摘要：巖土工程勘察室內土工試驗作為一門土的實驗技術在巖土工程理論研究和實踐中的作用和地位是不容忽視的。土工試驗可提供土的物理力學性質指標，供設計計算時使用，各種土力學理論的創立和發展都基于土工試驗的成果，在解決各類巖土工程實際問題中，準確的測定土性參數可以從根本上保證巖土工程設計的精確性、代表性和經濟合理性的關鍵。土工試驗的質量對工程總體的質量有著直接的重大的影響。然而由于各種因素的影響，室內土工試驗出現諸多問題亟需解決。本文首先就土工試驗數據分析了目前土工試驗中存在的問題，然后重點探討了土工試驗中應注意的問題，最后提出了改進的措施。
關鍵詞：巖土工程勘察,土工試驗,數據,取樣,儀器設備
一、土工試驗數據不準確的原因
(一)取樣存在的問題
室內土工試驗的土樣由野外鉆探取樣獲得，影響取樣質量的因素主要有三個：鉆孔的垂直度、鉆孔對土樣的擾動、取土時鉆孔孔底的清潔度和取樣器在切入巖土層的速度。鉆孔傾斜取土樣時會使土樣偏心受壓，樣品在刃口側向受壓的影響下取出，所測得的數據用來計算便會產生誤差;土樣被取出前會受到鉆具的提拉停頓而造成的緩沖作用和振動造成的擾動，使土樣因為自重作用產生脫節與脫水而產生誤差;取土時如果沒有鉆孔孔底不清潔，殘余土未被清除則會使土樣受到擠壓，此時如果仍作為原狀土樣來試驗，則會使測得的壓縮系數增
大，壓縮模量變小;取樣器切入土樣的速度過慢，則會使土樣與取土器兩者產生之間的摩擦力增大(由于土體側向膨脹導致)，進而對原狀土樣產生較大擾動，數據失真。此外，在取樣過程中，勘查設備和取樣器具也會不同程度的影響到所取原狀土的質量。
(二)土樣運送中的問題
土樣從野外取出到送至試驗室的過程受季節、天氣、路途、工作任務、突發事件等因素的限制，往往不能做到隨取隨做，所以土樣在運輸過程中難免會受到炎熱天氣中的微曬、寒冷天氣中的微凍、崎嶇顛簸路段的微震等影響，造成土樣開裂或者含水率降低，土的承載力增大等影響。此外，運送過程中也有一些主觀因素會影響到土樣的質量，如工作人員包裝不注意，干樣和濕樣不采用單獨包裝等。
(三)室內試驗
室內試驗對最終結果的影響首先從客觀方面分析就是試驗儀器的影響，土工試驗儀器的精度雖然是固定的，但是必須要按年度進行校核，一般的儀器在初次校核時都不會出現問題，但是經過半年的時間到一年時間，個別儀器會產生微小的偏差，這些微小偏差直接影響到結果的準確性。當微差疊加變大時，對試驗結果的影響就變得不容忽視。
二、提高土工試驗數據的準確性應注意的問題
(一)土的物理性質試驗
1、取樣
室內土工試驗的第一步都是土體的取樣，作為第一道工序的土樣取樣對試驗結果的影響是不容忽視的。特別對于軟土，試驗數據對土體結構強度的影響尤為明顯，因此取樣時應相當小心，盡量不對土體造成大的擾動，在測試時必須注意保持土的原始結構和原有水分。環刀取土應注意以下幾點:
(1)試樣與環刀內壁之間不得留有間隙。試樣必須削至比環刀稍大的試塊，均勻用力垂直壓下，用力不均會導致傾斜而形成間隙，使天然密度偏小。
(2)若靠近環刀表面的試樣有大顆粒，則應挑出后補上原狀土，由于含砂量高的細粒土中包含物較多，故必須平放在玻璃板上用小刀輕削，而不得將其提起用鋼鋸切削。
(3)對于容易產生觸變的土樣，尤其是高靈敏度土，不得對其表面反復多次刮削。而需用刃口平整的切土刀整平表面2～3 次，避免擾動土樣。
(4)高含水率的淤泥取樣相對比較大，過長會增大移動操作難度，過短又容易從環刀中滑落而造成較大的土體擾動，較好的切樣方法是將環刀置于稍低的土樣上，邊下壓邊小心地削去環刀周圍的土，達到需要的高度后再用鋼絲刀切取。
2、比重試驗
該試驗由于操作程序較復雜，且對數值要求很精確(每次稱量需精確到0.001g)。因而試驗過程中的任何疏忽都可能造成較大的試驗誤差。一般需注意使用前將比重瓶洗凈烘干，裝入土樣時不污染瓶口或瓶身，煮沸時不讓溶液濺出，每次稱重時不觸碰電子秤，以防震動導致讀數不精確。
3、密度試驗
該項試驗較簡單，一般在取樣后立刻進行。需注意的是開土切樣時要用刮土刀，但刃口經長期使用會磨損呈凹形，造成測得的密度偏大、孔隙比偏小、飽和度偏大等情況。與其本身物理性能指標不符，這時應及時更換新的刮土刀以確保試樣質量。另外，必須注意在開樣前重新秤取環刀質量，以保證結果精確。
4、含水率試驗
