岩土工程勘察土工试验数据的精准性研究

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|3.1在开样环节准确描述
在土工试验的开样阶段，需要详细描述土样的情况，如土样的颜色、结构、塑性、软硬度等，判断土样是否存在裂缝和杂质，对土样中的矿物成分进行分析，明确说明土样的扰动程度。

试验人员需要仔细核对送样单的信息，与土样的真实情况进行比较，在取样环节和运输环节有可能发生土样扰动的问题，试验人员需要判断扰动情况，并和相关人员进行沟通，对土样的物理力学性能进行分析，精确记录土样的数据信息，确定土样的相关指标。

在土工试验中，需要注意残积土和淤泥的土样，对残积土进行试验时，有可能得到淤泥的试验结果；对淤泥进行试验时，有可能得到黏土的试验结果。

残积土泡水后，很容易出现软化的情况，导致残积土存在较高的含水量，在这种情况下进行压缩试验以及液塑限试验，往往会得到高压缩性土。

从淤泥的角度来看，若淤
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泥存在较大的干硬强度，当淤泥风干后，有可能使含水量偏低，若低于正常的含水量，则无法在土工试验中获得流塑的试验结果。

为了保证试验数据的准确性，必须注重扰动情况，在开样过程中，科学分析土样的扰动程度，如果试验人员确认土样发生扰动，就不能采用该土样的试验结果[1]。

3.2物理性质试验和力学性质试验
试验人员需要测量土粒的物理力学性质。

在物理性质试验中，需要测量土粒的三个基本指标，分别是密度指标、相对密度指标以及含水率指标，在此基础上，进一步测量其他方面的指标，如土粒的空隙率指标、孔隙比指标、饱和度指标以及干密度指标，这些指标会对力学性质产生较大影响。

为了保证试验数据的准确性，试验人员可以优先测量相对密度，该指标比较稳定，主要受到土样矿物成分的影响。

例如，无机矿物颗粒的相对密度为2.6～2.8g/c m³，有机质颗粒的相对密度为2.4～2.5g/c m³；泥炭颗粒的相对密度为1.5～1.8g/c m³。

试验人员可以利用比重瓶法进行分析，确定不同土粒的相对密度参考值，其中粉土为2.7～2.71g/c m³，砂土为2.65～2.69g/c m³，黏土为2.74～2.76g/c m³，粉质黏土为2.72～2.73g/c m³。

在物理性质试验中，含水率极不稳定，需要采用烘干法，同时还要使用具有代表性的土样，获得精确的含水率指标。

对于岩土工程勘察工作来说，比较关键的物理性质指标包括天然含水率、界限含水率（塑限以及液限）等。

若塑性指数较高，就表示胶体黏粒较多，能够准确判断压缩性以及胀缩性。

对物理性质的试验数据进行分析，可以知道，在塑限和液限的测量中，经常会出现数据不准确的情况，在制样过程中，有可能会出现土样较干和软硬不均的问题，严重影响试验结果。

在力学性质试验中，对抗剪强度进行测量，试验人员需要做直接剪切试验，从土样中选择4个试样，不同的试样有不同的竖向荷载，从水平方向上剪切试样，在剪切的过程中记录剪应力，计算抗剪强度的时候，需要使用库仑定律。

试验人员要注意土样之间的差异性，同一个样盒中不同土样的性质往往存在较大差异。

所以，试验人员做直剪试验时，需要合理排列土样，根据土样的重量进行排序，先将重量较轻的土样放入直剪容器内，再放入重量较重的土样。

在实际的直剪试验中，出现了数据线性相关性有误的问题，有可能是因为土样中存在粗颗粒，部分数据为粗颗粒的试验数据。

为了解决直剪试验数据的问题，需要去除不具有代表性的数据，根据其他几点的数据进行计算，得到内摩擦角和黏聚力等指标。

另外，力学性质试验还包括压缩试验，亦称固结试验，能够测量岩土的压缩性能，试验过程中需要使用固结仪、传感器、电子天平等仪器设备。

试验人员需要在原状土样中切取土样，通过固结仪的承压活塞对土样由小到大分级加压，根据各级压应力与孔隙比绘出压缩曲线，求出压缩系数及压缩模量等。

通过压缩试验分析地基中土体发生的压缩变形。

为了得到精准的压缩数据，试验人员须从开土取样时就要十分小心，尤其是软土，尽量做到不扰动，再有就是土样不均匀时，需要选取具有代表性的部分进行取样检测，否则会严重影响试验结果。

