水利工程属于民生工程，建设的质量直接影响区域范围内社会经济的稳定发展，由于水利工程的规模较大，且施工质量要求较高，这就需要在工程建设前做好地质勘察工作，为了有效的提升勘察数据结果的准确性，需要通过实验室进行土工试验的方式，获得更加精准的检测数据。原状土取样和试验是水利工程岩土勘察中非常重要的环节，也是开展的基础性工作。原状土的质量能够真实的反应出工程地基的稳定性，提升水利工程设计的科学性，避免工程出现质量和安全危险。所以，原状土取样制备的具体步骤应进行明确，并对试验过程中的注意事项进行总结，这样才能确保试验结果的精准可靠性，为水利工程地基设计和施工提供可靠的勘察数据参考。

一、原状土概述

原状土试样也被称为“未扰动土样”，是指没有经过人为因素进行干预的土样本。通常情况下也指土的原位应力状态已经产生了改变，但是其自身的物理特征和化学成分并未产生变化，与天然的土结构和含水量大致相同。原状土能够用来测定天然土的物理性质和力学性质，主要包含土内含有的天然含水量和渗透系数以及抗剪程度等。在土工试验过程中原状土试样的制备对于试验结果产生重要的影响，同时也是土工试验中非常关键的环节，是通过试验室的方式对水利工程的地质条件和环境进行勘察，进而为水利工程建设施工提供精准可靠的地质数据，确保水利工程的高质量和安全施工。原状土试样制备的真实可靠性将直接影响原状土样本的物理和化学性能，从而对岩土的水利工程结构设计和预算设计产生重要影响。对原状土试样制备产生影响的因素有很多，通常情况下包括野外取样过程中产生的扰动，检测设备仪器的准确性，原状土试样制备过程中操作人员的疏忽或者工作态度不认真等，关键还是人为因素的影响较多^[1]。因此，在原状土试样制备的过程中应严格按照操作的流程和规范，确保原状土试样的原始特征不发生改变。

二、水利工程土工试验原状土制备的步骤

（一）制备前准备工作

在水利工程原状土制备前，需要对封闭的原状土样品做好运输和保管工作，避免原状土结构发生改变并受到不同程度的污染，检测技术人员在试验检测前不应打开原状土试验样本。在原状土试验收样时也应保证检测样土的密封性，并未受到扰动，同时还需要做好相应的标记，标记的内容要以水利工程项目的名称命名，同时还应包括试坑和钻孔的标号以及标高等，在试验检测前还应对样本获取的深入和具体的区域以及获得样本的时间进行明确，这些信息需要在原状土试验前做好详细的备注，并将信息内容以表格的形式呈现出来。在原状土开展检测前，如果试验检测过程中要求将土样展开进行鉴定或者以分类指标的方式将其打开，这就需要在检测结束后，对土壤做好存储工作，在夏季要求将原状土试样放置在阴凉的区域内，在冬季则需要在做好相应的防冻措施，最大限度的避免原状土试样遭到扰动，或者出现水分流失等情况的发生。

做好试样前的保管工作主要是由于原状土试样在收集结束后一直到开土检测的过程中，会受到人为以及自然因素的影响，导致原状土产生扰动，从而对试验检测的结果的准确性产生影响。产生的这种影响经常会被施工作业人员所忽略，并在此阶段当中产生的扰动会相比取样期间产生的扰动更大，因此，在原状土试样检测前需要最大限度的减少对土壤的存储时间，通常情况下原状土试样存储不应超过两周时间。在本次研究的水利工程项目中共收集了十个样本，且都属于原状土，检测的主要内容，包括对天然状态原状土的理性标准以及含水不利以及粒子直径进行检测，同时还需要对原状土渗漏性以及饱和稳固性等特点进行试验分析。在检测站样本收发室内对检测的原状土试样符合标准后开展对应的收样工作，并进行室内排序，最后送到检测站的试验室中。

（二）原状土试样的制备

以水利工程原状土样本特定的标高作为实例，按照水利工程建设相关机构的要求，检测站的试验室试样配置步骤如下：（1）将原状土试样筒打开将样品取出；（2）利用渗漏检测环刀和剪切检验环刀并配置一个渗漏检测样本，要确保每个环刀都配置一个样品，保证一个固结检测样本及四个剪切检测样本；（3）将选择后剩余的原状土样本利用蜡纸包好存储在保湿装置中，为检测提供备用样品。这样做的主要目的是能够将余土作为天然状态下的理性指标，并提升原状土含水比例以及粒子直径大小的检测和研究工作质量。（4）将原状土试样进行饱和。

