摘要：本文對(duì)于當(dāng)前土工試驗(yàn)的情況和各種試驗(yàn)的儀器和設(shè)備進(jìn)行了較為詳細(xì)的概述，提出了土工試驗(yàn)當(dāng)中的一系列問(wèn)題，并且進(jìn)一步地探究了試驗(yàn)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，提出土工試驗(yàn)的建議和發(fā)展趨勢(shì)。為以后的土工試驗(yàn)技術(shù)發(fā)展提供一定的思路和問(wèn)題的解決方法。

關(guān)鍵詞：土工試驗(yàn);方法標(biāo)準(zhǔn);指標(biāo);行業(yè)管理

土工試驗(yàn)可以說(shuō)是一個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目工程土層性質(zhì)的測(cè)試工作，在工程展開(kāi)過(guò)程中的作用不能忽視。更加科學(xué)地檢測(cè)土樣性質(zhì)的參數(shù)，以此來(lái)從根本上保障沿途工程的設(shè)計(jì)合理性和精確性。所以，可以看出來(lái)，土工試驗(yàn)的技術(shù)和設(shè)備方面的發(fā)展是工程實(shí)踐當(dāng)中非常重要的一部分。從試驗(yàn)的內(nèi)容方面可以將土工試驗(yàn)大致分為三個(gè)部分：包括物理性質(zhì)試驗(yàn)、化學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)和力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)，本文主要對(duì)于土工試驗(yàn)和常用的設(shè)備當(dāng)中出現(xiàn)的問(wèn)題做了分析。

一、土工試驗(yàn)的儀器設(shè)備

（一）物理性質(zhì)的儀器設(shè)備

土工試驗(yàn)的物理性質(zhì)通常情況下指的是對(duì)土層的含水量、比重和密度這三項(xiàng)基本的數(shù)據(jù)和土壤的顆粒進(jìn)行分析，這類具有物理的性質(zhì)的試驗(yàn)在項(xiàng)目工程當(dāng)中應(yīng)用非常的廣泛，需要的是大量的人力和物力，更加科學(xué)地篩選設(shè)備、改進(jìn)儀器設(shè)備都會(huì)幫助工作效率的提高，帶來(lái)更加顯著的效益。

1.1 電子天平

當(dāng)前很大一部分土工實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中都是用電子天平，可以說(shuō)是土工試驗(yàn)當(dāng)中使用頻率最高的一個(gè)儀器設(shè)備，根據(jù)不同的實(shí)際情況來(lái)選擇合適的重量。有：0.001g、0.01g、0.1g、1g，分別對(duì)應(yīng)著各自的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：液塑限、重度、含水量、擊實(shí)試驗(yàn)、顆粒分析等。很多的實(shí)驗(yàn)室將電子天平進(jìn)行聯(lián)機(jī)通訊，使得測(cè)量的結(jié)果直接導(dǎo)入系統(tǒng)當(dāng)中，這樣就減少了中間的程序，減少誤差的出現(xiàn)，這相對(duì)于人工的數(shù)據(jù)錄入來(lái)說(shuō)，能夠大大地提高效率。同時(shí)，也要根據(jù)具體的試驗(yàn)對(duì)象和目標(biāo)來(lái)選擇相對(duì)應(yīng)量程的儀器，以此來(lái)減少測(cè)量過(guò)程中出現(xiàn)的誤差，提高數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。

1.2液塑限聯(lián)合測(cè)定儀

當(dāng)前，很大一部分的土工試驗(yàn)室依舊在用搓條法和圓錐儀法來(lái)確定液塑限，進(jìn)一步地推進(jìn)普及液塑限聯(lián)合測(cè)定儀可以更加有效率地提高工作效率，液塑限聯(lián)合測(cè)定儀相較于之前經(jīng)常使用的檢測(cè)儀器和設(shè)備，從根本上解決了人為因素對(duì)于各項(xiàng)測(cè)量結(jié)果的干擾，但是當(dāng)前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的液塑限聯(lián)合測(cè)定儀的質(zhì)量還有很大的進(jìn)步空間。

