簡析巖土工程勘察的土工試驗(yàn)要點(diǎn)及其質(zhì)量控制

沈延青

摘要：土工試驗(yàn)及其質(zhì)量控制是巖土工程勘察工作重要環(huán)節(jié)，直接關(guān)系著工程質(zhì)量和使用安全。其是工程設(shè)計和施工的前提和基礎(chǔ)，關(guān)系到整個工程建設(shè)質(zhì)量。因此必須加強(qiáng)土工試驗(yàn)管理以及提高土工試驗(yàn)質(zhì)量，從而確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性。基于此，本文闡述了巖土工程勘察的土工試驗(yàn)試樣制備，對巖土工程勘察的土工試驗(yàn)要點(diǎn)及其質(zhì)量控制進(jìn)行了簡要分析。

關(guān)鍵詞：巖土工程勘察；土工試驗(yàn)；試樣制備；要點(diǎn)；質(zhì)量控制

一、巖土工程勘察的土工試驗(yàn)試樣制備分析

取樣是巖土工程勘察土工試驗(yàn)的第一道工序，要選取整個土樣最有代表性的部分，注意土樣的均勻性。開土?xí)r應(yīng)描述土樣的顏色、礦物成分、塑性狀態(tài)、軟硬程度以及結(jié)構(gòu)構(gòu)造，垂直下壓環(huán)刀，含水量及液限應(yīng)取刀貼近部分，快速取含水量土樣，及時裝盒以避免水分的損失。含水量、密度就存在有誤差， 那么根據(jù)含水量、密度等推算出的其他指標(biāo)就不準(zhǔn)確；測得的液塑限指標(biāo)不準(zhǔn)確， 就不能很好地判斷土的狀態(tài)；對土樣進(jìn)行顆粒分析時，取樣不均勻，所測得的顆粒組成百分比、顆粒大小分布曲線、有效粒徑D10、不均勻系數(shù)Cu、曲率系數(shù)Cc 都不準(zhǔn)確。一般在開樣后就立即進(jìn)行，否則會因不同程度的風(fēng)化而使得試驗(yàn)數(shù)據(jù)偏小。由于土樣本身不均勻或采集時土體與管壁的摩擦作用，導(dǎo)致天然含水率發(fā)生一定變化，要依據(jù)試驗(yàn)規(guī)程，取三個以上的土樣進(jìn)行平行試驗(yàn)，去除離散較大的的值后取平均值。若為連續(xù)試驗(yàn)，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。

二、巖土工程勘察的土工試驗(yàn)要點(diǎn)分析

巖土工程勘察的土層固結(jié)試驗(yàn)是測定土體在壓力作用下產(chǎn)生變形的過程，可分析判斷土的壓縮特性和天然土層的固結(jié)狀態(tài)，作為設(shè)計的計算數(shù)據(jù)。為了準(zhǔn)確提供壓縮指標(biāo)，首先要控制好土樣的驗(yàn)收和管理工作。在試驗(yàn)過程中，要嚴(yán)格按國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，出現(xiàn)問題要及時解決。如在開土?xí)r感到土較硬而測出的壓縮模量較小，可能是所取土樣中已存在擾動結(jié)構(gòu)面或已進(jìn)水。如在開土過程中，感到土是較軟的或測出的液性指數(shù)較大，而測出的壓縮模量較大，則說明實(shí)驗(yàn)操作或記錄有誤，或是儀器有較長時間沒有校正，致使儀器變形量過大等，要仔細(xì)檢查各個環(huán)節(jié)?？辜魪?qiáng)度的試驗(yàn)方法有多種，在試驗(yàn)室內(nèi)常用的有直接剪切試驗(yàn)，三軸壓縮試驗(yàn)和無側(cè)限抗壓試驗(yàn)。在計算承載力、評價地基穩(wěn)定性以及計算擋土墻的土的壓力時，都要用到土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。有時理論上的數(shù)據(jù)和測出的結(jié)果相差很大。如抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)測出粘聚力值有時會出現(xiàn)負(fù)值的現(xiàn)象，主要原因是所取的一組試樣的性質(zhì)相差太大，自然不符合規(guī)律，所以土樣制作時需取有代表性的土樣。土的壓縮特性和抗剪強(qiáng)度有著一定的關(guān)系，利用這種關(guān)系，可直觀判斷壓縮結(jié)果和抗剪結(jié)果是否正確。一般情況下，土的壓縮性越高，壓縮模量越低，而它的抗剪強(qiáng)度則越小，故壓縮模量與抗剪強(qiáng)度指標(biāo)正相關(guān)。土的物理性試驗(yàn)各項指標(biāo)之間是互相關(guān)聯(lián)的，當(dāng)試驗(yàn)指標(biāo)出來以后，應(yīng)對出來之后的試驗(yàn)指標(biāo)進(jìn)行分析，判斷其準(zhǔn)確性。選取不一致的含水量試樣物理性與力學(xué)性試樣土質(zhì)土性的試驗(yàn)品，物理性與力學(xué)性指標(biāo)矛盾突出，飽和度有偏小、偏大反常。例如出現(xiàn)有些飽和度超過100%的現(xiàn)象，說明在測試天然密度，天然含水量，及土粒比重的中存在問題，綜合考慮后可從密度、含水量中選擇反映土實(shí)際情況的指標(biāo)。土的礦物成分決定土的比重大小，當(dāng)土粒的比重變化較小時，同一地區(qū)同一類型的土基本相同；當(dāng)粘土礦物成分較多時，比重值較大。然而，當(dāng)土中含有有機(jī)質(zhì)時，土的比重可降到2.40以下，此時應(yīng)改用煤油、汽油等中性液體測定，并采用抽氣法排氣。土的液限、塑限分別是細(xì)粒土處于可塑狀態(tài)的下限和上限含水量。

