室内土工试验常见问题与试验数据准确性探究

赵振平

摘要：室内土工试验作为岩石工程勘查中的重要组成部分，占据着重要地位。在土工试验过程中，准确、可靠的检测数据是勘查活动的有力支撑，直接影响着勘察工作的最终结果。但是，受到历史条件的制约，我国的土工试验在实际的运用中仍存在较多问题，例如数据误差、数据失真等。因此，对土工试验中出现的误差原因进行分析，寻找有效的改进措施，加强对土工试验数据准确性的把控，以降低误差率，提高试验质量，就显得十分重要。本文尝试对室内土工试验存在的常见问题进行分析，立足实践，提出有关提高试验数据准确性的措施，以期为相关单位和人员提供参考。

关键词：室内土工试验；问题；数据准确性；措施

土工试验作为一项重要的工作，是岩土工程勘查中至关重要的环节。从土工试验的内容上看，也可以将其分为水力学试验、力学试验和物理性能试验三类[1]。

不同试验类型具有不同的特征，适用于不同的试验条件，因此在实际的工作中，试验人员应当结合实际需要，选择合适的试验类型。基于土壤类型和成分的复杂性，在实际的过程中，仍存在较多的问题，导致实际的分析结果可能存在一定的误差，影响试验数据的准确性，此时土工试验数据的准确性控制就显得十分重要。因此，必须对试验过程与内容进行深入分析，采取有效的解决措施，规避常见实验偏差问题，提高试验数据的准确性，以为岩土工程勘查提供准确的数据参考。

1 室内土工试验常见问题

1.1液塑限试验问题

在整个工程中，土壤的液塑限试验发挥着重要作用，能够对土壤的液限和塑限指数进行计算，对细粒土土体和岩体承担荷载的能力进行评价，根据细粒土分类图、液限与塑限的差值，对细粒土进行分类。但是在实际的试验中，当不同的试验人员采取不同的仪器与方法进行试验时，试验结果出现差异的结果较为常见，即使是同一试验人员进行试验，也可能产生数据偏差。另外，当试验人员选用磨损严重的圆锥仪进行测试时，由于土样的不均匀，最后测量出的液限也无法全面反映土样的性质，在土样的判断上就会出现偏差。

1.2比重试验问题

土壤单位体积下的质量、土壤中所含水分和土壤烘干重量是土样物理性质试验的三个基本指标，通过换算，能够将三个基本指标转化成饱和度、孔隙率、孔隙比和干密度等指标，同时还与土样的力学性质关系密切。其中，比重作为一个相对稳定的数值，主要由土壤中的矿物成分决定，在同一地区，相同类型的土壤比重往往相差无几。但同时需要注意，土壤比重在含有有机质的情况，一般会下降到2.4以下，因此在测量比重时，需要选择中性液体[2]。

1.3固结试验问题

在实际的试验过程中，影响土壤的固结试验数据准确度的因素较多，主要为以下几个方面：滤纸规格、透水石磨损程度、仪器的拆卸频率等，因此需要定期对仪器进行校准。另外，受到透水石含水率差异的影响，土体固结会出现一定程度的变化，难以用肉眼察觉，但是却会对膨胀性土壤的检测结果产生较大的影响，因此需要定期检查、清洁透水石，对磨损严重、出现破损的透水石进行更换。

2 土工试验数据准确度的控制措施

想要提高土工试验数据的准确性，试验人员就需要严格按照相关规定实施操作，加强对各个环节的监督与审查，减少试验过程出现误差的情况。

2.1做好采样记录

采样过程是否规范是保障试验工作质量的重要因素。在采样时，采样人员需要严格按照规定的标准与流程进行[3]。首先，在采样时，试验人员需要做好土样的标签记录工作，试验人员应当认真检查标签的书写是否清晰、完整，书写是否有误，将试验室内土样标号与野外土样标号相对应，避免出现标号对应错误情况，否则可能导致最终的土样试验结果与实际土质不符，甚至相反。其次，还需采用统一规范的记录格式，对土样信息进行记录，包括土样的初步定名和分类，土样颜色，土中包含物含量、成分和名称，土样的吸水情况、结构和状态等，以便对试验数据的准确性进行审核。在土样信息的记录工作中，应当尽量详细，避免遗漏和记录错误，避免多个相似土样之间的混乱，避免出现试验误差。

