如何提高室内土工试验数据准确性

蒋凤张莹杨燕燕

摘要：作为岩土工程勘察工作中重要的构成环节，室内土工实验的准确性会对整个建筑工程设计与施工造成直接影响。笔者通过分析室内土工实验条件、土工试验过程质量控制、提高实验操作准确性及试验数据处理四个方面，充分探索提高室内土工实验数据准确性的具体方式，以供参考。

关键词：室内；土工实验；数据；准确性

引言

室内土工实验、原位测试试是土工实验的主要内容，笔者本次所研究的室内土工实验，是岩土工程勘察环节的重要组成部分，实施该环节的主要原因，是为了能使相关实验人员利用规范的仪器，严格按照相关操作方式完成实验。通过收集地基土的相关参数，进而分析其物理、力学指标参数，为之后的建筑工程设计选材与建造提供真实、准确、规范、合格的科学依据。

一、室内土工试验条件

（一）试验人员素质条件

为保证室内土工实验结果的准确性与真实性，应当注重提升实验工作人员的综合素质，积极对其加以培训。对实验工作人员的培训主要包括以下两个方面的内容。

第一，应当注重实验工作人员的业务能力，加强业务学习，机构可以安排试验工作人员定期学习实验的最新规程与相关技术标准要求，使实验工作人员能够按照专业规范要求进行学习与研究，着重探索实验的重点及难点，结合自身经验探讨实验操作过程中需要改正的内容，总结相关操作经验，优化整个实验程序以保证最终测算参数的准确性与真实性。

第二，在具体进行某一室内土工项目的测试之前，机构应当对操作人员进行专业项目培训，以保证实验工作人员的实际操作能力不断提高，针对性训练能有效避免实验工作人员在土工实验过程中出现不规范操作，也能确保工作人员的工作质量。

关注试验工作人员的综合素质，系统化、制度化培训工作人员的操作技能有利于提高实验人员的实验室操作能力与水平，对后续工作的顺利开展有积极意义。

除专业技术素质之外，试验工作人员还需要具有优秀的职业道德与社会责任感，以保证整个实验过程中始终秉持科学的精神完成相关内容，避免对后续建筑设计与建设工作造成不良影响。

（二）仪器设备条件

仪器设备是完成整个室内土工实验的重要基础，会直接影响最终的测试结果，因此，试验工作人员与相关机构必须着重关注仪器设备的质量管理工作，及时进行使用维护、检校核算等工作，以保证仪器设备质量满足实验需求。

第一，室内土工试验仪器设备的使用与维护是整个质量管理过程中的重要环节。精密仪器操作工作人员应当不断提高自身综合素质，坚持持证上岗，机构应当定期考核精密仪器操作工作人员的素质质量，以保证其始终满足相关岗位需求。所有的土工试验仪器设备都应当安排专业人员进行保管，在使用结束之后或未使用期间，都应定期对其维修保养，记录相应设备的状态与使用时长，保证仪器设备始终处于最佳状态中完成相应检测工作。在操作仪器之前，工作人员应详细检查该设备仪器能否正常工作，并对其进行校准。例如实验操作人员需要定期检查，仪器设备上的环刀是否存在变形情况、环刀的刃口是否存在凹陷、液塑限针尖是否磨损具体情况等内容，在进行检查之后，检查结果应及时记录进入台帐之中，避免检查结果丢失或检查结果存在失误对后续操作造成影响，对于不符合检测结果要求的实验设备，应当立刻停止使用，并对其进行标志，以避免后续工作中使用该仪器设备，对施工操作人员的人身安全以及数据质量造成不良影响。

第二，实验操作人员与机构应当明确认知仪器设备的稳定性与室内土工试验参数的准确性之间的关系。测量仪器及仪器设备是室内土工实验过程中常用的两类计量器具。前者多半为天平、温度计等，后者则为固结仪、剪切仪等，这些设备主要用于实验室内土工的力学性质部分，因此需要装备一定的计量仪器。这些仪器虽检测合格，但实验工作人员应当明白，在实际实验过程中，各个部件的配合仍存在一定误差。所以，在安装相关计量器具之后，实验操作人员需要按照国家校准规范，对整体机械进行校准能最大程度减少实验中可能存在的误差，以保证实验数据的真实性与准确性。除此之外，实验室应当为实验操作人员设置台账，以便于定期记录仪器设备检测结果及后续使用时长。

（三）土工实验室质量体系的建立

机构应当积极建立土工实验质量体系，并对该体系进行改进与创新，使其始终保持生机与活力，为室内土工实验带来更多真实准确的检测数据。除此之外，机构应当积极采纳实验操作人员的相关建议，以保证土工实验室质量体系始终满足整个实验室操作需求，保证试验人员操作的严格性与规范性，为后续建筑工程建设提供适当的实验室操作规范，避免对实验室工作人员造成人身安全威胁。

