李志鵬

廣東省地質(zhì)物探工程勘察院，廣東 廣州 510800

土工試驗是巖土勘察工程的重要組成部分，通過土工試驗?zāi)軌颢@得清晰準確的巖土物理力學指標，了解巖土層的特性，從而為后續(xù)的工程設(shè)計及地基處理提供相應(yīng)的科學數(shù)據(jù)支撐。但是在土工試驗的實際過程中，由于試驗工作是在室內(nèi)實驗室中進行，對巖土的采樣、運輸以及實驗室環(huán)境控制都有著較高的要求[1]。同時，由于土工試驗是一項精密性和精確性較高的實驗，對試驗人員的專業(yè)素質(zhì)要求較高。為了切實提升土工試驗數(shù)據(jù)的科學性和準確性，確保巖土檢測報告的可靠性，提高工程設(shè)計及施工水平，就必須做好試驗過程中的一系列質(zhì)量控制工作，切實提升土工試驗的效率和水平。

1 土工試驗概述及其重要性

1.1 土工試驗

土工試驗主要用于巖土勘察工作，其試驗的主要內(nèi)容就是對工程建設(shè)施工區(qū)域內(nèi)的土層特性和地質(zhì)條件進行數(shù)據(jù)化的分析，主要通過土層的滲透性實驗、土的固結(jié)試驗、土的剪切試驗、巖土的承載力試驗、靜力觸探試驗等進行土的含水率分析、密度分析、土粒相對密度分析、界限含水率分析、顆粒成分分析等[2]。由此可見，土工試驗所涉及的試驗種類繁多，不同的試驗種類對應(yīng)不同的試驗方法，因此更加需要提升試驗數(shù)據(jù)的精準性和科學性。

1.2 土工試驗的重要性

對施工區(qū)域內(nèi)的巖土進行勘察并獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)是制訂工程施工設(shè)計方案、確定地基處理方法、科學計算建筑物沉降以及提升邊坡穩(wěn)定性的基礎(chǔ)保障。根據(jù)土工實驗數(shù)據(jù)，施工設(shè)計人員和技術(shù)人員能夠全面科學地分析施工過程中存在的問題，提前制訂施工預(yù)案，為提升工程建設(shè)質(zhì)量、保障施工安全創(chuàng)造先決條件。

2 土工試驗的影響因素

2.1 采樣因素

巖土體取樣是土工試驗的第一步，通過取樣獲取原始的巖土樣本，取樣質(zhì)量直接影響最終的土工試驗結(jié)果。戶外采樣工作不是簡單的對土壤進行收集，而是要根據(jù)相應(yīng)地區(qū)的地質(zhì)特征和巖土層的分布情況，確定合適的鉆孔深度、傾斜度以及取樣的速度，并且要注意鉆孔孔底的清潔程度。如果鉆孔深度和傾斜度沒有經(jīng)過精準的計算，很有可能會導(dǎo)致巖土體承受過多的側(cè)向壓力，而發(fā)生土層松散的問題，進而影響試驗數(shù)據(jù)的準確性[3]。如果取樣器切入和拔出土層的速度過慢，就有可能因為停頓和震動導(dǎo)致原土層被攪動，也有可能導(dǎo)致試驗數(shù)據(jù)存在誤差。如果在進行取樣過程中，鉆孔的孔底沒有進行清潔，則會導(dǎo)致殘留的土體在取樣的過程中受到擠壓，那么所獲取的原始樣本的壓縮系數(shù)會增大，進而影響試驗數(shù)據(jù)的科學性和可靠性。