1.3顆粒分析儀

在土工試驗(yàn)當(dāng)中，針對(duì)土顆粒的測(cè)定和分析，在粒徑大于0.075mm時(shí)使用的是系列標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行篩選，很大一部分的試驗(yàn)室采用的是人工來(lái)進(jìn)行。但是對(duì)于粒徑在0.075mm以下的顆粒就要使用懸液沉降分析法，很多的土工試驗(yàn)室使用的都是密度計(jì)量法，而對(duì)于樣品的級(jí)配在進(jìn)行分析判斷時(shí)，應(yīng)是連續(xù)不間斷的，要更加科學(xué)地結(jié)合干篩法和密度計(jì)法的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，更加客觀真實(shí)地展現(xiàn)出粒經(jīng)分配情況，根據(jù)篩分的結(jié)果并結(jié)合液塑限數(shù)據(jù)對(duì)樣品進(jìn)行有效的工程定名，使得更加有效地控制施工質(zhì)量。

（二）力學(xué)性質(zhì)的試驗(yàn)儀器

2.1 直剪試驗(yàn)設(shè)備

對(duì)于土進(jìn)行抗剪強(qiáng)度的試驗(yàn)過(guò)程中，直剪試驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)室中最常見(jiàn)的，主要分為以下幾種：①應(yīng)變的速度為兩毫米每分鐘和零點(diǎn)八毫米每分鐘的雙速電動(dòng)應(yīng)變直剪儀，可以進(jìn)行快剪試驗(yàn)或者固結(jié)快剪試驗(yàn);②在雙速電動(dòng)應(yīng)變直剪儀的基礎(chǔ)上增加了零點(diǎn)零二毫米的直剪儀，可以與慢剪試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行，大大提高實(shí)驗(yàn)效率;③將四臺(tái)直剪儀合一連為一體的電動(dòng)四聯(lián)應(yīng)變直剪儀，再經(jīng)過(guò)處理將剪切速率變成適合試驗(yàn)的模式。

2.2 靜三軸試驗(yàn)設(shè)備

伴隨著我國(guó)當(dāng)前土工技術(shù)和地質(zhì)勘察技術(shù)的不斷推進(jìn)，很多土工試驗(yàn)室對(duì)三軸試驗(yàn)的重視也提高到一個(gè)程度上。當(dāng)前我國(guó)使用最多的就是三軸式壓縮儀根據(jù)不同的土質(zhì)特點(diǎn)和具體的要求來(lái)進(jìn)行固結(jié)不排水、不固結(jié)不排水或者固結(jié)排水的試驗(yàn)。在上個(gè)世紀(jì)八十年代，一些科研單位針對(duì)三軸儀進(jìn)行了改進(jìn)，將原來(lái)的測(cè)量系統(tǒng)用傳感器進(jìn)行替代，用反壓和圍壓做液壓穩(wěn)壓的裝置，為了后來(lái)使用的微機(jī)通訊打下了更加牢固的基礎(chǔ)。

2.3固結(jié)試驗(yàn)設(shè)備

（1）砝碼杠桿式-固結(jié)儀

這種儀器是使用年代相對(duì)久遠(yuǎn)的固結(jié)儀，并且還形成了系列化，根據(jù)施加壓力的大小的角度來(lái)說(shuō)分為低壓、中壓及高壓固結(jié)儀，根據(jù)不同的情況來(lái)對(duì)固結(jié)儀進(jìn)行選擇。這些固結(jié)儀的特點(diǎn)就是精準(zhǔn)度較高，加荷直觀性比較穩(wěn)定，國(guó)內(nèi)很多的試驗(yàn)室和相關(guān)的勘察部門都在使用這種固結(jié)儀。但是它的缺點(diǎn)也很明顯，自動(dòng)化程度較低，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，在人工操作時(shí)，對(duì)于試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度也有一定的影響。

（2）氣壓式-固結(jié)儀

這類固結(jié)儀屬于新型的固結(jié)儀，研制的主要目的是解決和改良砝碼杠桿式固結(jié)儀在試驗(yàn)中存在的缺陷。氣壓式固結(jié)儀使用高壓氣體作為壓力源，操作起來(lái)比較方便簡(jiǎn)單，在很大程度上減輕了勞動(dòng)的強(qiáng)度，對(duì)于試驗(yàn)自動(dòng)化的提高有非常大的幫助。但是當(dāng)前我國(guó)對(duì)于這類儀器的生產(chǎn)技術(shù)未得到完善，導(dǎo)致質(zhì)量不高。