二、土工试验过程质量控制

（一）土样管理验收

土样送达之后，送达土样的工作人员必须在其中附送样单、试验委托书及其它资料。土样的送样单上应当记录最原始的信息相关编号，即建筑工程具体名称、试坑编号、钻孔编号、取样人员及取样深度与日期。至于试验委托书内容，则应当包括建筑工程具体名称、工程项目相关简介、开展本次实验的主要目的及实验项目内容，除此之外，还应当包括具体的实验方法及最终实验要求。实验室收取相关土样之后，应当及时根据试验委托书验收土要内容。工作人员需要详细检查土样的数量编号是否存在误差，保证所送土样充分满足实验项目与方法的具体要求。一旦心中存疑，可抽验土壤质量，在进行验收后对其编号登记。土样验收登记工作结束之后，工作人员应当将该土样储存在阴凉地区，保证其中的含水率，避免扰动或水分蒸发对土壤造成不良影响。

（二）样品制备

在对土样进行力学性质实验时，需要将同一组土样的密度与含水率控制在差别最小的范围之内，以保证实验结果的合理性，操作人员需要详细记录土样的颜色、气味、结构、杂物、裂缝情况及均匀性情况。在进行样品制备过程中，施工工作人员需要考虑整个工程项目的具体特点，保证样品制备具有强烈的代表性，根据取土的深度、野外土质描述情况与试验要求完成土样制备。对于不满足实验要求的土样，应及时与送样单位进行联系，避免后续试验结果出现误差。在对相关实验结果异常进行分析时，应当着重解释指标异常或指标不配备的情况，将开头描述作为相关解释依据之一，保证为工程技术人员提供真实准确的数据。在进行实验之后，工作人员需要将土样储存在合适的容器之中，并记录其具体工程名称及编号，妥善对土样进行保管，以便于第二次土样实验。

三、提高试验操作准确性

（一）确保试验仪器符合国家标准

根据相关规定可知，室内土工实验中所用仪器设备应每年定期检测一次，检定不合格的仪器设备应当进行修理或淘汰。随着我国科学技术发展与进步，室内土工实验的仪器设备更新速度非常之快，各类全新的测试技术与先进的仪器设备能最大程度保证测试结果参数的准确性，因此，实验室应当积极引进先进设备与技术，保证自身检测结果的真实性与准确性。

（二）按照国家标准及有关规定开展试验

在进行具体实验过程中，实验工作人员必须严格按照相关规定进行实验。例如在进行土样密度及含水率测试过程中，应当在保证土样平整的情况下选择环刀测试法。一旦测试土样密度较大，会直接造成环刀刀刃的破坏，容易使刃口出现凹陷，如果在实验时发现饱和度偏大或偏小，试验工作人员需要考虑在土样选择时是否出现取土不均匀的情况。第二，再进行固结实验时，部分工程会选择对实验土样进行负荷增加，利用综合固结法得到相应参数。但实际在对土样进行加荷时，应当根据同样的实际情况选择不同的方式，若土样呈现低压状态小于400kPa，应当使用一小时间隔快速固结实验法，若大于400kPa需使用24小时慢速固结法，或12小时间隔加荷固结法。在进行固结快剪相关环节时，应当按照国家标准规定的速度施剪0.8mm/min。若速度较快则会导致抗剪强度参数值偏高，严重影响后续建筑设计与施工。

四、试验数据处理

（一）利用计算机处理数据

室内土工实验的相关数据与计算程度较大，单纯使用人工计算不但会耗费大量时间与人力资源，还会影响计算的准确度。随着我国电子科技的不断发展，目前室内土工实验可应用各种实验数据软件进行处理，例如Excel软件就可以满足实验数据处理的制表、计、绘图、数据库建立等等需求。除此之外，其他试验软件同样也能确保数据处理的准确性。施工人员需要充分发挥计算机数据处理功能，保证数据计算结果的真实性与准确性，以便于为后续的施工设计与施工建筑提供良好参数基础，有利于提高整体建筑施工安全质量。操作人员需不断提高自身计算机应用水平，以便于顺利完成计算机数据处理工作。

（二）进行综合分析

土样的含水量以及密度主要是为了表现土壤的基本物理性质，两组数据能够充分反映土壤的结构特征及物质组成，有利于联系土壤检测的各项指标。因此，试验工作人员在进行综合分析过程中，需要结合所有的试验指标进行分析，才能有效、正确的判别土壤的指标。例如在部分土工实验，结果过程中可能会出现100%以上的饱和度情况，这代表在土壤测定的过程中，其天然密度、含水率比重等数据出现了问题，因此，试验工作人员需要充分考虑开土记录，利用相应数据记录样本对土样的密度及含水率指标进行分析。土样的结构组织、物质成分、整体构造特点、受力条件会直接影响其力学性质，所以，在水或气体的影响下，土粒会出现异动情况进而造成土样的外力作用变形。实验工作人员在进行实际试验过程中，应当着重分析土样的物理性质与力学性质。

结语

根据文中内容可知，室内土工实验对岩土工程勘察工作尤为重要，因此，实验操作人员需高度精准完成相关实验，并保证试验结果的准确性与真实性，对于后续的建筑设计与建设工作具有重大意义。为保证实验数据准确性的提升，试验工作人员应当加强实验室相关环节质量管理，严格要求实验工作人员综合素质与设备条件，建立完善的实验室管理体系，着重关注土样的管理与样品制备，严格要求设备相关条件，利用计算机处理相关数据并综合分析土样相关参数，最终确保室内土工实验结果的真实性与准确性。

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