土工试验成果在岩土工程勘察中应用的常见问题与策略分析

施虹

摘 要：土工试验是岩土工程勘察的重要组成部分，能够为建筑工程设计、施工提供数据参数信息，其试验结果的准确性关系着整个工程的施工质量安全。所以，试验人员在试验过程中必须要本着负责的态度，对试验数据进行反复校审、分析，解决可能出现的各种问题，真实反映工程性质。

关键词：土工试验；岩土工程；成果

1.土工试验成果的组成与作用

1.1土工试验成果表组成

土工试验成果表由报告提交时间、工程编号、工程名称，试验土样的含水率、密度、比重以及颗粒组成、界限含水率、界限系数、固结孔隙比、压缩系数、压缩模量、剪切指标（c、φ值）等组成。

1.2土工试验成果表的作用

土工试验成果表中工程名称和提交日期在与岩土工程勘察报告配合下能够为建设单位提供相关准确的工程信息；钻孔编号与平面布置图、岩土工程勘察报告中勘探点一览表是相对应的，便于施工图审查以及设计对应查找原始数据；颗粒组成与界限系数显示本场地所揭露地层砂类土的级配情况及土的粒度组成分布，通过数据表明土中所含各粒组的含量，以此反映土的性质，对粗粒土的分类定名、对水位以下饱和粉土液化的判定提供了有力依据。固结试验数据为岩土工程工程勘察报告中计算沉降、变形提供相关原始数据，提供各土层的承载力，如果有基坑开挖和再加荷的影响时，还应提供土的压缩指数和回弹指数。通过剪切试验测定细粒土的抗剪强度，提供c、φ值为基坑开挖与支护提供设计参数。

2.土工試验成果在岩土工程勘察应用中的常见问题

2.1含水率、天然密度和比重

土工试验中天然密度主要受其矿物成分及密实状态影响，比重主要由矿物成分决定，而含水率是最不稳定的，其中面临的问题有以下几点：①选样缺乏合理性。接近样皮的部分会出现水分流失现象，渗流也会导致各个部位含水量存在差异，所以要选取中间段代表性强的土体。②烘干时间及温度的控制有失。根据土工试验规范取代表性试样15～30g，在105～110℃下黏土、粉土不少于8h，砂土不少于6h。实际操作中，取土重量往往大于30g，若烘干时间依然不变就会出现烘干不透的现象，导致含水率最终结果不准确。③来样失真。在取样、运输过程中造成扰动较为显著，土样已经受损无法替代原始状态。④环刀切样不规范。没有削去四周多余的土体，切样方向没有保证垂直度及环刀表面没有凡士林等。

2.2界限含水率

在工程施工建设过程中，通过液限、塑限对塑性指数、液性指数进行计算及对细粒土地基承载力进行评估。使用液性指数（IL）来判定土的物理状态，当IL>1.0时，只能说是土被破坏了天然状态呈流塑状态，但对结构性强的土，由于具有结构强度，在含水率很高的天然状态下，这种土可能并不呈流塑状态。

2.3抗剪强度

土的抗剪强度测试主要包括直剪、三轴压缩、无侧限抗压强度三种试验方法。粘聚力c和内摩擦角φ为抗剪强度指标，c、φ的测定受很多因素的影响，如试验时的排水条件、剪切速率、试样的受压历史、使用的仪器类型和操作方法不同都会影响结果。此外，当土样的取样、运送及切样的过程中造成的扰动对试验结果也是有很大的影响，针对饱和软黏土的检测，也可运用无侧限抗压强度试验获得抗剪强度。

2.4压缩系数和压缩模量

压缩系数和压缩模量大小反映了土的压缩性高低，在评价地基的工程性质及具体计算建筑物的沉降中，都使用到该指标。试验过程中加荷范围及加荷级数应充分考虑前期应力发展、上覆压力、设计荷载、卸荷等各方面因素。如果只是简单的以50kPa，100kPa，200kPa等压力为主，就会导致最终呈现的压缩曲线无法真实体现土体力学状态及满足工程的实际需要。

3.解决岩土工程勘察土工试验中的问题

3.1规范土工试验样本采集

在土工试验中规范土工试验样本采集对试验结果有着重要影响。在岩土样本采集时，先利用销土刀将断面修理平整，切莫随意进行采样。接着，根据样本的颜色、软硬度等来初步估算岩土物理学性质。在室内开展岩土试验时，应该对岩土样本物理特性进行细致描绘。

3.2加强设备采购质量的控制以及对设备生产质量的管控

土工试验所产生的结果对岩土工程勘察有着重要的意义，由于土工试验中出现的各种质量问题，工商管理部门需要加大监管力度。从设备生产厂家、试验室等几方面入手，杜绝不达标、不合格设备的生产与使用，可以构建一套土工试验管理规范。

3.3加强试验人员对土工试验的重要性的认识，提高试验结果精准性

对试验人员加大教育、宣传力度，强化他们的安全意识，让他们意识到土工试验在整个岩土勘察，甚至是整个建筑工程施工中的重要作用。单位可以定期组织相关试验操作人员开展试验交流会，并邀请同行业的工作人员出席，共同探讨土工试验问题。此外，单位还可以给予更多土工试验操作人员培训学习的机会，使他们认识到自身工作中存在的问题，并加以改进，提高自身工作质量和效率，确保试验结果的准确性。

4.结语

总而言之，土工试验结果的准确性在岩土工程勘察中有着非常重要的作用，特别是对于那些地质条件比较复杂等各项工程来说，作用更大，必须要通过试验为工程建设提供准确的数据参数，以此提高工程建设质量。但试验极易受到地质条件、采样规范性等各方面因素的影响，产生的误差也比较大，这就要求试验操作人员重视试验采样工作、不断地规范自身操作行为，确保试验结果的准确性。