該試驗也相對較簡單，一般在開樣后就立即進行，否則會因不同程度的風化而使得試驗數據偏小。另外，由于土樣本身不均勻或采集時土體與管壁的摩擦作用，導致天然含水率發生一定變化，故依據試驗規程，應取3 個以上的土樣進行平行試驗，去除離散較大的的值后取平均值。若為連續試驗，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)土的液限、塑限試驗中應注意的問題
土的液限、塑限是細粒土處于可塑狀態的上限和下限含水量。土的液限、塑限對于工程有著比較重要的實用意義，用它們可計算塑性指數和液性指數，按照塑性指數進行土質分類。測定土的液限、塑限，選取標準樣，對于含較多砂粒的土樣先采用篩分法確定砂粒含量，如試樣判定為砂土，則不必做液限、塑限試驗，反之，則進行試驗確定土名。一般采用搓條法和液塑限聯合測定儀法，在試驗中要注意減少人為誤差，尤其是搓條法，試驗人員對于試驗結果影響較大，要注意試驗人員的專業培訓。
(三)土的顆粒分析試驗中應注意的問題
土的顆粒分析對于測定土的粘粒含量從而判定土的液化性有重要作用。它主要采用密度計法測定，適用于粒徑小于0.075mm的試樣。取樣數量為30g，此試驗要注意控制懸液溫度，因為溫度的過高、過低都會給試驗結果造成誤差，室溫控制為10℃-30℃，將試樣溶液煮沸后，因溫度較高與室溫有明顯偏差，需冷卻至室溫并測量記錄，最后在計算中要使用此溫度值查出溫度校正值處理數據。對于含有0.075mm粒徑的土樣還要進行篩分試驗，最后做出一個總的統計和計算。
(四)做好試驗資料的整理
為使試驗資料可靠和適用，應進行正確的數據分析和整理。整理時對試驗資料中明顯不合理的數據，應通過研究，分析原因(試樣是否具有代表性、試驗過程中是否出現異常情況等)或在有條件時，進行一定的補充試驗后，可決定對可疑數據的取舍或改正。
三、促進室內土工試驗工作更好發展的幾點建議
(一)對試驗人員的素質嚴要求，并加強培訓
土工試驗室人員應由受過正規的巖土工程專業教育，具有工程師或高級工程師的資質的人員擔任。土工試驗室的操作人員應由熟練的技術工人擔任，技術工人上崗前必須經過嚴格的專業培訓，考試合格取得相應資質后才能上崗作業。
人員培訓主要是兩個方面的內容：一是加強試驗人員的業務學習，定期組織學習最新頒布的試驗規程和相關技術標準，或者是對既有規范的溫習和深入研究，牢牢把握重點和操作難點，或者是結合試驗實踐探討一些試驗操作上值得改進的地方，總結經驗，優化試驗程序;
二是逐一對每一個試驗項目進行操作培訓，提高試驗人員的實際操作能力，同時糾正一些不規范操作，確保檢測工作質量。
(二)加強土工試驗儀器設備的管理
1、儀器設備的采購
土工儀器設備的質量是影響土工試驗質量的重要因素。土工試驗室要根據自己所開展的試驗項目和工作量合理配備儀器設備。儀器選用應從儀器的量程范圍、測定的準確度和穩定性來考慮，避免使用操作費事、費力、質量又差的儀器設備。選擇儀器設備的供應商應具有國家質量技術監督部門頒發的“制造計量器具許可證”，以保證質量，儀器出廠應有合格證。新購入的測量儀器在投入使用前應由具有國家質量技術監督部門授權準予的計量檢定部門檢定合格方可投入使用。
2、儀器設備的維護保養
土工儀器設備的日常使用、維護、保養是十分重要的環節。大型精密儀器操作人員應經專門培訓考核，持證上崗。所有儀器設備應有專人負責保管，定期維護保養并又記錄，確保儀器設備始終處于正常狀態。用于測試含水率的鋁盒、測試密度的環刀的質量應盡可能保持一致。應定期檢查環刀是否變形、環刀的刃口是否呈凹形、液塑限儀的圓錐是否磨損、透水石磨損情況等，檢查結果均應記入臺帳。對不符合要求的應停止使用，并進行標識。
結語
土工試驗是巖土工程勘察的重要工作內容，對工程勘察報告和工程建設項目的安全性和經濟性有著直接的影響，試驗中任何一個細小的問題可能都會影響試驗結果的準確。因此實驗人員要認真執行國家規范標準，提高專業技術水平，加強設備管理和更新，推行試驗室認證機制，才能有效地提高土工試驗質量，保證土工試驗成果的真實性、可靠性，從而確保工程總體的質量和安全性。
參考文獻：
[1]吳秀勤，徐敏妤.室內土工試驗質量管理探索[J].西部探礦工程，2005.1.
[2]江穩瓊.室內土工試驗中應注意的問題及對試驗數據準確性的影響[J].計量，2009.3.
[3]張麗玲，祖秉新.土工試驗成果取值的影響因素探討[J].吉林地質，2006.3.