2.2 運輸因素

在完成巖土采樣工作之后，需要運送到實驗室中進行一系列的測量試驗，這就涉及巖土樣本的運輸問題。將所獲取的樣本從戶外送到實驗室中，在這個過程中受到運輸時間、天氣、季節(jié)以及其他突發(fā)事件或者不可抗力的影響，都可能導(dǎo)致巖土樣本變質(zhì)[4]。在炎熱的季節(jié)中，運輸土樣中的水分有可能被蒸發(fā)；而在寒冷的季節(jié)中，土樣有可能發(fā)生固結(jié)。并且受運輸過程中路途顛簸的影響，還有可能導(dǎo)致樣本發(fā)生開裂或者松散等問題，這嚴重影響了樣本的質(zhì)量，進而影響試驗數(shù)據(jù)的準確性。

2.3 室內(nèi)試驗環(huán)境因素

雖然土工試驗對實驗室內(nèi)環(huán)境沒有明確的要求和嚴格的規(guī)范，但是仍然不可忽略室內(nèi)試驗環(huán)境對土樣帶來的影響。實驗室中的溫度和濕度有可能會導(dǎo)致土樣發(fā)生一定的變質(zhì)，尤其是在夏季和冬季這兩個季節(jié)進行土工試驗的過程中，試驗人員會習慣性地使用空調(diào)或其他采暖通風設(shè)備來進行制冷或制熱，這在一定程度上就使實驗室內(nèi)環(huán)境與取樣的原環(huán)境之間存在較大的差異性，一定程度上會導(dǎo)致土樣中的含水量發(fā)生變化，進而影響試驗數(shù)據(jù)的真實性和準確性。

2.4 人員因素

隨著工程地質(zhì)勘察行業(yè)的不斷發(fā)展，勘察、試驗單位以及各工作小組的資質(zhì)參差不齊，尤其是在人員配置方面，一些小型的勘察機構(gòu)并沒有專業(yè)的技術(shù)人員負責全程的試驗監(jiān)督，而試驗操作人員在進行數(shù)據(jù)測試的過程中，往往存在不規(guī)范操作的行為[5]。再加上試驗人員缺乏理論和實踐相結(jié)合的經(jīng)驗，更加注重理論數(shù)據(jù)的獲取，不能根據(jù)工程建設(shè)的實際情況選擇合適的試驗方法，缺乏同工程設(shè)計人員以及技術(shù)人員之間的交流，進而影響數(shù)據(jù)的可行性和實用性。

2.5 設(shè)備因素

精密高效的試驗儀器設(shè)備是確保土工試驗結(jié)果準確性的重要基礎(chǔ)和前提。但是在實際土工試驗過程中，不少勘察機構(gòu)由于資金和技術(shù)等方面的限制，所使用的試驗設(shè)備比較落后，難以滿足試驗數(shù)據(jù)高精度的要求。再加上一些老舊的試驗設(shè)備常年失修，在運轉(zhuǎn)的過程中很容易發(fā)生故障，進而影響土工試驗工作的順利開展，同時導(dǎo)致試驗數(shù)據(jù)失真。

3 提升土工試驗數(shù)據(jù)的方法策略

3.1 做好土樣的取樣工作

做好土樣的采集工作，保證試驗樣本的質(zhì)量是提升試驗數(shù)據(jù)科學性與準確性的基礎(chǔ)和前提。首先，要求采樣人員在采樣前要根據(jù)相關(guān)的地質(zhì)調(diào)查資料對區(qū)域內(nèi)的巖土情況有大致的了解，明確巖土的結(jié)構(gòu)層次，從而制訂相應(yīng)的采樣方案，確定采樣點，保證均勻取樣。其次，在取樣的過程中，要嚴格精確鉆孔的垂直度、傾斜度，避免土層受壓過大，確保原樣土的結(jié)構(gòu)層次不會發(fā)生變化。再次，在進行取樣時要徹底對鉆孔的孔底進行清潔，把殘余的顆粒清理出來，確保所獲取的樣本保持原有的壓縮系數(shù)。最后，選擇取樣儀器設(shè)備時，要根據(jù)不同的巖土特性選擇合適型號的取樣設(shè)備，控制好取樣的速度，避免摩擦力的增加，保證原樣土的均勻和緊實。