3.3综合分析土工试验成果
对土工试验结果进行分析时，应当注意土样的指标，分析不同指标的关系，探究各个数据的关联性。

分析试验结果时，不应只关注某个方面的数据，试验人员需要分析所有数据，在综合分析中判断试验数据的准确性。

以淤泥土样的试验数据为例，选取11份淤泥土样，编号1～11土样的取样深度分别为2～2.2m、0～0.2m、4～4.2m、3.5～3.7m、1.5～1.7m、5.4～5.6m、3.5～3.7m、1.4～1.6m、3.1～3.3m、3.1～3.3m、1.5～1.7m；所有土样的比重均为2.72g/c m³；编号1～11土样的含水率分别为68.3%、62.6%、68.9%、66.4%、68.7%、47.8%、68.6%、66.4%、63.5%、60.1%、69%；编号1～11土样的天然密度分别为1.6g/c m³、1.63g/c m³、1.61g/c m³、1.62g/c m³、1.62g/c m³、1.64g/c m³、1.61g/c m³、1.62g/c m³、1.64g/c m³、1.72g/ c m³、1.64g/c m³。

对试验数据进行分析，可以发现，编号6土样的含水率存在较大差异，试验人员仔细检查原始记录，核对计算过程，没有发现问题，为了保证试验数据的准确性，需要重新进行试验，避免试验操作过程出现问题。

3.4数据相互验证
试验人员需要对各个数据进行分析，通过数据相互验证保证试验数据的准确性。

试验人员要综合分析不同试验数据的关联性，确保数据的变化情况符合客观规律，重点分析试验过程中的异常数据，去除异常数据，根据其他数据进行计算，得到更加客观的试验结果。

为了获得准确的数据，需要在岩土工程中选择具有代表性的样品，对数据指标进行验证，保证数据的准确性和真实性。

试验人员要重点分析压实性和固结性。

例如，在正常固结土和超固结土的土工试验中，可以根据压缩数据和回弹数据分析两种土样的压缩性，对e-l g P压缩曲线斜率和e-l g P回弹再压缩曲线斜率进行分析，可以发现两个曲线斜率值分别和压缩指数、回弹指数相同，由此可知，压缩指数越高，压缩性越强。

对于同一份土样来说，无论处于哪种环境，土样的压缩指数都处于稳定的状态，并不会随着压力的变化而变化，但是压缩系数存在一定的变化性，有可能会在压力的影响下发生变化。

压实度和密实度之间的关系比较紧密，试验人员对相关指标进行综合分析时，可以参考孔隙比指标与含水率指标等。

对关系紧密的指标进行分析时，一般会使用泰沙基公式，根据试验数据绘制对数压缩曲线关系图，通过数据相互验证保证试验数据的精确性和试验结果的客观性。

3.5加强人员、设备、样本的管理
人员、设备、样本等因素会对岩土工程勘察土工试验数据的精准性产生较大影响，导致土工试验结果不够准确，对岩土工程施工单位产生误导，甚至会影响工程质量和施工安全，必须加强人员、设备、样本等方面的管理。

首先，应当提升工作人员的专业性和综合素质水平，对土工试验人员进行培训，保证试验数据的真实性和试验结果的可靠性。

在培训过程中，应当根据试验人员的实际情况和土工试验工作的实际需求设计培训内容，使试验人员掌握更多的专业知识和专业技能，具备良好的职业道德素质。

土工试验单位要加强人才引进，做好人才储备工作，招聘高素质的技术人才，设置统一的人才招聘标准，考查土工试验人才的专业知识、技能。

提升土工试验单位的专业水平，保证试验操作的规范性和试验数据的准确性[2]。

其次，妥善保管和规范使用土工试验的仪器设备，仪器设备的质量和性能会影响土工试验数据的准确性，应当加强精细化管理，对土工试验仪器设备进行定期检查和维护，发现仪器设备存在问题时，根据具体的问题制定维修方案，及时维修或更换存在问题的仪器设备，避免试验结果受到仪器设备的影响。

如果仪器设备的零部件受到了磨损，或者完全损坏，需要根据规定进行上报，经过审批后，更换新的设备。

土工试验单位需要关注仪器设备的发展情况，在资金充足的情况下，引进更加先进的仪器设备，确保试验数据足够准确。

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2023.05 |最后，采样人员要加强样本的管理，按照规范采集样本，使用专门的样本采集器具，采集具有代表性的样本，按照规范进行土样保管，避
免土样受到风吹日晒、出现失水等情况。

