关于土工试验中土的物理指标测定的几个常见问题分析

周彦 钟萍

摘要：随着我国社会经济的发展以及建筑业的不断进步，使得国家对建筑质量要求的不断提高，试验技术的发展为建筑质量提高创造了有利的条件，也为满足人们不断高涨的质量要求莫定了扎实的基础。文章主要阐述了土的物性试验及实验成果的分析以及土工试验中土的物理指标测定中几个常见的问题。

关键词：土工试验；物理指标；常见问题

中图分类号：TU41文献标识码： A

前言

土工试验是建筑岩土工程勘察工作的重要组成部分，其主要任务是进行土工工程的勘察工作，其数值的结果直接关系到土层的划分和土类的定名，同时还在一定程度上影响着工程的设计与具体施工，因此无论工程规模大小，都必须要进行室内的土工试验。只有保证其试验成果的准确、优质，才能提高建筑质量。

一、岩土工程勘察与土工试验

建筑岩土工程勘察，其实就是从建筑工程的实际要求出发，根据国家相关规定将利用专业勘察技术设备对施工区域岩土工程特征、地质地貌以及水文环境的勘测与评价编制成工程勘察报告的过程。我国在上个世纪八十年代将工程勘察体制改革为岩土工程勘察体制，改善了工程勘察行业标准不一、规范各异的状况，为不断提高我国建筑工程勘察质量并促进其发展创造有利条件。岩土工程勘察体制对于建筑工程施工有较强的指导意义与针对性，它不仅要求施工区域地质地貌、岩土工程性质、地基条件及水文环境的真实客观，而且为拟建建筑工程的设计方案与施工工艺等也提供了可靠的指导性意见，对于保证建筑工程质量并提高经济效益做出很大贡献。

二、土的物性试验及实验成果的分析

1.土的相对密度、密度

土的物理指标有9个，在土的物性实验中，最常见的是测定土的比重、密度和含水量，这是三个最基本的实验，用这三个指标可以换算土的其余6个指标。这三个基本指标精确度的变化，不仅影响其它指标的变化，而且将影响土的一系列力学性质。因此，准确测定它们的值，有着重要的意义。

土粒比重d s是一个相对稳定的值，它决定于土的矿物成分，而与土的结构性无关。因为同一地区同一类型的土一般是由相同的岩石风化沉积而成，所以土粒的矿物成分接近，土粒比重基本相同。

土的密度指标，虽然也是一个变化的值，不同的土样重度值不同，但对于某一个土样来说，它的值较稳定是比较容易测准的。土的这三个指标是基础，土的其它指标也将通过换算计算出来。计算出来的指标，有时会出现和实际明显不符的情况，如饱和度超过100%等，这就说明，原始三个指标的测定有问题，而大多数情况下，问题出在含水量和相对密度的测定上，需要对这两个指标做进一步的确定，保证这两项指标试验值的准确，从而提高其它指标的准确度。

2.含水量实验

土的含水量，是三个指标中最不稳定的，一则不同的土含水量就可能不一样，而且由于各种因素，如土层的不均匀；取样不标准；取土器和筒壁的挤压；土样在运输和存放期间保护不当等等，影响成果的准确度。在这些影响因素中，有的属于土样客观存在，有的属于人为造成，无论属于哪种，都需要实验人员结合实际情况，克服不利因素，准确的测出土的含水量。

如果含水量测不准确，那么很多物理指标也就换算不正确了，也就影响土的力学和土的性能的判断。比如，已经知道含水量W、土的比重d s和干密度ρd，若含水量测不准确，那么就影响到空隙比e=d s×ρd/－1的换算以及饱和度的判断。我们知道在土层的判读中，还有力学性能的估计都需要空隙比这个指标，比如粉土的密实度分类中，见表1。