三、水利工程土工试验原状土制备注意问题

（一）确保样品制备所具有的代表性

当开启土筒开展选择原状土样本的过程中，一般直接用手就能够对土壤的质地软硬进行判断，主要是因为土中含有一定的水量，并通过地心引力的作用促使原状土中的水分会向下渗漏。所以，在存储的原状土样本中上层样本中的含水量会比下层原状土的含水比重低，下层原状土的含水量相对较高，在开展理想试验的过程中，需要对原状土自身所具有的含水比重和液限等项目开展检验，取出的样本应具有一定的代表性，确保选择的试验样本能够代表整个区域范围内的土质特征。

（二）原状土样本的选取应重视均匀性

在开土环节中，大部分原状土样本的土质构成和颜色以及理性等多发生了逐渐的改变^[2]_。因此，在原状土样本选择的过程中应重视均匀性特征。如果选择的原状土检测样本自身并不具有一定的代表性，其存在不均匀性，则试验检测的样本的理性标准会体现出如下特点：（1）样本检测结果的含水量以及比例方面存在一定的偏差，则根据含水总量和比例等计算得到的相关标准也会出现严重的偏差。（2）检测获得的液塑限标准不够准确，且不能更加科学的判定原状土的理性指标。（3）在原状土试样开展颗粒检测的过程中，获得的粒子构成百分比以及粒子有效直径以及不均因系数等参数都不够精准，因此，检测获得的理想指数不符合当地对土展开项目分层，同时也无法作为材质的使用标准。

（三）对制备土的力学性进行试验

在实验过程中应注意开土的过程中应避免将上下两层土进行倒置。开土作业过程中应严格根据检测的具体流程进行展开。在打开样品筒对试验原状土进行取样的过程中，要求应小心的将原状土包装层进行展开，并对土样上下层以及具体的分层情况进行查看，操作人员应将两边进行整平，将样品筒严格按照存储前标注的上下方向进行配置，在打开后，对试验原状土的具体架构进行检测^[3]。同时还需要明确原状土是否受到了扰动，如果受到人为或者自然因素的影响发生了扰动，则会对试验检测结果产生一定的影响，这就需要将试验原状土样品重新进行封装，并联系委托机构进行重现取样检测。如果选择的试验原状土质量达到检测的具体标准和要求，就应配置相关的力学性质检验样品。

（四）保证环刀中的土具有代表性

在使用环刀工具对试验原状土样本进行取样检测的过程中，应确保环刀当中的土具有代表性。在取样过程中不能用手去挤压土层面层上存在的细小的缝隙或者存在不同程度的空隙，否则就会导致环刀样本上的土产生一定的扰动，同时由于土的自身密度存在较大的差异，会导致试验检测结果得出的抗剪指数与实际不符，并且还会对运算基底和斜坡挡土墙等稳定系数产生不同程度的作用。

（五）土质固结检测应选择中央区域的样本

在利用环刀对试验原状土进行取样开展固结检测的过程中，应保持选取样本是原状土外，通常情况下还应保证选择的原状土样本位于中央区域。重要是由于原状土在存储的过程中会受到地心引力的影响，土的上下层含水比例存在一定的差别，因此，选择中央区域的原状土进行检测具有一定的代表性，且检测的结果准确性更高^[4]。相反，如果选择的原状土样本受到人为或者自然因素的扰动，则会导致失去自身的代表性，检测出的结果及相关指数也存在较大的偏差，进而不能更加准确的计算出航土壤沉降的总量和沉降的比例数据。

（六）确保原状土样本与环刀间的切合性

在利用环刀进行取样的过程中，应重视样本与环刀间的切合性，否则就需要重新进行取样检测。如果原状土试验样本的表层产生了微小的空洞，这种情况下就需要利用钢丝锯将样本的空隙进行密封，最大限度的保持试验原状土样本的天然状态，这时就不能利用环刀进行挤压。根据试验检测的实际需求，在利用环刀对样品进行选择的过程中，需要重视以下几点；对试验原状土进行整平处理，在没有特殊的检测需求时，利用环刀切取土方向要与天然层面进行垂直。因为原状土在削减的过程中，样本的总体结构会受到一定的损坏，损坏后会产生不同的作用，导致原状土试样直径比例变化进而产生一定的差异。实验土层产生扰动后会对试验检测结果的准确性产生影响，因此，检测结果的准确性与扰动的限度具有直接关系。因此，在切削原状土实验样本的过程中，取样人员应具有一定的耐心和责任性，尽量降低与试验原状土产生扰动。

（七）对试验原状土样本的特征进行详细观察

在试验原状土样本切削操作的过程中，应更加详细的观察试验原状土的分层和色泽以及存在的杂质情况等。如果土质的均匀程度不够且存在缝隙，这就需要对原状土开展渗透性检测以及固结检测。试验操作人员需要针对原状土的层面和味道以及杂质和均匀性等实施精准的检测，同时对于低塑性质和高灵敏程度的软土样本，在样本制备的过程中应尽可能的避免对其产生扰动。原状土样本在配置的过程中能够在检测记录中对其检测结果进行记载，同时还可以利用密度和含水率检测等方式进行记录，并在另外进行编制和记录。由于原状土在开土的过程中样本描述对检测结构的研究具有非常重要的作用，所以，还需要在原状土开土的过程中，详细地填写样本的序号和取土高度和深度等信息。同时还需要对原状土的实际特征进行详细的描述并记录在水利工程项目当中。