2.3對(duì)于土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)的現(xiàn)狀

當(dāng)前針對(duì)土工試驗(yàn)的數(shù)據(jù)采集和系統(tǒng)處理逐漸自動(dòng)化，伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，很多土工試驗(yàn)的科研部門都已經(jīng)形成了較為完善的數(shù)據(jù)采集的自動(dòng)化模式，并得到了進(jìn)一步地推廣。自從上個(gè)世紀(jì)八十年代以來(lái)，土工試驗(yàn)的自動(dòng)化得到了非常巨大的進(jìn)步。對(duì)于數(shù)據(jù)的采集和處理自動(dòng)化技術(shù)得到提高，將數(shù)據(jù)的采集、處理和整合匯聚到一起，并且還增加了三軸試驗(yàn)和直剪試驗(yàn)的數(shù)據(jù)采集和處理功能，使得各個(gè)系統(tǒng)與微機(jī)通訊系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)處理的自動(dòng)化，大大降低了數(shù)據(jù)的誤差。

二、土工試驗(yàn)發(fā)展現(xiàn)存問(wèn)題

當(dāng)前，我國(guó)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)代化進(jìn)程不斷加進(jìn)，土木試驗(yàn)的技術(shù)也有非常大的進(jìn)步。但是當(dāng)前土工試驗(yàn)技術(shù)也有非常多的缺陷，存在著發(fā)展不平衡、專業(yè)技術(shù)人員素質(zhì)不高、設(shè)備較為陳舊和要求標(biāo)準(zhǔn)較低等等問(wèn)題。

（一）土工試驗(yàn)規(guī)范及方法標(biāo)準(zhǔn)

統(tǒng)一規(guī)范土工試驗(yàn)的方法標(biāo)準(zhǔn)是當(dāng)前急需解決的問(wèn)題，當(dāng)前我國(guó)施行的土工試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)有著一定的爭(zhēng)議，還未形成更加統(tǒng)一的要求，有很多單位仍在使用沒(méi)有經(jīng)過(guò)科學(xué)驗(yàn)證的標(biāo)準(zhǔn)，從而導(dǎo)致測(cè)量的數(shù)據(jù)有著較大的誤差。比如快速固結(jié)的試驗(yàn)當(dāng)中用塑限來(lái)計(jì)算液限、利用塑限指數(shù)來(lái)推算土粒的比重等方法，對(duì)于這些方法的使用范圍和科學(xué)性都要有進(jìn)一步的研究。甚至有些試驗(yàn)方法有一定的錯(cuò)誤，這就導(dǎo)致數(shù)據(jù)的精確度不夠等問(wèn)題。

（二）土工試驗(yàn)方法的進(jìn)一步研究

圍繞當(dāng)前的土工試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合實(shí)際的情況找到試驗(yàn)工作中的問(wèn)題，展開(kāi)進(jìn)一步地探究。很多的試驗(yàn)證明，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐總結(jié)，對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行問(wèn)題總結(jié)和歸納，然后改正。這樣一來(lái)，在以后的試驗(yàn)土工當(dāng)中就能夠不斷得到發(fā)展。雖然目前我國(guó)施行的技術(shù)仍有著各種問(wèn)題，所以就需要進(jìn)行試驗(yàn)的人員不斷的發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題，提出解決的方法，對(duì)于試驗(yàn)工作不斷地改進(jìn)，以此來(lái)推進(jìn)試驗(yàn)的精準(zhǔn)性。

三、結(jié)論

在我國(guó)科技水平不斷進(jìn)步的前提下，對(duì)于土工試驗(yàn)的技術(shù)水平也有較大的提高，不僅僅土工試驗(yàn)的方法和技術(shù)有所進(jìn)步，對(duì)于土工試驗(yàn)的所用儀器設(shè)備也有了很大程度上地改良。但是還有很多的試驗(yàn)方法和技術(shù)較為落后，不能適應(yīng)當(dāng)前背景下的技術(shù)需要，生產(chǎn)效率和質(zhì)量也有一定問(wèn)題存在，所以作為工程技術(shù)人員要不斷進(jìn)行努力進(jìn)行工作的創(chuàng)新，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，推進(jìn)土工試驗(yàn)的精準(zhǔn)性。

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作者簡(jiǎn)介：

謝婷（1990—），女，漢族，籍貫：江蘇徐州市，本科，實(shí)驗(yàn)測(cè)試助理工程師，主要從事土木工程實(shí)驗(yàn)測(cè)試與管理工作。