表1 粉土的密实度分类

若含水量的一点误差导致e本该略小于0.75，结果恰好等于0.75，结果密实度就差一级，对后续的液化判读工作造成误导。

3.土的液限与塑限

含水量测量失误，不会影响到液限和塑限的检测。对于工程来说，土的液限、塑限有着比较重要的实用意义。土的塑性指数高，表示土中的胶体粘粒含量大，同时也表示粘土中可能含有蒙脱石或其它高活性的胶体粘粒较多。因此，界限含水量，尤其是液限，能较好的反映出土的某些物理力学特性，如压缩性、胀缩性等。而当前对土的液限、塑限的测定，存在不少问题。其一，液限标准的确定，还处在过渡时期，人们对土的名称和状态产生不同程度的误解。其二，大多数实验人员，只受过几个月的的培训，因此，他们对于土的状态的确定并不是很明确，容易把生活经验导入到科学概念中，造成误解和误判。

三、试验中的常见问题分析

土工试验是岩土工程勘察的重要工作内容，在土工试验室进行测试工作，可以取得土和岩石的物理力学性质指标，以供设计计算时使用。不同的建筑工程场地，土质情况的变化是很复杂的，实际工程中没有任何建筑地点呈现出与任何其他地点土质情况特别相似的情形，即使在同一地点，土的性质也可能发生变化，有时甚至相当显著，这就意味着，在进行详细的设计之前，必须对每一地点的土质情况进行详细地调查与测试。然而，由于岩土自身的不均匀性，取样、土样运输过程中的扰动以及试验仪器和操作方法的差异及试验人员的素质不同，使得土工试验中测试的结果存在这样那样的问题，导致测试结果失真，在一定程度上影响工程设计的准确性。那么，如何确定数据的准确性，以及各个指标存在哪些必然的联系，对于从事土工实验的人员有很大的指导意义。

随着建设市场的快速发展，工程勘察行业在竞争中不断壮大，但也出现了一系列的问题：

1.勘察人员取样不规范

事实上，我国的勘察队伍很不规范，存在大量的地下勘察企业，承揽勘查业务，雇佣民工进行取样作业是家常便饭。

建立健全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。

2.人员科学素质和技术水平参差不齐

收费标准低下，靠超饱和的工作量来产生经济效益；由于超强度的劳动，导致试验人员质量意识的普遍下降。应该经常组织试验人员学习国标和有关规范规程，要求人员对所做出的试验数据能有正确的判断，对出现偏差及异常的数据，能找出原因并且重新更正。有机会参加些技术交流和技术讲座等活动，以提高试验人员的技术业务水平。聘任具有较高文化及业务水平、富有专业实际经验的技术骨干把关，指导试验工作，并检查督促试验人员严格遵守国标及规程，解决工作中的疑难问题，直至审核审定试验成果报告。严禁未经专业培训、无上岗证书及专业技术职称的人员参加试验操作。

土的物理性质和力学性质是紧密相关的。通常情况下，土的物理性质基本上能够决定土的力学性质。因此，在规范中把它们之间的关系列成表格，可以根据土的物理性质，判定土的物理指标。而在室内实验中，也可以此为依据，做一比较。比如对于不同的密度、含水量、液、塑限的土，它的抗剪强度、压缩性质有怎样的变化，随着做实验时间的增长，可以慢慢从中找出一定的规律。当然由于土的形式的复杂性，经常出现一些意外情况，需要试验员本着实事求是的态度，保证测出结果的准确性。

结语

总而言之，土工试验是进行土类定名和划分土层的重要依据，同时也可为工程设计和施工提供有效的测试结果。而目前的土工试验发展现状还存在着或大或小的问题，严重影响到岩土工程勘察的评价准确性，为使土工试验给岩土工程勘察工作提供更为可靠、准确的基础数据，以综合提高建筑施工质量，就必须重视土工试验的常见问题，并对其进行分析与解读，然后采取行之有效的解决措施消除问题，使土工试验在提高建筑质量并推进建筑事业发展发挥更大的功效。

参考文献：

[1]黄立丕.浅谈岩土工程勘察工作土工试验中所遇到的相关问题[J].城市建设理论研究，2011.

[2]潘广灿.张金来.郜松杰.岩土工程勘察土工试验中的常见问题[J].地质灾害与环境保护，2012.