2.2做好制备试样

样品制备作为试验室分析中的重要环节，制备工作室需要分设风干室与研磨室。在试验取样环节，当土样的结构受到扰动、释放应力，则会降低取样的质量，对粘性土力学性质试验数据结果的准确性造成影响。因此，在土样制备过程中，制备人员需要保持工作间整洁无污染，通风良好，整洁无尘，严格按照风干、粗磨、细磨、分装等流程进行样品制备，尽量避免对土样的人为扰动和破坏。在测定土样所含水分时，一般采用烘干法，此时需要注意应尽量选用同层土，分析其原因主要为：受到取土器和取土方法的影响，加之土层具有复杂性，不同层次土壤水分也会呈现显著差异。在实际的试验中，需根据实际情况，取典型土样，为了避免偶然误差的产生，应尽量避免取取样盒两端土样。在测试细粒土的天然密度时，一般使用环刀，均匀土样的平行测定允许误差≤0.03g/cm

3。在完成天然密度测试后，可继续使用该土样进行压缩性试验和内聚力、内摩擦角的测定[4]。

2.3做好物理性质试验

在测试土壤所含水分时，需要保持足够的烘干时间，如果烘干的时间不够，土壤中的水分则无法完全烘干，进而影响含水率的测定。在对粒径在0.5mm以下的土样进行塑性指数测定时，在加水后，注意需对土样进行调试，搅拌均匀。在测试土粒相对密度时，需要选择精度适宜、在称量范围内的天平。测定液体相对密度的专用精密仪器在恒温水箱中的时间需严格控制，一般情况下，土粒越小，所需恒温时间越长。

2.4做好力学性质试验

在常规试验中，一般采用剪力仪和固结仪进行实验[5]。在试样过程中，注意轻拿轻放样品，避免对土样内部进行扰动，或者加大土样的实际受力；仔细进行砝码的添加，避免与其他仪器设备发生碰撞，以免仪器产生震动，对试验数据产生干扰。先进的技术不仅能够保障土工试验工作的全面性、准确性，还能够为岩土工程勘查工作提供更多的数据参考。随着科学技术的进步，各种先进的检验仪器层出不穷，因此，可以通过引进先进的电动剪力仪、自动固结仪等用于土工试验，进一步加强对技术的研发，以缩小与国外先进试验技术之间差距，提高数据采集的自动化，以减小误差。

2.5正确处理土工试验数据

在完成各项试验得到试验数据后，需要将数据信息编制成汇总表，从不同指标之间的关系出发，全面分析试验数据，验证数据的正确性与合理性。

结语

一直以来，对岩石工程勘查而言，土工试验在其中发挥着重要作用。近两年，随着自动化的土工试验设备仪器在试验室的广泛运用，传统的土工试验模式已经逐渐被取代，试验结果也更加准确，为岩石工程勘查的工作提供了科学的依据。但受到各种原因的影响，土工试验数据出现误差的情况时有发生，因此需要加强对试验环节的控制，采取有效的措施，提高土工试验的准确性，减少因试验数据有误产生的纰漏，促进我国土工试验工作的发展。希望通过本文，能够为后续相关研究起到抛砖引玉之效。

参考文献

[1]谢云欢.探究岩土工程勘察土工试验的质量与管理策略[J].中华建设,2022(06):30-31.

[2]黄晖.上海地区岩土工程勘察室内土工试验问题及处理[J].工程建设与设计,2022(08):19-21.DOI:10.13616/j.cnki.gcjsysj.2022.04.206.

[3]朱家宏.勘察土工试验数据科学性及准确性的提升策略分析——以岩土工程为例[J].冶金管理,2021(17):126-127.

[4]周璇.岩土工程勘察中土工试验质量管理探讨[J].建筑技术开发,2021,48(07):137-138.

[5]李志鹏.土工试验数据的影响因素及提升对策[J].工程技术研究,2021,6(01):239-240.DOI:10.19537/j.cnki.2096-2789.2021.01.112.