影響土工室內(nèi)試驗(yàn)成果質(zhì)量的取土因素研究

【摘要】隨著巖土學(xué)科和現(xiàn)代工程行業(yè)的發(fā)展，行業(yè)里對(duì)土工室內(nèi)試驗(yàn)的重視度日漸提高，這是因?yàn)楣っ窠ㄖ?、道路橋涵等工程?xiàng)目的施工安全和使用安全都與土的性質(zhì)息息相關(guān)。因此提高土工試驗(yàn)的準(zhǔn)確性是非常有必要的。但是隨著土工實(shí)驗(yàn)室的人員增多、隊(duì)伍壯大，也相應(yīng)出現(xiàn)了越來(lái)越多的問(wèn)題。對(duì)此，本文將重點(diǎn)圍繞于影響土工室內(nèi)試驗(yàn)成果質(zhì)量的取土因素進(jìn)行研究，以供廣大同行參考。

【關(guān)鍵詞】巖土工程；土工室內(nèi)試驗(yàn)；取土；試驗(yàn)質(zhì)量

一、土工室內(nèi)試驗(yàn)概述

土工室內(nèi)試驗(yàn)的土樣要經(jīng)過(guò)工作人員現(xiàn)場(chǎng)取土、封裝運(yùn)輸、室內(nèi)處理加工、試樣制備、試驗(yàn)分析等多個(gè)試驗(yàn)環(huán)節(jié)全程參與到試驗(yàn)中去，土樣本身的質(zhì)量直接影響到土工室內(nèi)試驗(yàn)的質(zhì)量。其中取土環(huán)節(jié)又是決定土樣是否具備工程實(shí)際代表性的重要因素之一。因此，取樣過(guò)程必須嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)土工規(guī)范、土工規(guī)程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和控制標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。土工試驗(yàn)行業(yè)發(fā)展至今，很多試驗(yàn)環(huán)節(jié)的操作都是比較規(guī)范的，嚴(yán)格按照規(guī)范要求操作，就能避免大部分取土因素對(duì)土工室內(nèi)試驗(yàn)成果質(zhì)量的影響。但是取土環(huán)節(jié)的人為參與比較多，也就注定了會(huì)因?yàn)槿⊥寥藛T的操作和選擇給土樣造成一定的試驗(yàn)差異性，進(jìn)而影響到土工室內(nèi)試驗(yàn)成果的質(zhì)量。

二、影響土工室內(nèi)試驗(yàn)成果質(zhì)量的取土因素

通過(guò)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)研究以及結(jié)合筆者工作實(shí)踐來(lái)看，影響土工室內(nèi)試驗(yàn)成果質(zhì)量的取土因素主要有取土方法、取土孔布置、裝置以及土樣的封裝運(yùn)輸這四個(gè)方面。

1 取土方法的影響

如同取土孔的布置方法會(huì)影響到取樣的質(zhì)量，取土的方法也對(duì)土樣的性質(zhì)有很大的影響。一般情況下，現(xiàn)階段我們?nèi)映Ｓ玫姆椒ㄊ清N擊法。因?yàn)橥凉な覂?nèi)試驗(yàn)要求作物力力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)的土體樣本是未被擾動(dòng)的原狀土，所以在取原狀土的過(guò)程中我們必須避免對(duì)土體樣本產(chǎn)生擾動(dòng)。比如采用有傾斜度的取土孔、沖擊到取土位置且沒(méi)有對(duì)取土器做清孔處理、錘擊時(shí)不能上下垂直而有明顯晃動(dòng)等等，取出的土樣受到了明顯的嚴(yán)重?cái)_動(dòng)，這樣的土樣就不再具備其代表性，不能用于做土工室內(nèi)測(cè)定土樣物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)等試驗(yàn)，否則其結(jié)果是不具備科學(xué)可靠性的。且按照規(guī)范的嚴(yán)格要求，取原狀土?xí)r要在取樣位置一米以上的深度采用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的方法，避免對(duì)土體原樣產(chǎn)生擾動(dòng)。當(dāng)然，若是需要去擾動(dòng)土做實(shí)驗(yàn)的情況，則需要遵循取擾動(dòng)土的規(guī)范。在實(shí)際的工程或?qū)嶒?yàn)中，我們必須嚴(yán)格遵守這些規(guī)程和制度，才能取得科學(xué)可靠性的土樣。

2 取土孔布置的影響

按照樣本試驗(yàn)的定義來(lái)看，土樣的取選必須能夠充分代表該工程實(shí)例土體的總體。那么，怎么取土，取哪些土就成了取土操作人員必須認(rèn)真考慮的因素了。如果取土孔缺乏必要的代表性，要么會(huì)造成土樣性質(zhì)的重復(fù)而加大試驗(yàn)的無(wú)效工作量；要么會(huì)漏掉部分具備代表性的土樣類型而造成試驗(yàn)結(jié)果與現(xiàn)實(shí)工程相差較大的現(xiàn)象。所以，取土孔的布置必須根據(jù)規(guī)范要求，充分考慮到土體平面上的控制性和土體剖面上的代表性。要求同一工程不同的土質(zhì)類型在不同的深度、不同的地段的土樣都有取到，如此，土工室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果才能代表整個(gè)工程土體的性質(zhì)。所以，取樣人員不能因?yàn)閭€(gè)別土體單元取樣不易或含量較少等原因就減少或不設(shè)取樣孔，這樣才能得到科學(xué)有效的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。當(dāng)然，除了取土孔的位置外，其布置的方法和取樣深度都是會(huì)影響到所取土樣的代表性的。

