如何解决土工试验中的误差问题

何丽红

【摘 要】随着国民经济的飞速发展，建筑行业已不容置疑地成为国家经济建设的中坚力量。其所涉及到的岩土工程勘察自然成为工程质量中的重要环节。而土工试验数据合理真实准确更是体现为能否提交一份满意合格的工程勘察报告起到至关重要的作用。文章主要就岩土工程勘察土工试验部分的颗粒分析项目在实际工作中应注意的几点进行简单的阐述。

【关键词】土工试验；人为误差；批量试验

岩土工程勘察是建筑施工的基础环节，其质量的优劣直接影响工程施工的质量，所提供的方案影响整个建筑的设计及质量。一个优质的岩土工程勘察报告，会提供一份安全经济适用的工程造价的方案。其中土工试验成果会为岩土工程勘察报告提供有力保障。

一、岩土工程土工试验存在的问题

（一）仪器误差。由于土工试验在生产单位属于批量实验，基本都属于时间紧任务重，普遍存在不能够准确及时地调试仪器，校正仪器。且仪器属于长时间工作，不能有效缓冲仪器自身的变形量，因此如何最大限度的降低仪器自身带来的误差是试验工作的首要问题。并且有相当大一部分单位过分追求经济效益，对设备疏于保养维修检查，设备仪器不能按使用期限报废，出现严重的磨损和损坏现象，已不符合规范的要求和标准，降低了仪器的精确度，从而导致了试验的准确性大大降低，直接影响了岩土工程报告的质量。

（二）人为操作误差。

1.调试仪器设备时产生的误差。生产单位多是批量试验，急于提交试验成果报告，部分试验人员急功近利，求速度不求质量，接手的样品不能严格按照土工试验方法标准操作，每一步骤都有纰漏，各环节不能苛求遵守规范，致使看似每一步骤很小的误差，但最终导致试验成果较大的偏移，正所谓失之毫厘谬以千里，使数据的有效性、准确性及合理性产生较大的质疑。仪器设备在安装时一定的要注意其功能的重要點、灵敏度的流畅贯穿、试样摆放是否受力均匀、能否最大程度上体现样品的最真实性。细致检查仪器设备功能要点部位的起始状态，绝对避免外来因素给仪器设备带来的影响误差。

2.在样品制备环节产生的误差。样品制备上产生的误差是更加不容忽视的。接手的样品轻拿轻放尽可能保持样品的原有状态，严格遵照规范，苛求试验人员必须执行规范要求中的“严禁”、“不得”、“不宜”等事项，做到每一个环节符合规范要求。

3.人员素质产生的误差。土工试验广泛应用的历史不是很长，对于每个试验人员没有硬性的相关条件的要求。不止在文化程度上，人员的综合素质上也是提升土工试验成果质量的必要条件。

先进设备的广泛应用，带来的也有负面影响。例如电脑软件的介入，使之大多数试验人员不会计算试验项目的各项指标，不知道各指标间的连带关系，更不了解其指标之间的制约性，从而不能了解各项目的侧重点而有效提高样品试验数据的精准度。

二、如何解决操作步骤中的误差问题

土工试验的误差问题主要来源于人为误差。试验的常规项目中，除样品制备时多加注意，其它数据主要依靠仪器设备因此人为产生的误差较小。试验中的某些项目，借助仪器较少，且试验步骤较多，各环节稍有不慎即出现较大的误差。文章重点对试验中的颗粒分析项目作一重点论述。

（一）基本流程同《土工试验方法标准》GB∕T50123-1999颗粒分析试验之移液管法。

（二）各环节应注意的人为误差。粘粒分析项目中，首先两点是值得非常注意的，一是样品的浸泡，必须符合规范要求（浸泡过夜或相应的时间）。充分的浸泡才能打开颗粒之间的聚集。二是必须要煮沸，持续时间为40min，因为本试验采用了半分散法，用煮沸和加化学分散剂来达到土粒既能充分分散又不破坏土的原级颗粒及其聚合体。煮沸是颗粒分散的有效手段。

为了便于批量试验，多数试验室已把清洗悬液静置1min再反复清洗改为直接把洗筛架于量筒上直接用毛刷清洗，此种方法应注意刷洗的轻柔度，以免过于用力把接近但大于筛下的颗粒强行清洗至筛下。其悬液的上下搅拌注意液体勿搅出杯筒外。此时非常要注意的，批量试验中，一个样品搅拌1min后以后各样品时间顺延，因此要注意在沉降时间到达后，吸取每个样品也一定要在1min内完成才能保证下一个样品沉降时间符合该吸取的时间。此时三通阀的吸取要自然而不能强行加大其吸力，过大的吸力会导致所吸深度超过标准要求深度，以至于下层较大颗粒进入移液管中，造成各级颗粒试验数据不够准确。试验规范中要求，用吸球将悬液挤入烧杯中，从上口倒入少量纯水，清洗移液管壁使溶液达到要求的标准毫升数。然而实际工作中并不能做到这一点，所以在实际操作中所吸取的悬液要预留出挂在管壁的消耗量，吸取时略略大于所需体积以弥补管壁所消耗。

悬液蒸干步骤，重点在于蒸发过程中杯内液体的迸溅。蒸发至液态到固态之间，溶液浓度达到最大，呈糊状，此时最易迸溅，产生的误差是整个流程中最大的，注意要坚决杜绝。当然若把烧杯放在电热板上烘干至少量在还没有发生迸溅时就移入温度相对较低的烘箱中烘干，这既是规范要求又不会发生迸溅，但大多数试验人员为缩短时间都会自始至终使用高温电热板，因此迸溅现象很难杜绝。

我们多次提到批量试验、实际操作，这就是生产单位的实际情况，是不可避免的，在任何同等功能的试验室都存在的。岩土工程的土工试验室，无法像研究单位那样注重理论，操作细致，因此必然有和规范要求产生距离的现实情况。能最大程度上和规范要求缩小距离有效减少误差是我们每个试验人员应该遵守的基本准则。

三、结语

理论与实际必然有一定距离。如何尽可能缩短差距，让实际工作中的数据尽量贴近理论符合理论，最大程度上遵守规范要求，是每个试验人员应时刻恪守的职业道德。具体到试验中每一步骤的掌握，要结合每人的不同理解和实际工作中的经验。但最重要的是试验人员的综合素质以及对待工作的严谨态度。作为一名试验人员，在工作中一定要严格遵守规范，严肃对待样品，严谨处理数据。

参考文献

[1] 工程地质手册（第四版）[M].北京：中国建筑工业出版社.

[2] GB∕T50123-1999，土工试验方法标准[S].1999.