提升岩土工程勘察的土工试验数据精准性的探讨

引言

岩土工程勘察是工程建设前期重要的工作，土工实验是获取岩土物理学性能的重要手段，其数据的精准性会直接影响工程设计方案的合理性和施工的安全性但是在实际勘查作业过程中受到各种因素的影响徒工试验数据会存在误差如果不解决误差可能会引发工程威胁。因此对提升土工实验数据精准性的方法进行探讨，是保障岩土工程质量，推动工程建设行业高质量发展的重要举措。

1 影响岩土工程勘察土工试验数据精准性的因素分析

1.1 试验设备因素

在岩土工程勘察时，部分勘察单位其土工试验设备存在老化、精度不准等问题。如果设备较为老旧，其传感器在使用过程中不够灵敏比较大，直剪仪的剪切速率控制装置精度不高，会影响土体抗剪强度试验结果分析的准确性。除此以外，设备校准不及时维护不到位，也会导致设备性能受到影响，会对数据的精确性造成干扰。

1.2 样品采集与制备因素

岩土工程勘察时需要采集样品样品也是影响数据精确性的重要因素之一。传统的取土方法很容易破坏土体的原始结构，会导致其物理学性能发生改变，进而会影响数据的精准性。而在样品制备环节，如果土体的含水率控制不恰当，适用尺寸偏差过大，也会导致数据不准确。例如，含水率过高或过低的土样进行压缩试验时，得到的压缩模量与实际值存在较大差异。

1.3 人员操作与管理因素

事业人员的专业水平和操作规范性会对数据的精准性产生影响。由于部分实验人员没有经过系统的培训，对试验原理不够理解，在操作过程中很容易出现错误操作。例如，在进行颗粒分析试验时，筛析操作不规范，导致颗粒级配数据不准确。同时，如果勘察单位质量管理制度不完善，缺乏有效的数据审核与监督机制，那么无法及时发现和纠正数据偏差问题。

2 提升岩土工程勘察土工试验数据精准性的措施

2.1 优化试验设备与技术

为了有效提升岩土工程勘察土工实验数据的精准性需要优化试验设备和技术。相关试验单位要淘汰精度低于 0.1kPa 的老旧压力传感器，要采购高精度数字式压力传感器，确保能够有效控制测量误差。同时，还可引入全自动四联直剪仪，通过电机精确控制剪切速率，速率误差小于 ±0.02mm/min ，有效降低人为操作导致的误差。在进行颗粒分析试验时，激光粒度分析仪的应用可将颗粒级配测试时间从传统筛分法的数小时缩短至 10 分钟以内，且粒径测量精度达 0.1μm 。除此之外，要建立健全设备全生命周期管理系统。运用物联网技术对设备进行实时的监控，定期对设备进行数据校准，且要进行每年一次的深度维护，全面保证设备的性能。

2.2 规范样品采集与制备流程

样品的质量会直接影响试验数据的最终结果。在样品采集环节要使用薄壁取土器（壁厚 ⩽3mm ）与冷冻取土技术，对软土等敏感地层，取土扰动率能够有所降低，不会对土地造成过度破坏。在样品运输过程中，要使用专用的运输箱，确保其含水率控制在安全范围之内。而在样品制备的过程中，要使用真空包和精确装置控制土体饱和度。同时在切割样品时要用数控切割机制作试样，有效控制尺寸偏差。对于不同类型的样品要制定不同的制备标准，例如对膨胀土设置特殊保湿处理流程，保障样品制备的标准化与精准化。

2.3 加强人员培训与质量控制

为了提升试验数据的精度，需要全面提升试验人员的专业素养。可建立飞行培训体系。对不同素养的员工进行不同级别的培训，有效提升员工的专业素养。在实际实验过程中可采用双人双检的制度，每项实验要有两名技术人员独立操作并相互核验数据全面保证数据的精确度控制在安全范围之内。除此以外，还可以引入区块链技术对数据进行有效的管控，确保数据的安全，不可被篡改。以及可利用 AI 算法对试验数据进行实时分析，自动识别异常值，如果发现数据离散度超过设定阈值，系统立即触发预警并启动复检程序，有效实现质量控制的智能化与自动化。

2.4 强化试验环境控制

试验环境会对最终实验数据产生不定性的影响。所以在实验室建设过程中要采用恒温恒湿的控制系统，将实验室的温度与湿度控制在安全范围之内，避免实验室的温度与湿度对土体的物理性能产生影响。在振动敏感试验时，要在试验台基础下设置隔振垫，结合主动隔振技术，将环境振动加速度控制在 0.01m/ s² 以下。对于电磁干扰较强的试验区域，加装电磁屏蔽装置，确保电子设备稳定运行。同时，在实验过程中可建立环境参数的实时监测系统，每隔一段时间详细记录一下试验环境的数据。如果其数据超出安全范围之内，立刻停止试验，进行有效的整改，确保实验室环境的稳定可靠。

2.5 完善数据管理与分析

数据的科学管理分析十分重要。为了保证试验结果的准确性，需要构建岩土工程试验大数据平台，有效整合各类数据，实现数据的集中存储和快速巡检。运用机器学习算法建立数据验证模型，通过对历史数据的学习，自动判断新数据的合理性，例如对压缩试验数据，模型可基于土类、含水率等特征预测压缩系数范围，若实测值超出阈值则提示异常。同时，可引入可视化分析工具，将数据转化为三维云图、趋势曲线等直观图表，有效帮助技术人员快速直观的识别数据的规律，为岩土工程勘察设计提供更加准确高效的数据支持。

3 提升岩土工程勘察土工试验数据精准性的应用案例分析

3.1 案例工程概况

某大型高层建筑工程在岩土工程勘察阶段，初期土工试验数据显示地基土的承载力较低，设计单位依据其实际情况制定了复杂的地基处理方案，导致工程成本大幅增加。为确保数据准确性，项目组决定采取一系列措施提升土工试验数据精准性。

3.2 改进措施实施

项目团队更换了老旧的压缩仪、直剪仪等设备，采用全自动土工实验系统，规范了样品的采集流程，使用薄壁取土器对土样进行采集，并在运输过程中做好土样的保护工作。所有参与试验的工作人员均经过考核，在数据实验室进行了多级的考核，全面保证最终实验数据的准确性。

3.3 应用效果评估

本项目对于其土工实验进行了改进之后，数据显示地基土的承载力比之前有所提高，更加符合实际的情况。设计单位依据数据优化了地基处理方案，有效节省了工程成本，且保证工程施工过程中的安全。工程的顺利施工，验证了提升土工试验数据精准性措施的有效性。

结束语

提升岩土工程勘察的土工试验数据精准性是一项系统工程，需要从多个方面综合考虑。新兴的设备、高素质的人员以及有效的管理策略都能有效提高土工实验数据的准确性，为岩土工程勘察与设计提供可靠的依据，全面保证工程建设的质量。在未来，随着技术的进步，应当深入探索新技术新方法，在土工实验中的应用全面提升岩土工程勘察的水平。

参考文献：

[1] 刘艳丽 . 岩土工程勘察土工试验数据精准性的提升对策思考 [J]. 中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 ，2024（7）：0130-0133.

[2] 马光美 . 提升岩土工程勘察的土工试验数据精准性的探讨 [J]. 石材 ，2025（5）：37-39.

[3] 杜祥丽 . 提升岩土工程勘察土工试验数据精准性与科学性探讨 [J]. 中国科技期刊数据库工业 A，2022（6）：140-142.

作者简介：王铁拴（1989.10-），男，汉族，陕西省榆林市人，本科，工程师 ，研究方向：地质实验测试