南昌市建筑科学研究所 江西省南昌市 330096
摘要：目前，社会进步迅速，土工试验是岩土勘察工程的重要组成部分，通过土工试验能够获得清晰准确的岩土物理力学指标，了解岩土层的特性，从而为后续的工程设计及地基处理提供相应的科学数据支撑。但是在土工试验的实际过程中，由于试验工作是在室内实验室中进行，对岩土的采样、运输以及实验室环境控制都有着较高的要求。同时，由于土工试验是一项精密性和精确性较高的实验，对试验人员的专业素质要求较高。为了切实提升土工试验数据的科学性和准确性，确保岩土检测报告的可靠性，提高工程设计及施工水平，就必须做好试验过程中的一系列质量控制工作，切实提升土工试验的效率和水平。
关键词：室内土工试验；应注意的事项；试验数据；相互验证
引言
由于岩土自身的多样性，取样运输过程中的扰动，以及试验仪器和操作方法的差异及试验人员的素质不同，使得土工试验中测试的结果存在差异，导致测试结果准确不高，在一定程度上影响工程设计的准确性，因此，把土工试验与野外勘察有机结合起来意义非常重要。
1土工试验概述及其重要性
1.1 土工试验
土工试验主要用于岩土勘察工作，其试验的主要内容就是对工程建设施工区域内的土层特性和地质条件进行数据化的分析，主要通过土层的渗透性实验、土的固结试验、土的剪切试验、岩土的承载力试验、静力触探试验等进行土的含水率分析、密度分析、土粒相对密度分析、界限含水率分析、颗粒成分分析等。由此可见，土工试验所涉及的试验种类繁多，不同的试验种类对应不同的试验方法，因此更加需要提升试验数据的精准性和科学性。
1.2 土工试验的重要性
对施工区域内的岩土进行勘察并获取相应的数据是制订工程施工设计方案、确定地基处理方法、科学计算建筑物沉降以及提升边坡稳定性的基础保障。根据土工实验数据，施工设计人员和技术人员能够全面科学地分析施工过程中存在的问题，提前制订施工预案，为提升工程建设质量、保障施工安全创造先决条件。
2开样描述
开样过程中不仅要描述土样的颜色、矿物成分、软硬程度、塑性状态、结构构造、土质的均匀性及有无杂质、裂缝，更重要的是判断土样的扰动程度，查看与送样单是否相符；如怀疑土样在取样运输过程中有不同程度的扰动，应及时与现场技术人员交流，确定土样的扰动程度，同时对所切土样的物理力学指标值凭经验做一个估计值，并记录。如室内试验人员一般只对来样负责，很有可能出现残积土得出的试验成果是淤泥；而淤泥、淤泥质土得出的试验成果是黏土或粉质黏土。残积土泡水很容易软化，软化后的残积土，含水量比天然含水量大很多，液塑限试验的试验成果塑性状态为流塑，压缩试验的试验成果压缩性为高压缩性土；淤泥、淤泥质土的干硬强度大，风干后的淤泥、淤泥质土，含水量比天然含水量小很多，液塑限的试验成果塑性状态很少为流塑。直剪、三轴试验得出的力学指标比天然的淤泥、淤泥质土偏大。如土的扰动程度对试验成果影响很大，开样过程中要初步判断土样是否被扰动。被扰动的土做出来的试样数据不可用。
3优化措施分析
3.1土的液限与塑限
1）土的液限反映的是界限含水量，且建立在由可塑状变为流动状的前提下，而塑限则对应的是可塑状到半固体状态。相比之下，土的液限更具有参考价值，能够给土的分类定名提供可靠的依据，可在此基础上求得塑性指数和液性指数，进而评价细粒土地基的容许承载力。为确保所得实测结果的准确性，则必须依据规范做好相应操作，例如给予充分的搅拌。2）现阶段，土液限及塑限检测过程中依然存在诸多待改进之处，例如测定值的可行性问题。
根据《土工试验方法标准》（GB/T50123—2019）规定可知，试验方法针对的是粒径＜0．5mm的土，但在实际操作中必然存在粒径≥0．5mm的粗颗粒，此时应使用规格为0．5mm的筛过滤处理，但带来的问题是经过处理后的材料实测值并不能准确反映其实际情况，这也很好地解释了为何室外观测与室内试验结果不符的问题。对此，在土中含砂量较大的情况下应做好颗分处理，以便得到更为准确的液限指数实测值。
3.2土工试验数据的相互验证分析
室内土工试验全流程中，土的物理性质是重要影响因素，其对于土的力学性质将带来决定性影响，同时在外界环境变化的情况下，土体的强度也将随之改变。受土体结构特殊性的影响，导致其对外界环境具有极高的敏感度，若存在外力作用则容易发生变形现象。在土体受力条件下，土的物质组成将明显决定其力学性质。经试验并确定具体的室内土工试验结果后，可分析数据指标的关联性，从而对结果做出客观的判断，剔除与客观规律不符的参数，对剩余的参数展开计算，确保所得试验结果具有足够的准确性。确定试验结果后，在各层土体中选择适量具有代表性的样品，反演指标并彼此相互验证，以便分析试验数据的真实性。对此，本文选取几组典型的土工试验数据，围绕其相关性展开验证，以期探讨具体结果。
3.3土工试验过程中注意事项
土的密度、含水量实验应取有代表性的土样，特别是含水量相对不稳定，试验过程中应及时称量，称量盒从烘箱中取出后及时盖上盒盖，放入干燥容器内冷却到室温。固结试验中应注意固结容器内的滤纸和透水板的湿度接近试样的湿度，如淤泥可以直接在固结容器内加水，残积土可根据土样的湿度在固结容器内包与土样湿度相当的湿布。直剪度验中，常规的垂直加载等级是100、200、300、400kPa。而土样千差万别，试验人员应根据土样的软硬程度及原处于深浅的土层进行垂直加载等级的调整。比如，流塑状的淤泥，在垂直压力200kPa的情况下就被挤出，常规的垂直加载等级就只能得出一个100kPa的结果，也就无法计算出土样的内摩擦角和粘聚力。再如，处于深层的坚硬黏性土，常规的垂直加载等级都使土样处于剪胀状态，这样便得出四个垂直下的抗剪强度几乎接近，计算出来的内摩擦角接近零及粘聚力非常大，根本就不是土样所属的力学性质。因此，在直剪试验中，垂直加载等级可根据土的软硬及原处于深浅地层进行调整。
3.4土的击实性指标与液塑限
在击打作用下，土体内的气体将会逐步向外排出，此时仅有部分水分赋存在土的空隙内，可将其视为最优含水量。该项指标与土的液塑限具有紧密关联，在土的塑性不断增加的情况下，其对应的最优含水量也表现出随之加大的变化规律。以所得的液塑限指标为基准，根据相关资料可查出与最优含水率最接近的值，再结合土的颗粒成分含量分析结果，基于上述指标即可得到土的最优含水量，并且还可验证击实试验，分析其对应的最优含水量是否具有准确性。
结语
在岩土勘察工作中，土工试验数据的科学性和准确性是衡量勘察工作水平高低的重要依据。要提升试验数据的精准性，就必须在各个环节加以质量控制，同时结合工程实践，提高土工试验的高效性与科学性。
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