在运输过程中，使用专业的运输设备，控制运输环境，避免样本性质受到运输环境的影响，严格按照规定进行运输、存储和封装。

对样本进行试验之前，需要观察和分析样本，注意样本的颜色，分析样本的物理性质，与理论参数进行比较。

试验人员要详细记录试验数据，严格按照规定保管样本
[3]。

3.6数据整理和数据应用
土工试验主要包括含水率试验、压缩试验、颗粒分析试验、抗剪强度试验、土的密度试验、土的渗透试验、土的比重试验。

在土工试验中，会形成大量的试验数据，应当规范整理数据、合理应用数据。

对试验数据进行整理时，需要明确指标的类型，土工试验数据指标主要包括两类：一类是一般特性指标，如土样的液限、塑限、天然含水率、天然密度、土粒比重等，可以根据这类指标确定岩土的类型，分析岩土的物理性质和化学性质；另一类是计算指标，如渗透系数、压缩系数、变形模量等，试验人员可以根据计算指标分析岩土稳定性，分析岩土强度和变形情况。

根据指标的类型整理数据，完成数据整理工作后，需要对数据进行校核，试验人员可以采用贝叶斯法整合各个时间段的土工试验数据，对土工试验数据存在的问题进行分类，有针对性地解决土工试验数据的问题，将存在问题的数据筛除出去，留下精准的数据，避免土工试验结果受到异常数据的影响。

整理数据和分析数据能够提升数据的精准性，为土工试验提供准确的数据。

试验人员要合理应用土工试验数据，对岩土含水率数据进行分析和运用，根据含水率分析水质和地层水渗透性，为岩土工程的基坑支护提供参考，还可以根据地下含水性质选择施工材料，避免钢筋、混凝土等材料受到腐蚀。

对岩土力学数据进行分析和运用，可以根据该数据判断场地的类型，分析岩土工程的抗震强度
[4]。

3.7构建信息化管理平台
土工试验数据的准确性会直接影响岩土工程，在传统的土工试验中，无法获取实时数据，且数据量较大、数据整理耗时较长，为了弥补其不足，可以将信息技术应用到土工试验中，构建信息化管理平台和外业采集平台。

为了保证采集数据的准确性，技术人员可以设计外业数据A P P 采集平台，实时记录和上传数据，对各个土层的取样数据进行整理，记录土样数据。

工作人员可以在手机或计算机上登录平台，查看岩土工程勘察土工试验项目的详细信息。

试验人员可以详细了解每一个样品的取样时间、地点、深度，查看样品等级和试验内容。

在外业数据A P P 采集平台中设置取样模块，在该模块中增加取样记录功能，详细记录样品信息，如样品名称、类型、质量等级、取样孔号、土样名称等。

在信息化管理平台的建设中，工作人员可以登录管理平台，查看钻孔取样信息，了解每一个土层的取样情况。

将各类型项目的试验标准记录到管理平台中，管理平台自动按照日期、类别进行排序，向试验人员下达试验任务。

在数据采集平台和管理平台的应用中，提高试验数据传输效率，保证数据精准性，为土工试验人员提供实时数据和准确数据
[5]。

结语
土工试验能够为岩土工程提供有效的参考信息，要想保证岩土工程施工质量和施工安全，需要提升土工试验数据的准确性，严格按照规范采集样本、运输样本、保管样本，根据规定展开土工试验，保证试验操作的规范性，对试验数据进行记录、整理、分析和应用，对土工试验的每一个环节进行控制，减少各个因素对土工试验的影响，提升土工试验数据的准确性。

参考文献
[1]谢云欢.探究岩土工程勘察土工试验的质量与管理策略[J].中华建设,2022(6):30-31.
[2]崔遥,戚思雨.岩土工程勘察土工试验数据的精准性分析[J].江西建材,2022(4):89-90,93.
[3]胡雨婷.浅析岩土工程勘察中土工试验的质量管理[J].中国住宅设施,2021(12):44-45.
[4]刘仕娇.土工试验数据在岩土工程勘察中的分析与应用[J].西部资源,2021(5):8-11.
[5]杨豪明.岩土工程勘察土工试验中常见的问题与改善策略[J].广东化工,2021,48(11):283-284.
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