3 取土裝置的影響

俗話說(shuō)，工欲善其事必先利其器。取土的裝置對(duì)于所取土體樣本的性質(zhì)影響是非常大的。特別是針對(duì)上述要點(diǎn)中敘述過(guò)的“土工室內(nèi)試驗(yàn)要求作物力力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)的土體樣本是未被擾動(dòng)的原狀土”一條，我們現(xiàn)階段土工試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)取土所用的取土器本身就達(dá)不到零擾動(dòng)的功能要求，所以就更應(yīng)該嚴(yán)格檢查取土器，避免其出現(xiàn)內(nèi)層鍍鋅鐵皮刀口卷曲等情況對(duì)取土過(guò)程產(chǎn)生更多的擾動(dòng)和影響。而且要注意，對(duì)長(zhǎng)期重復(fù)使用的取土器進(jìn)行定期的護(hù)理和清理。大量的工程實(shí)例證明，要避免試驗(yàn)土樣出現(xiàn)被擾動(dòng)后的質(zhì)量問(wèn)題，如軟土夾雜、裂紋裂隙、土質(zhì)不均等等，選擇不用取土器取土是不合適的，甚至?xí)斐筛訃?yán)重的質(zhì)量問(wèn)題。所以，對(duì)于取土裝置的取樣前檢修和維護(hù)是我們必須按照規(guī)范執(zhí)行的一項(xiàng)工作。

4 土樣的封裝運(yùn)輸?shù)挠绊?/p>

上述的取土裝置除了取土器之外還有例如取樣筒等，也同樣影響著取樣的質(zhì)量。根據(jù)規(guī)范要求，土體樣本取出后要盡快封裝到取樣筒中，原狀土與取樣筒之間的縫隙要填充進(jìn)適量的擾動(dòng)土，防止擾動(dòng)。封樣的時(shí)候必須先用紗布包裹嚴(yán)實(shí)再澆注融蠟作蠟封然后再貼塑料膠布綁扎緊實(shí)，防止土樣含水量的變化。在封裝后的運(yùn)輸中應(yīng)該裝箱運(yùn)送，每一份土樣都應(yīng)該分別貼好標(biāo)簽，填好送樣單，包括工程名稱、取樣地點(diǎn)編號(hào)、鉆孔編號(hào)、取樣深度、取樣日期、取樣類別等等詳細(xì)信息，在運(yùn)送過(guò)程中要防止土樣震動(dòng)、顛簸和其他造成土樣性質(zhì)變化的擾動(dòng)。近年來(lái)隨著土工試驗(yàn)項(xiàng)目的增多，工作人員的素質(zhì)參差不齊，很多人前面的取土過(guò)程還較為謹(jǐn)慎，到封裝運(yùn)輸這一環(huán)節(jié)就放松了下來(lái)，多少會(huì)忽略相應(yīng)的封裝運(yùn)輸規(guī)范，造成土樣水分的流失、原狀土被擾動(dòng)等等問(wèn)題，使得土工室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)失去了其真實(shí)性和代表性。

三、結(jié)束語(yǔ)

土工室內(nèi)試驗(yàn)的取土規(guī)則參考《巖土工程勘察規(guī)范》等等，但是哪怕完全遵循規(guī)范，也必然會(huì)因?yàn)槿藶椴町?、設(shè)備差異、環(huán)境因素等存在各種誤差。取土孔布置、取土方法、取土裝置、土樣的封裝運(yùn)輸都多少會(huì)造成土樣一定的質(zhì)量偏差，因而試驗(yàn)中得到的結(jié)果與工程實(shí)踐實(shí)際上還是存在不小的差距的。因此，直接把實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)結(jié)果運(yùn)用到工程實(shí)際上去是不合理的，我們需要在保證盡量減少取樣過(guò)程中或其他室內(nèi)試驗(yàn)過(guò)程中的試驗(yàn)偏差，根據(jù)一定的規(guī)律和標(biāo)準(zhǔn)引入特定系數(shù)把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成工程中能夠使用的數(shù)據(jù)。但就影響土工室內(nèi)試驗(yàn)成果質(zhì)量的取土因素分析而言，我們除了避免上述各項(xiàng)的影響之外，還應(yīng)提高自身的專業(yè)素質(zhì)，盡可能減少誤差，確?？辈旖Y(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果的合理性、真實(shí)性和科學(xué)性。

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作者簡(jiǎn)介：婁培亮，男，1973-，漢族，籍貫江蘇邳縣，?？疲瑢?shí)驗(yàn)測(cè)試分析助理工程師，主要從事實(shí)驗(yàn)測(cè)試分析及研究工作。