影响土工试验质量的常见问题分析及对策研究

发表时间:2021/4/2   来源:《科学与技术》2020年第31期   作者: 马媛媛 王俊鹏
[导读] 土工试验作为工程研究的重要内容,是根据试验规程规范要求,
        马媛媛 王俊鹏
        山东省水利勘测设计院,山东 济南 250012
        [摘要]:土工试验作为工程研究的重要内容,是根据试验规程规范要求,对施工现场土样进行测试,提出物理力学参数,为工程设计建设提供依据及参考。本文分析了土工试验质量的常见问题及对策。
        [关键词]:土工试验;质量;问题;对策
        引言
        常规土工试验测定指标包括物理指标和力学指标,这些指标主要作为评价勘查报告中各种数据的标准。但由于自然界土层的不均匀性及土工试验中各种因素的影响,土工试验结果可能会出现一些偏差,实测指标不能科学合理评价工程勘察情况。因此,分析土工试验中常见的问题,探索有效措施优化土工试验,提高试验结果准确性具有重要意义。
        一、土工试验概念
        土工试验是指检测工程填筑料及地基工程性的试验,经对试验结果的分析整理,为施工获取可靠参数。土工试验还能为力学性能指标和土壤物理指标提供依据,土工试验是对土壤性能的分析,保证地基基础的建筑结构和施工质量安全,土工试验内容包含:塑限、液限、含水量、孔隙比及密度。试验具体方法包含:固结试验、抗压强度试验、三轴试验、直接剪切试验、渗透试验、液塑限联合测定仪法、平衡锥式液限仪法、比重瓶法;灌砂法;环刀法和灌砂法等。
        二、土工试验的重要性
        土工试验在整个工程工作环节中具有重要的积极作用,其不仅是地质工作中的重要构成因素,为土地的变形机理及地质性质提供重要的力学依据,还是岩石勘察工作中的重要内容,对工程的勘察结果产生一定的影响。
        在实际工程施工中,每个现场的地质状况各有不同,即使在相同地方其地质也会产生一定变化。因此,在开展工程设计时,一定要认真测试工程所在地地质状况。由于土本身所具备的特性,在土质取样等工作时会出现扰动,实验中使用的方法、设备及人员都存在差异,从而导致实验结果产生一定误差,降低工程设计准确合理性,影响整个工程的稳定及安全。因此,土工试验的进行必须遵守相关要求和程序,采用合理措施妥善处理试验中出现的问题,不断改善试验方法和手段,有效提高工程稳定性和安全性。
        三、土工试验质量的常见问题
        1、试验人员问题。首先,若要进行土工试验,相关人员要至少包括一名技术负责人,带领足够数量的试验员,同时还要拥有质量监督、样品和设备管理等人员。试验室的技术负责人,必须要对试验所有流程有足够的熟悉度,在日常检验中,可解决所有技术问题,同时也要负责审核试验报告。而试验室的试验人员主要进行操作、记录和校核工作,但当前很多试验室都无足够的人员配备。其次,很多试验人员无固定来源,并且无足够的相关知识和接受过正规的专业培训,很多试验人员仅掌握某个单独项目的测试方法,无全方面试验和检测能力,对很多试验原理、步骤、规范不熟悉,甚至有部分试验人员进行不规范的操作已变成规范,更有甚者会伪造试验数据。
        2、试验设备问题。首先,试验仪器存在老化情况。根据有关要求规定,如土工试验仪器使用年限大于10年,为避免影响土工试验结果,应将有关试验仪器进行报废处理。然而,由于我国对土工试验投入资金有限,使部分使用时间大于10年的试验仪器未得到有效的报废处理,并且处于仍在使用状态,影响了试验结果。其次,仪器的维护与检修存在问题。仪器设备的精准性与稳定性对试验结果有着紧密联系,但部分土工试验室未严格落实有关仪器设备的维护与检修制度,仪器设备在试验阶段的状态有一定质量隐患,使试验结果存在不确定风险,降低试验结果精确度。


        3、土样问题。要进行原状样的取样、保存、运送等多个环节的质量控制,才可提升土样试验的完整性、有效性,但在实际工作中,针对这些环节普遍存在不规范操作,从而使试验结果出现偏差。
