如何解決土工試驗中的誤差問題

何麗紅

【摘 要】隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，建筑行業(yè)已不容置疑地成為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的中堅力量。其所涉及到的巖土工程勘察自然成為工程質(zhì)量中的重要環(huán)節(jié)。而土工試驗數(shù)據(jù)合理真實準(zhǔn)確更是體現(xiàn)為能否提交一份滿意合格的工程勘察報告起到至關(guān)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(yīng)注意的幾點進(jìn)行簡單的闡述。

【關(guān)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(chǔ)環(huán)節(jié)，其質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響工程施工的質(zhì)量，所提供的方案影響整個建筑的設(shè)計及質(zhì)量。一個優(yōu)質(zhì)的巖土工程勘察報告，會提供一份安全經(jīng)濟(jì)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(chǎn)單位屬于批量實驗，基本都屬于時間緊任務(wù)重，普遍存在不能夠準(zhǔn)確及時地調(diào)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(dāng)大一部分單位過分追求經(jīng)濟(jì)效益，對設(shè)備疏于保養(yǎng)維修檢查，設(shè)備儀器不能按使用期限報廢，出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損和損壞現(xiàn)象，已不符合規(guī)范的要求和標(biāo)準(zhǔn)，降低了儀器的精確度，從而導(dǎo)致了試驗的準(zhǔn)確性大大降低，直接影響了巖土工程報告的質(zhì)量。

（二）人為操作誤差。

1.調(diào)試儀器設(shè)備時產(chǎn)生的誤差。生產(chǎn)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(zhì)量，接手的樣品不能嚴(yán)格按照土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)操作，每一步驟都有紕漏，各環(huán)節(jié)不能苛求遵守規(guī)范，致使看似每一步驟很小的誤差，但最終導(dǎo)致試驗成果較大的偏移，正所謂失之毫厘謬以千里，使數(shù)據(jù)的有效性、準(zhǔn)確性及合理性產(chǎn)生較大的質(zhì)疑。儀器設(shè)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(xiàn)樣品的最真實性。細(xì)致檢查儀器設(shè)備功能要點部位的起始狀態(tài)，絕對避免外來因素給儀器設(shè)備帶來的影響誤差。

2.在樣品制備環(huán)節(jié)產(chǎn)生的誤差。樣品制備上產(chǎn)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(tài)，嚴(yán)格遵照規(guī)范，苛求試驗人員必須執(zhí)行規(guī)范要求中的“嚴(yán)禁”、“不得”、“不宜”等事項，做到每一個環(huán)節(jié)符合規(guī)范要求。

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

先進(jìn)設(shè)備的廣泛應(yīng)用，帶來的也有負(fù)面影響。例如電腦軟件的介入，使之大多數(shù)試驗人員不會計算試驗項目的各項指標(biāo)，不知道各指標(biāo)間的連帶關(guān)系，更不了解其指標(biāo)之間的制約性，從而不能了解各項目的側(cè)重點而有效提高樣品試驗數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)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(guī)項目中，除樣品制備時多加注意，其它數(shù)據(jù)主要依靠儀器設(shè)備因此人為產(chǎn)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(huán)節(jié)稍有不慎即出現(xiàn)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(biāo)準(zhǔn)》GB∕T50123-1999顆粒分析試驗之移液管法。

（二）各環(huán)節(jié)應(yīng)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(guī)范要求（浸泡過夜或相應(yīng)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(xù)時間為40min，因為本試驗采用了半分散法，用煮沸和加化學(xué)分散劑來達(dá)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(shù)試驗室已把清洗懸液靜置1min再反復(fù)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(yīng)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(qiáng)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(dá)后，吸取每個樣品也一定要在1min內(nèi)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(qiáng)行加大其吸力，過大的吸力會導(dǎo)致所吸深度超過標(biāo)準(zhǔn)要求深度，以至于下層較大顆粒進(jìn)入移液管中，造成各級顆粒試驗數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確。試驗規(guī)范中要求，用吸球?qū)乙簲D入燒杯中，從上口倒入少量純水，清洗移液管壁使溶液達(dá)到要求的標(biāo)準(zhǔn)毫升數(shù)。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(yù)留出掛在管壁的消耗量，吸取時略略大于所需體積以彌補(bǔ)管壁所消耗。

懸液蒸干步驟，重點在于蒸發(fā)過程中杯內(nèi)液體的迸濺。蒸發(fā)至液態(tài)到固態(tài)之間，溶液濃度達(dá)到最大，呈糊狀，此時最易迸濺，產(chǎn)生的誤差是整個流程中最大的，注意要堅決杜絕。當(dāng)然若把燒杯放在電熱板上烘干至少量在還沒有發(fā)生迸濺時就移入溫度相對較低的烘箱中烘干，這既是規(guī)范要求又不會發(fā)生迸濺，但大多數(shù)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(xiàn)象很難杜絕。

我們多次提到批量試驗、實際操作，這就是生產(chǎn)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(xì)致，因此必然有和規(guī)范要求產(chǎn)生距離的現(xiàn)實情況。能最大程度上和規(guī)范要求縮小距離有效減少誤差是我們每個試驗人員應(yīng)該遵守的基本準(zhǔn)則。

三、結(jié)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(shù)據(jù)盡量貼近理論符合理論，最大程度上遵守規(guī)范要求，是每個試驗人員應(yīng)時刻恪守的職業(yè)道德。具體到試驗中每一步驟的掌握，要結(jié)合每人的不同理解和實際工作中的經(jīng)驗。但最重要的是試驗人員的綜合素質(zhì)以及對待工作的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度。作為一名試驗人員，在工作中一定要嚴(yán)格遵守規(guī)范，嚴(yán)肅對待樣品，嚴(yán)謹(jǐn)處理數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 工程地質(zhì)手冊（第四版）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社.

[2] GB∕T50123-1999，土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)[S].1999.