标记。送样单应有原始记录和编号。内容应包括工程名称，试坑或钻孔编号、高程、取土深度、取样日期。如原状土应有地下水位高程、土样现场鉴别和描述及定义、取土方法等。在实际取样过程。

3 试验

1） 开样。根据客户的送样单要求，确定样品数量，确定样品是否受到扰动，如样品扰动了需要求客户重新取样，依照相关规定进行试验：选取样品时要注意土样的包装，区分样品的层次，将土样的两端进行整平，若无特别需求，所取的土样天然层与切土方形成垂直关系，所选取的土样具有一定代表性，选取的样品应靠近环刀部位，同时进行快速选取，防止土样中的水分流失，如果土样中的水分流失那么会引起样品液性指数IL，含水量w 及孔隙比e 都会变小，可分析出研究区域承载力发生变化。2） 烘箱的温度和时间选择。根据土有机质含量选择温度烘烤土和含水量。无机质土在温度105℃～110℃恒温烘干，砂类土不小于6 小时，粘土类不少于8 小时，有机质土或含石膏的土应将温度控制在60℃～70℃恒温烘干12 小时～15 小时。否则会造成含水率不准确。

4 数据的校核

数据是感官认识的定量化，是定性描述在数值上的界定，土工试验的过程正是定性描述与定量数值的统一过程，其二者应该具有一致性。这要求我们将开样时的感观与土工实测数据之间的差异控制在一定的范围以内，同时也应注意数据输入输出的正确性。

5 结语

人为因素所产生的数据离散性是可以通过技术的、程序的及数据处理的方法降低的。在实验数据产生的过程中，严格按技术要求采样，严格操作程序规范试验，采取有效的数据处理方法，试验数据的可靠性必定可以得到有效保证。