室内土工试验中常见的问题及建议
摘要：室内土工试验作为岩土工程勘察工作的重要内容, 其目的主要是使土工试验人员使用标准的仪器遵照标准的试验操作方法,通过对地基土进行多方面的测试，从而得出可靠的物理、力学性指标参数，为建筑施工及选材提供科学的依据。

本文针对平时室内土工实验过程中常存在的一些问题进行分析，就如何提高实验的准确度，为工程设计及施工提供可靠的依据，提出建议，仅供参考。

关键词：土工试验；存在问题；建议
Abstract: Indoor soil test as an important part of geotechnical engineering investigation work, its main purpose is to make the soil test using the standard instrument in accordance with standard test methods of operation, the foundation soil for the various test to arrive at a reliable physical, the mechanical indicator parameters provide a scientific basis for the construction and material selection. In this paper, the usual indoor geo experimental process often exist some problems for analysis, on how to improve the accuracy of the experiment to provide a reliable basis for engineering design and construction recommendations are for reference only.
Key words: soil test; problems; recommendations
一、土工试验的重要性
土工试验在工程设计和施工中有着非常重要的意义，它的结果不仅为土体的地质性质提供力学方面的参照，还对工程的勘察效果产生影响。

在实际工程的施工中，很难见到两个施工现场的地质情况完全一样，这主要是由于土质随着地点的不同，在不断地变化。

因此，在工程设计之前，需要对工程现场的地质进行测试。

但由于土本身的特殊性，在取样或者进行测试时，测试结果会受到设备、人员以及试验方法的影响，大多数情况下，试验的结果都会出现一定的偏差，这
使得后续的设计和施工也会出现一定的偏差，最终影响工程的稳定性及安全性。

因此，在进行土工试验时一定要按照相关规定进行，妥善处理那些出现的问题，不断完善测试的手段和方法，从而使得施工的安全性和经济效益得以提高。

二、室内土工试验的目的及作用
室内土工试验的目的主要是土工试验人员使用标准的仪器遵照标准的试验操作方法，根据建设工程的要求对地基土的试样，进行各种试验项目的测试，提供可靠的物理、力学性指标参数。

它们是供工程设计人员作建(构)筑物基础设计或选材的依据，例如地基土的分层及其承载力，天然或人工地基的选择，地基处理方案，建(构)筑物沉降的估算，边坡的稳定分析等。

室内土工试验主要分为两大类：物理性试验，测土在天然状态下的特性指标；力学性试验，测土在外力作用下土体抵抗外力能力的特性指标。

三、室内土工试验存在的问题
1、土样选取的问题。

由于在试验中，首先要确定的是施工现场所用土样的最大干密度和最佳含水率，但施工单位在送样时，由于取样人员不专业，土样随意抽取，不具代表性，有时所送检的试样完全与现场所用试样不符。

这就使得在实验室中所做的土工试验数据的准确性大大降低。

2、土样的保管与运输问题。

对于取好的土样由于在运输过程中，没有严格按照规范来，致使土样受到震动、日晒及风吹，造成土样干燥开裂，含水率变小，从而无法反映土的真实性。

3、人员的因素。

土工试验人员的业务素质如何是保证试验工作质量的关键。

它的主要表现是试验人员对工作是否有责任心, 能否按国家标准、行业规范规定的操作以及实验室对有关规章制度的贯彻力度, 再就是实验室的管理水平如何。

四、提高室内土工试验准确性的几点建议
1、土样的选取
作为室内土工试验的第一道工序，土样取样对试验结果的影响很大。

根据规范，土样在测试时必须保持土的原始结构和原有水分。

室内试验对细粒土一般采用环刀法。

另外，试验中应注意以下几点，第一，试样与环刀内壁之间不得留有间隙，试样必须削至比环刀稍大的试块，均匀地用力垂直压下，用力不均会导致倾斜而形成间隙，使天然密度偏小。

