关于土工试验仪器作业中常见问题的分析

在使用土工试验仪器进行作业的过程中，所采土样在采取、保管、运输的各个环节中，稍有不慎都会对试验数据的真实性产生重大影响。因此，在土工试验作业中： 一，取样时，压取长度不应超过取样器长度，从而避免土样失真；二，野外取样时，静压取样取样器必须符合国标，要杜绝轻锤多击法取样、岩芯管回转岩芯切样等方法；第三，取出的土样要立即密封，妥善保管， 做好防晒、防冻措施；第四，运送土样时，须置于减震垫上， 以防止互相碰撞；第五，在试验中要尽量减少对土样的再次扰动， 要采取切实有效措施保证试验结果的可靠性，分析整理试验结果时，要结合具体土样特点进行对比， 充分考虑试验过程中可能引起试验结果误差的影响， 以确保提交真实、合理的工程试验数据。 

一、土的含水量、天然密度试验中应注意的问题 

土的含水量、密度及比重可换算土的干密度、初始空隙比、孔隙度和饱和度等其它物理性指标。由于土的比重值现阶段主要是依据各地区的实际情况而给出的经验值，因此，含水量和天然密度的测定对于土的物理指标定性更显重要。 

代表性的取样很重要，在取样及运输过程要注意样品的密封，以防止含水量的散失造成误差；要避免摔、碰、摇晃、挤压样品，确保试验结果的失真。 

一，含水量试验取样重量要按在GB/T50123-1999的规定，不宜过多或过少，样品过少不具有代表性，过多以免烘干的不够充分，取平行样（2个平行样之间的误差不大于1%），取样要取原状样靠中间的部分，尽量不取两个顶端和边上的样品，避免含水量的散失对试验结果造成影响。

二，天然密度试验，为避免试样扰动，对样品要轻拿轻放，土样按自然沉积方向放置，用环容积为60cm3或100cm3高度2cm的环刀、专业的削土刀，因削土刀会磨损，尤其是中间的刀刃回渐渐出现凹痕，因此削土刀要及时更换。将环刀刀口向下垂直下压，避免用力挤压样品，容易造成样品扰动和试验结果偏大，速度不可过快，也不可用硬物敲击，否则易造成环刀压偏或土样出现裂缝，对试验结果影响很大，当遇钙质结核或小石块阻挡环刀时，应取出钙质结核和小石块用土填满，遇见天然孔洞不应填土，要保持试样的原状态。 

二、土的颗粒分析试验中应注意的问题 

土的颗粒分析对于测定土的粘粒含量从而判定土的液化性有重要作用。主要采用密度计法测定，适用于粒径小于0.075mm的试样。取样数量为30g，要注意控制悬液温度，因为温度的过高、过低都会给试验结果造成误差，室温控制为10℃-30℃，将试样溶液煮沸后，因温度较高与室温有明显偏差，需冷却至室温并测量记录，最后在计算中要使用此温度值查出温度校正值处理数据。对于含有0.075mm粒径的土样还要进行筛分试验，最后做出一个总的统计和计算。 

三、土的液限、塑限试验中应注意的问题 

土的液限、塑限是细粒土处于可塑状态的上限和下限含水量。土的液限、塑限对于工程有着比较重要的实用意义，用它们可计算塑性指数和液性指数，按照塑性指数进行土质分类。测定土的液限、塑限，选取标准样，对于含较多砂粒的土样先采用筛分法确定砂粒含量，如试样判定为砂土，则不必做液限、塑限试验，反之，则进行试验确定土名。一般采用搓条法和液塑限联合测定仪法，在试验中要注意减少人为误差，尤其是搓条法，试验人员对于试验结果影响较大，要注意试验人员的专业培训。 

土的液塑限实验要点：1.将备好的土样搅拌均匀，分层装入盛图杯，压密，使空气逸出。 2.测测锥入深度前，要使锥尖与土样刚好接触，锥体下落，5s时度数的锥入深度h1。改变锥尖与土的接触位置，测得锥入深度h2，h1与h2允许误差0.5mm，否则应重做，取h1，h2平均值作为该点的锥入深度h。 3.测定其含水率前，要注意去掉锥尖处的凡士林，取10g以上的土样两个，计算含水率平均值ω。 

四、加强土工试验工作的措施 

（1）采用最新的国家、行业产品检验方法，关注行业内的新动态，及时更换土工试验的技术标准、规范。 

（2）土工试验仪器设备的检验要及时，根据相关要求对土工试验仪器设备进行定期检验和维护，对于不合格的仪器设备及时维修或淘汰，不能因为土工试验的问题影响试验结果的准确性。建立完善各项土工试验规章制度，规范各项试验的基本操作过程。对试验仪器进行定期的保养及检测，并且做到经常性及定期检查。对报废不符合标准的仪器，应及时更新，对影响试验质量的仪器应及时整修。 

（3）提高土工试验人员素质，随着岩土工程的工作内容和技术要求的不断变化，土工试验人员的素质也要不断提高，适时参加土工试验的专业培训，提高技术水平，丰富经验，对于出现的问题能够及时发现并解决。更进一步提高土工试验数据和成果报告水平，使土工成果报告能够科学、公正、准确、高效。 

（4）由于土的形式的复杂性，试验结果经常出现一些异常情况。需要我们本着实事求是的态度，将土的物理力学性质指标综合起来分析，保证测出结果的准确性。同时，探讨地区性强度特性及规律。 

（5）开土时应做好开土记录。首先，判别土样等级并详细描述土样性状，根据土样的级别确定适宜试验项目；其次，描述土的颜色、成分、所含物种类、状态、土质的均匀性、结构等，有经验的，可先粗略估计塑性指数和液性指数。切忌仅简单记录颜色、土名了事；然后，根据整条土样的状况选取有代表性的土进行各项试验，避免选择不同性质的土作为同一土质进行试验，否则，最终试验成果的离散性大。 

（6）工程上最常用的是室内试验和原位测试。两者各有优缺点。工程实际中必须考虑到各类试验的特点和可能存在的问题，特别是试验本身的局限性造成的误差。如果对试验结果毫无分析地盲目使用往往会造成工程失误。原位测试所取得岩土特性指标要比室内土工试验更为直观，也是目前所提倡的主要方法，但也受环境的局限，故为了对土的工程特性有更全面更客观地了解，仍需室内试验和原位测试相配合使用。 

五、结语

土工试验是进行土类定名和划分土层的重要依据，目的是为工程设计和施工提供有效的测试结果。因此，土工试验直接影响着工程质量和使用安全。只有对试验本身高度重视，才能消除各种质量隐患，保障测试质量，为工程设计、施工提供准确、及时高质量的数据。

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