三、巖土工程勘察的土工試驗(yàn)質(zhì)量控制分析

巖土工程勘察的土工試驗(yàn)質(zhì)量控制主要體現(xiàn)在：（1）嚴(yán)格試驗(yàn)儀器設(shè)備的質(zhì)量管理。隨著市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展進(jìn)步，越來越要求提高對于試驗(yàn)儀器設(shè)備的管理。要結(jié)合實(shí)際情況和管理方式，建立起一種體制和模式對試驗(yàn)儀器設(shè)備進(jìn)行監(jiān)督和管理，制定出一系列的管理規(guī)范，從開始的準(zhǔn)確嚴(yán)格的選購儀器，到使用儀器設(shè)備，不但要選擇信譽(yù)好、質(zhì)量高的生產(chǎn)廠家，還要重點(diǎn)把握對儀器設(shè)備的正確合理的操作方法，以及在使用儀器設(shè)備之后，對其進(jìn)行嚴(yán)格管理和認(rèn)真保養(yǎng)，以便于儀器設(shè)備在工作過程中避免出現(xiàn)差錯。（2）建立健全各項土工試驗(yàn)規(guī)章制度。建立健全各項土工試驗(yàn)規(guī)章制度，規(guī)范各項試驗(yàn)的基本操作過程。對試驗(yàn)儀器進(jìn)行定期的保養(yǎng)及檢測，并且做到經(jīng)常性及定期檢查。對報廢不符合標(biāo)準(zhǔn)的儀器，應(yīng)及時更新，對影響試驗(yàn)質(zhì)量的儀器應(yīng)及時整修。（3）加強(qiáng)樣品的運(yùn)輸和采集工作的質(zhì)量控制。在樣品的運(yùn)輸過程中要盡量平穩(wěn)，減少對樣品的擾動，避免因此造成試驗(yàn)樣品等級下降，大型工程要把試驗(yàn)室搬遷到施工現(xiàn)場，這樣能減少因運(yùn)輸而造成的誤差。試驗(yàn)用樣品的狀態(tài)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。試樣的尺寸關(guān)系到試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。（4）規(guī)范土工試驗(yàn)程序。在力學(xué)性能檢測試驗(yàn)中，比如三軸剪切試驗(yàn)過程中，加荷速度對檢測結(jié)果有一定的影響。一般加荷速度較快，試件的變形滯后于加在其上的荷載，測出的強(qiáng)度值會高于土樣固有的強(qiáng)度。有的檢測人員忽視了加荷速度，在不了解加荷速度時隨意進(jìn)行加荷檢測，或者不嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的加荷速度進(jìn)行檢測，致使檢測結(jié)果失去可比性、真實(shí)性。檢測人員應(yīng)熟悉操作規(guī)程，確保試驗(yàn)的程序符合標(biāo)準(zhǔn)的要求，保證試驗(yàn)質(zhì)量。（5）提升土工試驗(yàn)人員的綜合素質(zhì)。巖土工程勘察的土工試驗(yàn)質(zhì)量是一項集體合作和高度綜合的工程，必須加強(qiáng)對土工試驗(yàn)人員的培訓(xùn)工作，以切實(shí)提高土工試驗(yàn)人員的專業(yè)技能和職業(yè)綜合素養(yǎng)為根本，建立與實(shí)際業(yè)務(wù)相應(yīng)的培訓(xùn)工作體系，使工作人員在專業(yè)技術(shù)和業(yè)務(wù)能力方面有更大的提高。要建立健全的培訓(xùn)制度和教育的制度及健全的上崗值班制度，培養(yǎng)土工試驗(yàn)人員深入系統(tǒng)地掌握專業(yè)知識，了解土工試驗(yàn)的根本任務(wù)和基本性質(zhì)，采取專業(yè)先進(jìn)的技術(shù)，進(jìn)行準(zhǔn)確地操作，以利于得到真實(shí)準(zhǔn)確的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。土工試驗(yàn)工作人員的專業(yè)素質(zhì)和職業(yè)素養(yǎng)是影響工作的是最為大因素，只有全面提高土工試驗(yàn)人員的綜合素質(zhì)和工作技能水平，才能從根本上提升土工試驗(yàn)質(zhì)量。

四、結(jié)束語

綜上所述，巖土工程勘察是工程建設(shè)的重要內(nèi)容，其目的是解決和處理建設(shè)工程中與巖土有關(guān)的內(nèi)容和問題。土工試驗(yàn)貫穿于巖土工程勘察的全過程，同時其也是工程項目建設(shè)施工的重要環(huán)節(jié)。因此為了保障工程建設(shè)的順利進(jìn)行，必須做好巖土工程勘察的相關(guān)土工試驗(yàn)工作。

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（作者單位：青海省地礦建筑勘查設(shè)計院）