3.2 確保運輸過程中土樣的質(zhì)量

在對所獲取的樣本進行運輸?shù)倪^程中，要注意以下幾點：（1）采樣工作人員要對所獲得的土樣進行分類包裝，干樣本在密封保存的同時，還要增加防潮層，濕樣本在密封保存的同時還要增加隔熱層，以免受到運輸時天氣的影響。（2）要對土樣進行必要的防震處理，保證其在顛簸的路途中不會發(fā)生開裂等的問題。（3）為了盡可能地保證樣本的質(zhì)量，要盡量避免長途運輸，采取就近原則，選擇合適的試驗單位來進行數(shù)據(jù)的測試。

3.3 控制室內(nèi)試驗環(huán)境

在進行土工試驗的過程中，要確保試驗數(shù)據(jù)的科學性和準確性，就必須對整個的試驗環(huán)境加以必要的控制。首先，在進行試驗的過程中，工作人員要盡可能地還原或者是模擬巖土工程的實際環(huán)境，給予溫度和濕度上的控制，確保整個實驗過程中土樣不會出現(xiàn)失水、干裂等的情況，盡可能地縮小試驗數(shù)據(jù)的誤差。其次，為了保證試驗人員能夠在舒適的環(huán)境中工作，建議建立專門的試驗艙進行艙內(nèi)的溫度和濕度調(diào)控，這樣既能夠保證試驗工作的順利開展，又能為工作人員創(chuàng)造更加安全和舒適的工作環(huán)境。

3.4 提升試驗人員專業(yè)能力和綜合素質(zhì)

土工試驗人員的專業(yè)能力和綜合素質(zhì)是影響試驗數(shù)據(jù)科學性和準確性的最重要因素，同時也是最難以進行調(diào)控和把握的動態(tài)性因素。要提升工作人員的專業(yè)能力和綜合素質(zhì)，首先，各勘察機構(gòu)要針對試驗技術(shù)人員和操作人員進行專門的培訓(xùn)與考核，設(shè)立技術(shù)負責人崗位，全程進行試驗過程的監(jiān)督和調(diào)控，并給予操作人員必要的指導(dǎo)。其次，要求試驗人員在進行數(shù)據(jù)測試的過程中，要與工程負責人及相關(guān)的設(shè)計人員進行必要的溝通和聯(lián)系，了解巖土工程的實際情況，選擇最合適的試驗方法，并且將所獲得的試驗數(shù)據(jù)第一時間傳遞給設(shè)計人員，進行科學的驗證，通過對比分析檢驗試驗數(shù)據(jù)的真實性和科學性。如果存在較大的數(shù)據(jù)誤差，則要及時地調(diào)整試驗方案，尋找試驗中存在的問題，實現(xiàn)理論和實踐的統(tǒng)一。

3.5 定期進行試驗設(shè)備的維護與保養(yǎng)

要提升土工試驗數(shù)據(jù)的科學性和準確性，還要對試驗儀器設(shè)備進行精細化的管理。首先，要定期地對試驗設(shè)備進行維護和保養(yǎng)，最好是以季度為單位，一個季度執(zhí)行一次設(shè)備的核準和校驗，盡可能杜絕設(shè)備使用中存在的微小偏差，避免積少成多，影響設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。其次，要根據(jù)實際勘察工作的要求，投入必要的資金來更換更先進、精密度更高的儀器設(shè)備，進一步提升試驗數(shù)據(jù)的精準性。

4 結(jié)束語

在巖土勘察工作中，土工試驗數(shù)據(jù)的科學性和準確性是衡量勘察工作水平高低的重要依據(jù)。要提升試驗數(shù)據(jù)的精準性，就必須在各個環(huán)節(jié)加以質(zhì)量控制，同時結(jié)合工程實踐，提高土工試驗的高效性與科學性。