第二，若靠近环刀之间表面的试样有大颗粒，则应挑出后补上原状土，不得将其提起用钢锯切削。

第三，对于容易产生触变的土样，尤其是高灵敏度土，不得对其表面反复多次刮削，需用刃口平整的切土刀整平表面2～3 次，避免扰动土样。

2、土样的保管与运输
在施工现场获取的土样因为诸多因素不能立即送到试验室做试验的，保存就显得极为重要。

除了保存的温度与湿度要适当外，还要注意土样避免受到风吹、日晒、寒冻等因素的影响。

另外在土样运送过程中要尽量轻拿轻放，避免由于震动引起土样开裂，保证土的真实性。

另外，在对土样准备进行试验之前，首先应该确保仪器设备的质量。

试验所用的计量器具要严格按照国家计量基准的规范进行校准，从而减少实验误差，为试验的准确性提供基本的保证。

同时，土工仪器设备的日常维护及保养应安排专人负责确保仪器设备始终处于正常状态。

3、试样的制备
开土时，应取整个土样最有代表性的部分，注意其均匀性，环刀应垂直下压。

含水量及液限应取刀贴近部分，取含水量土样速度要快，及时装盒避免水分的损失。

开土时应描述土样的颜色、矿物成分、软硬程度、塑性状态、结构构造，同时对土样的物理力学指标值凭经验做一个估算值，并记录。

4、加强实验室人员管理
根据目前土工实验室试验人员的状况，要全部由专业技术人员来担当实验室的试验人员是不可能的，应建立健全系统的培训制度和继续教育的标准以及制度，加强土工试验人员的专业培训和继续教育，建立健全上岗证制度，只有通过系统的培训和教育，才能使土工试验人员深入地、系统地掌握专业知识，了解土工试验的任务和性质，准确无误地操作，得到准确的真实的试验数据。

5、严格按国标及有关规范规定进行试验操作
不按国标及有关规范规定进行试验操作，试验成果的准确性就无从谈起，因此应尽量杜绝违反规范的做法。

如密度及含水量测试。

采用环刀法测试时，环刀上、下表面的土必须平整，但如果刮土刀的刃口呈凹形，将导致测得的密度偏大。

选取的含水量试样物理性与力学性试样土质土性不一致，形成物理性与力学性指标矛盾突出，饱和度有偏大、偏小反常现象。

另外，还有固结试验。

对于各类工程均采用间隔1h 逐级加荷、用综合固结度法校正的快速固结试验。

有的对一个试样在加荷过程中，采用两种不同的加荷方法，即低压阶段(小于400kPa)用上述快速法，超过400kPa 则用24h 慢固结或者间隔2h逐级加荷，以次固结增量法进行校正。

6、土的力学试验
土的力学试验主要有固结试验和抗剪强度试验。

其测定的力学性指标如粘聚力、内摩擦角、压缩模量和渗透系数等等，用于计算土体强度、变形、渗透及稳定性，是地基基础设计、深基坑边坡支护等设计中很重要的参数值，直接影响设计的可靠、合理及工程的安全和造价。

土的固结试验是测定土体在压力作用下产生变形的过程。

首先要抓好土样的取样、验收和管理工作，注意观察试样是否扰动。

在试验过程中，要严格按国标进行操作，消除各种不利因素。

土的抗剪强度试验是测定土体在外力作用下抵抗剪切破坏的极限能力。

土的抗剪强度是土的重要力学性质之一，粘聚力 c 和内摩擦角是土的抗剪强度指标。

抗剪强度的试验方法主要有直接剪切试验、三轴压缩试验和无侧限抗压试验。

7、对土的各项指标进行综合分析
由于土的复杂性，决定了其测试的各项指标间是相互联系的，为了取得试验结果的准确性，我们有必要将各项指标联系起来进行综合分析。

一般情况下，同一种土的含水率高则密度较低、孔隙比较高。

如开土时鉴别土处在硬塑状态，而试验结果土却处在流塑状态，这种情况说明含水率测定可能有问题，或者液限、塑限试验存在误差。

土的物理性质基本上能够决定土的力学性质，土的液性指数越大其压缩性就越大，而抗剪强度则越小。

土的固结特性和抗剪强度有着一定的关系，一般情况下，土的压缩性越高，压缩模量越低，则它的快剪强度越小。

利用这种关系，我们可以直观判断固结试验结果和抗剪强度试验结果是否准确。

四、结语
影响室内土工试验结果的准确性，除了以上需注意的问题之外，还有仪器设备、环境、制度等方面因素的影响。

我们只有把试验过程中可能发生的各种问题都加以重视，把各种质量隐患消除于萌芽中，才能保证试验的最终质量，从而为工程设计提供准确的数据。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。