（八）切取剩余样本应密封并存储

原状土在切取样本后，需要将剩余的样本使用蜡纸进行密封，并存放在保湿装置当中，为进一步开展检测提供备用样本。应确保切取样本和试验样本以及环刀要求组合保持密切性，并要将同一试验样品的密度差距控制在O．039／cm²范围内，原状土的含水比例差值应小于等于2%。因此，在每次试样选取后，应对环刀土的总量进行准确的称量。在检测结束后，将原状土进行烘干处理，并对烘干后土的总量进行称取，这样就能够获得较为精准的含水比例数据，得到了密度差距在小于等于O．039／cm^2，含水比例的偏差数据也控制在大于2%，并尽快的要求开展二次补做检查。

四、提升水利工程土工试验原状土取样与试验质量的对策

（一）强化监管约束与质量监督

水利工程施工前，做好土工试验原状土的取样制备，能够有效地提升试验结果的准确性，进而确保水利工程实验室勘察结果的准确性，进而为水利工程的顺利施工提供可靠的保障。在土工试验原状土制备的过程中应对操作规范和标准等进行完善，并强化行政主管单位的管理和质量监督工作。首先，应确保各项规范和标准能够具体的落实到实践中，如《岩土工程勘察规范》的制定，对原状土的取样和试验进行了详细的规定，确保各项规定能够在实际工程土工试样中全面的贯彻落实。同时还需要加强工程实地勘察施工过程的监督工作，开展全面的质量管理，将原状土取样与土工试验过程中较为薄弱且容易受到干扰的因素进行把控^[5]。另外，还需要对取样与试验的收费标准进行规范，体现出试验的技术含量，确保试验结果的精准可靠性，对工程勘察结果的质量判定应全面的考虑取样与试验操作的规范性和标准性。

（二）优化取样设备及试验方式

在土工试验原状土取样的过程中要想提升取样的完整性，避免受到其他因素的扰动，就需要全面地考虑操作规范和操作流程的制定，确保与国际标准接轨，构建具有我国特色的取样仪器。在土工试验过程中应充分利用现代化的网络计算机技术辅助开展土工试验，并且应合理地使用高新技术研制出的性能优越和自动化程度高的土工试验设备仪器，使用多种形式强化土工试验人员的操作技能和专业能力，并提供不断的学习和培训，强化土工试验人员的岗位技能水平，降低人为因素对原状土试样检测结果产生的影响，从而有效的提升土工试验结果的精准可靠性，为水利工程设计和施工提供可靠的实验室勘察数据参考。

（三）明确原状土取样与试验质量产生影响的因素

在水利工程土工试验检测的过程中，并未将原状土取样与试验的重要性进行明确，试验人员对原状土取样的步骤和操作流程也不够规范，试验质量意识不强，并且对原状土取样工作的开展与试验操作流程并未构建完善的执行标准和操作规范，进而导致土工试验受到多种因素的干扰，影响了试验结果的准确性。随着现代化科学技术的投入，促使土工试验仪器设备不断的优化创新，试验技术也获得了较快的发展，但是对影响土工试验准确性以及原状土取样的影响因素还未进行重视。因此，需要在实际工作中应采用专业的取土器在工程周围开展土层取样，确保取样质量的提升。由于原状土取样与土工试验的费用标准相对较低，并未构建完善的市场机制，这样导致土工试验室采用岩芯管直接进行取样，并充当原状土开展物理特征和化学性质的检验，导致监测的结果失真，无法为水利工程的设计和施工提供可靠的参考。

因此，在土工试验过程中，应对影响原状土取样和试验结果准确性的相关因素进行重点分析，并严格按照操作标准和规范开展施工作业，从而提升原状土取样的质量，提升土工试验结果的准确性，为水利工程地基设计和施工提供可靠的勘察数据。

结束语：

水利工程土工试验原状土的试样的制备受到人为主观因素和实际操作的影响，会导致试验结果产生较大的误差。这就需要在原状土制备的过程中保证原状土的原始状态，避免原状土受到较大的扰动，进而导致土中的含水率和物理结构和化学性质发生改变，进而影响土工试验结果的准确性。由于土工试验结果的准确性与水利工程的设计和施工产生重要影响，因此，需要土工试验人员始终保持严谨的工作态度，以专业的岗位技能操作，避免土样受到较大的扰动，进而提升水利工程土工试验数据的真实可靠性。

参考文献：

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