        4、试验方法问题。1)土工试验室的工作从样品接收开始,有些试验室接到样品后随意摆放,造成土样混淆、扰动破坏,影响了试验结果。开样时也未做土样的质量等级鉴别和开土描述,无视土样扰动,忽视对开土情况的观察描述,致使试验结果出现异常及各试验指标间不匹配,未给野外勘察提供可靠依据和可信的试验数据。2)原状样常规试验中试样的制备主要用环刀切取土样,进行密度试验、剪切试验、压缩试验。环刀切取土样质量的高低直接影响到密度、内聚力、内摩擦角、压缩系数和压缩模量指标的准确与否。在环刀切取土样时,经常有以下不规范操作影响试验结果。首先,用压环刀时用力不均,导致切取土样体积比环刀体积小;其次,环刀未垂直土样下切,造成剪切、压缩试验测定指标不准确;再次,切削中反复转动土样或在表面反复刮削,造成土样扰动,甚至液化;最后,环刀切好后,未作检查,上下表面未严格与环刀持平。
        四、土工试验质量对策
        1、提高土工试验人员综合素质。着力培养综合性、全能性人才,及时掌握最新的工作技能和技巧,适应快速发展的技术要求,适时参加土工试验的专业培训,提高技术水平,经常性进行经验交流,取长补短,提高发现且及时解决问题的能力,更进一步提高土工试验数据和成果报告水平,力求土工成果报告能科学、公正、准确、高效。
        2、重视仪器的管理、保养、更新。要保证土工试验质量,必须要加强试验室仪器设备的监督管理工作。首先,加强仪器设备的维修保养和计量校正管理,确保土工试验数据的准确性,设备不能只顾使用而不注重保养。其次,及时更新仪器,对新技术新设备要及时适时更新,这样既能保证工程质量,又能提高经济效益。最后,在仪器设备的购买上,要选择正规生产厂家,并尽量选择以自动化采集为主的仪器设备,既能保证试验质量,又能减轻重复劳动强度。
        3、加强技术培训,优化试验操作方法。试验人员要不断总结过去的试验经验,分析传统试验方法中存在的问题,通过不断的技术学习找到优化解决方法。要做到具体问题具体分析,根据实际情况不断调整方式方法。提高试验操作的科学性和有效性。
        4、土样的验收和管理。在送达土样时,送样单、试验委托书、其余相关的资料需由送样人一并附送。送验单上必须具备取土深度、取土日期、工程名称、钻孔编号等原始记录及编写内容。试验委托书应包括试验目的、项目、方法及其他相关要求。在土样送达实验室后,土样试验人员对土样的验收应按试验委托书进行。若有必要,可进行抽验,之后进行编号登记,在完成验收、登记后应在阴凉地方放置,以保证原状土样及天然含水率,尽量减少土样水分蒸发及对土样的扰动。
        5、加强土工试验室建设。作为勘察单位要注重试验室软硬件的建设。要购置数量充足、质量合格的土工试验设备,最好购置能自动采集数据的设备,不仅可提高效率而且能减少人为误差。另外,还要注重试验室环境建设,配置温度、湿度等控制设备,保证试验环境安全可靠,并对试验室进行功能分区,将不能放置在一起的设备严格分区放置,相关联的一些试验项目进行综合整理,使试验室的分区既方便试验又不相互影响。同时,需引进先进的试验室管理理念,如7S管理制度,使试验室整齐划一,条理有序,为试验高效、准确进行奠定基础。
        结束语
        总之,土工试验是岩土工程勘察方法之一,用来测定岩土物理性指标和力学指标,这些指标不仅能反映工程地质性质,更是计算勘察报告中地基的承载力、沉降量等的重要依据。然而,由于岩土自身的复杂性,取样、运输中的扰动,试验仪器、操作方法、数据处理方法的差异及试验人员素质不同等,使土工试验结果存在各种问题,在一定程度上影响工程勘察准确性,最终影响工程稳定性及安全性.
参考文献:
[1]刘宇辉.影响土工试验质量因素的控制[J].山西建筑,2015(22).
[2]何晓波.影响土工试验质量的常见问题及对策研究[J].建材与装饰,2018(50).
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