巖土工程建設中的土工試驗及其質量控制分析

趙桂兵

摘要：巖土工程建設工作中的土工試驗及其質量控制直接關系到工程質量和使用安全，并且是工程設計和施工的前提和基礎。因此在巖土工程建設過程中，必須嚴格土工試驗要點控制以及提高土工試驗質量，從而確保試驗數據的可靠性和準確性。基于此，本文闡述了巖土工程建設土工試驗中的試樣制備分析，對巖土工程建設中的土工試驗要點及其質量控制進行了探討分析。

關鍵詞：巖土工程建設;土工試驗;試樣制備;要點;質量控制

巖土工程建設中的土工試驗要求遵照標準試驗操作方法，使用標準操作儀器，根據建設工程的要求對地基土的試樣進行各種試驗項目的測試，以提供真實可靠的物理、力學性指標參數，其是作為建（構）筑物選材或者基礎設計的依據。

1巖土工程建設土工試驗中的試樣制備分析

巖土工程建設中的土工試驗工作第一道工序就是試樣制備，要取整個土樣最有代表性的部分，注意土樣的均勻性。開土時應描述土樣的顏色、礦物成分、塑性狀態、軟硬程度以及結構構造，垂直下壓環刀，含水量及液限應取刀貼近部分，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， 那么根據含水量、密度等推算出的其他指標就不準確;測得的液塑限指標不準確， 就不能很好地判斷土的狀態;對土樣進行顆粒分析時，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Cu、曲率系數Cc 都不準確。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。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，要依據試驗規程，取三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。

2巖土工程建設中的土工試驗要點分析

巖土工程建設土工試驗中的土層固結試驗是測定土體在壓力作用下產生變形的過程，其可分析判斷土的壓縮特性和天然土層的固結狀態，并作為設計的計算數據。為了準確提供壓縮指標，首先要控制好土樣的驗收和管理工作。在試驗過程中，要嚴格按國家標準進行操作，出現問題要及時解決。如在開土時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構面或已進水。如在開土過程中，感到土是較軟的或測出的液性指數較大，而測出的壓縮模量較大，則說明實驗操作或記錄有誤，或是儀器有較長時間沒有校正，致使儀器變形量過大等，要仔細檢查各個環節。抗剪強度的試驗方法有多種，在試驗室內常用的有直接剪切試驗，三軸壓縮試驗和無側限抗壓試驗。在計算承載力、評價地基穩定性以及計算擋土墻的土的壓力時，都要用到土的抗剪強度指標。有時理論上的數據和測出的結果相差很大。如抗剪強度試驗測出粘聚力值有時會出現負值的現象，主要原因是所取的一組試樣的性質相差太大，自然不符合規律，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度有著一定的關系，利用這種關系，可直觀判斷壓縮結果和抗剪結果是否正確。一般情況下，土的壓縮性越高，壓縮模量越低，而它的抗剪強度則越小，故壓縮模量與抗剪強度指標正相關。土的物理性試驗各項指標之間是互相關聯的，當試驗指標出來以后，應對出來之后的試驗指標進行分析，判斷其準確性。選取不一致的含水量試樣物理性與力學性試樣土質土性的試驗品，物理性與力學性指標矛盾突出，飽和度有偏小、偏大反常。例如出現有些飽和度超過100%的現象，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際情況的指標。土的礦物成分決定土的比重大小，當土粒的比重變化較小時，同一地區同一類型的土基本相同;當粘土礦物成分較多時，比重值較大。然而，當土中含有有機質時，土的比重可降到2.40以下，此時應改用煤油、汽油等中性液體測定，并采用抽氣法排氣。土的液限、塑限分別是細粒土處于可塑狀態的下限和上限含水量。

3巖土工程建設中的土工試驗質量控制分析

在巖土工程建設中的土工試驗過程中，由于巖土本身不均勻性以及取樣、運輸過程中受到擾動，試驗人員的素質參差不齊以及試驗設備和操作方法上的差異，導致巖土工程建設中的土工試驗在結果經常會存在質量問題，因此必須加強對其進行質量控制：（1）建立健全各項土工試驗規章制度。建立健全各項土工試驗規章制度，規范各項試驗的基本操作過程。對試驗儀器進行定期的保養及檢測，并且做到經常性及定期檢查。對報廢不符合標準的儀器，應及時更新，對影響試驗質量的儀器應及時整修。（2）規范土工試驗程序。在力學性能檢測試驗中，比如三軸剪切試驗過程中，加荷速度對檢測結果有一定的影響。一般加荷速度較快，試件的變形滯后于加在其上的荷載，測出的強度值會高于土樣固有的強度。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行加荷檢測，或者不嚴格按照標準規定的加荷速度進行檢測，致使檢測結果失去可比性、真實性。檢測人員應熟悉操作規程，確保試驗的程序符合標準的要求，保證試驗質量。（3）嚴格試驗儀器設備質量控制。為了保障巖土工程建設中的土工試驗的有效性，必須結合實際情況和管理方式，建立起一種體制和模式對試驗儀器設備進行監督和管理，制定出相關管理規范，從開始的準確嚴格的選購儀器，到使用儀器設備，不但要選擇信譽好、質量高的生產廠家，還要重點把握對儀器設備的正確合理的操作方法，以及在使用儀器設備之后，對其進行嚴格管理和認真保養，以便于儀器設備在工作過程中避免出現差錯。

4結束語

綜上所述，巖土工程建設是工程建設的重要內容，其目的是解決和處理建設工程中與巖土有關的內容和問題。土工試驗貫穿于巖土工程建設的全過程，同時其也是工程項目建設施工的重要環節。因此為了保障工程建設的順利進行，必須做好巖土工程建設中的土工試驗及其質量控制工作。

參考文獻：

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（作者單位：張家口市京北巖土工程有限公司）